Номер 1233, страница 190 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1233. Какое химическое количество гидроксида натрия необходимо для нейтрализации всей угольной кислоты, содержащейся в 200 г её раствора с массовой долей 0,14 %?

Дано:

$m_{раствора(H_2CO_3)} = 200 \text{ г}$

$\omega_{(H_2CO_3)} = 0,14 \% $

Найти:

$n_{(NaOH)} - ?$

Решение:

1. Сначала найдем массу угольной кислоты ($H_2CO_3$), содержащейся в растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества, предварительно переведя проценты в доли единицы.

$\omega_{(H_2CO_3)} = 0,14 \% = 0,0014$

$m_{(H_2CO_3)} = m_{раствора(H_2CO_3)} \cdot \omega_{(H_2CO_3)} = 200 \text{ г} \cdot 0,0014 = 0,28 \text{ г}$

2. Теперь рассчитаем химическое количество (число моль) угольной кислоты. Для этого найдем ее молярную массу ($M$) и разделим массу вещества на молярную массу.

$M_{(H_2CO_3)} = 2 \cdot A_r(H) + A_r(C) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 1 + 12 + 3 \cdot 16 = 62 \text{ г/моль}$

$n_{(H_2CO_3)} = \frac{m_{(H_2CO_3)}}{M_{(H_2CO_3)}} = \frac{0,28 \text{ г}}{62 \text{ г/моль}} \approx 0,004516 \text{ моль}$

3. Запишем уравнение реакции полной нейтрализации угольной кислоты гидроксидом натрия. Угольная кислота - двухосновная, поэтому для полной нейтрализации на 1 моль кислоты требуется 2 моль щелочи.

$H_2CO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + 2H_2O$

4. Из уравнения реакции видно, что химические количества угольной кислоты и гидроксида натрия соотносятся как 1:2.

$\frac{n_{(H_2CO_3)}}{1} = \frac{n_{(NaOH)}}{2}$

Следовательно, химическое количество гидроксида натрия в два раза больше химического количества угольной кислоты.

$n_{(NaOH)} = 2 \cdot n_{(H_2CO_3)} = 2 \cdot 0,004516 \text{ моль} \approx 0,009032 \text{ моль}$

Округляя до двух значащих цифр (как в исходных данных 0,14 %), получаем $0,0090 \text{ моль}$.

Ответ: необходимое химическое количество гидроксида натрия составляет приблизительно $0,009 \text{ моль}$.