Номер 695, страница 121 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

695. Какое химическое количество гидроксида натрия потребуется для полной нейтрализации водного раствора, содержащего хлороводород химическим количеством 0,60 моль и фосфорную кислоту химическим количеством 0,20 моль?

Дано:

Химическое количество хлороводорода: $n(\text{HCl}) = 0,60 \text{ моль}$

Химическое количество фосфорной кислоты: $n(\text{H}_3\text{PO}_4) = 0,20 \text{ моль}$

Найти:

Химическое количество гидроксида натрия: $n(\text{NaOH}) - ?$

Решение:

Для полной нейтрализации водного раствора, содержащего две кислоты, необходимо рассчитать общее количество гидроксида натрия, которое потребуется для реакции с каждой кислотой. Для этого мы напишем уравнения реакций и рассчитаем количество щелочи для каждой из них, а затем сложим полученные значения.

1. Нейтрализация хлороводорода (соляной кислоты) гидроксидом натрия. Это реакция сильной кислоты и сильного основания:

$\text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$

Из уравнения реакции видно, что стехиометрическое соотношение между $\text{HCl}$ и $\text{NaOH}$ составляет 1:1. Это означает, что для нейтрализации 1 моль соляной кислоты требуется 1 моль гидроксида натрия. Рассчитаем количество вещества $\text{NaOH}$, необходимое для реакции с 0,60 моль $\text{HCl}$:

$n_1(\text{NaOH}) = n(\text{HCl}) = 0,60 \text{ моль}$

2. Полная нейтрализация фосфорной кислоты гидроксидом натрия. Фосфорная кислота является трехосновной, поэтому для ее полной нейтрализации (с образованием средней соли - фосфата натрия) на 1 моль кислоты требуется 3 моль щелочи:

$\text{H}_3\text{PO}_4 + 3\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_3\text{PO}_4 + 3\text{H}_2\text{O}$

Стехиометрическое соотношение между $\text{H}_3\text{PO}_4$ и $\text{NaOH}$ составляет 1:3. Рассчитаем количество вещества $\text{NaOH}$, необходимое для полной нейтрализации 0,20 моль $\text{H}_3\text{PO}_4$:

$n_2(\text{NaOH}) = 3 \times n(\text{H}_3\text{PO}_4) = 3 \times 0,20 \text{ моль} = 0,60 \text{ моль}$

3. Общее химическое количество гидроксида натрия, которое потребуется для полной нейтрализации раствора, равно сумме количеств, необходимых для нейтрализации обеих кислот:

$n_{общ.}(\text{NaOH}) = n_1(\text{NaOH}) + n_2(\text{NaOH})$

$n_{общ.}(\text{NaOH}) = 0,60 \text{ моль} + 0,60 \text{ моль} = 1,20 \text{ моль}$

Ответ: для полной нейтрализации раствора потребуется 1,20 моль гидроксида натрия.