Номер 655, страница 114 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

655. Нитрит натрия в пищевой промышленности применяется как консервант и улучшитель окраски в продуктах, изготовленных из мяса и рыбы. На этикетках продуктов питания он обозначается как пищевая добавка E250. Нитрит натрия получают по реакции:

$ \text{NO} + \text{NO}_2 + 2\text{NaOH} = 2\text{NaNO}_2 + \text{H}_2\text{O}. $

Рассчитайте, гидроксид натрия какой массой нужно взять для получения нитрита натрия массой 26,8 кг.

Дано:

Уравнение реакции: $NO + NO_2 + 2NaOH = 2NaNO_2 + H_2O$

Масса нитрита натрия (NaNO₂): $m(NaNO_2) = 26,8 \text{ кг}$

Перевод в систему СИ (граммы):

$m(NaNO_2) = 26,8 \text{ кг} = 26800 \text{ г}$

Найти:

Массу гидроксида натрия (NaOH): $m(NaOH) - ?$

Решение:

1. Для решения задачи необходимо использовать стехиометрические соотношения из уравнения реакции. Сначала вычислим молярные массы (M) участвующих в расчете веществ: гидроксида натрия (NaOH) и нитрита натрия (NaNO₂). Для этого воспользуемся относительными атомными массами из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, округлив их до целых чисел: $Ar(Na)=23$, $Ar(N)=14$, $Ar(O)=16$, $Ar(H)=1$.

• Молярная масса нитрита натрия:

  $M(NaNO_2) = Ar(Na) + Ar(N) + 2 \cdot Ar(O) = 23 + 14 + 2 \cdot 16 = 69 \text{ г/моль}$

• Молярная масса гидроксида натрия:

  $M(NaOH) = Ar(Na) + Ar(O) + Ar(H) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

2. Рассчитаем количество вещества (n) нитрита натрия, масса которого известна:

$n(NaNO_2) = \frac{m(NaNO_2)}{M(NaNO_2)} = \frac{26800 \text{ г}}{69 \text{ г/моль}} \approx 388,41 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции $NO + NO_2 + 2NaOH = 2NaNO_2 + H_2O$, на 2 моль гидроксида натрия образуется 2 моль нитрита натрия. Таким образом, их мольные соотношения равны:

$\frac{n(NaOH)}{2} = \frac{n(NaNO_2)}{2}$

Отсюда следует, что $n(NaOH) = n(NaNO_2)$.

$n(NaOH) \approx 388,41 \text{ моль}$

4. Теперь можно вычислить массу гидроксида натрия, необходимую для реакции:

$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 388,41 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} \approx 15536,4 \text{ г}$

5. Переведем полученную массу из граммов в килограммы:

$15536,4 \text{ г} = 15,5364 \text{ кг}$

Округляя до десятых (как в условии задачи), получаем $15,5 \text{ кг}$.

Ответ: для получения нитрита натрия массой 26,8 кг нужно взять гидроксид натрия массой 15,5 кг.