Question

После упаривания воды из раствора гидроксида натрия массой 200 г с массовой долей щёлочи 10%, общее число атомов в растворе уменьшилось в 3 раза. Определите массовую долю гидроксида натрия в конечном растворе.

Answer 1

В 200 г раствора с массовой долей 10% - 20 г щелочи и 180 г воды

Молярная масса NaOH=23+16+1=40 г/моль

Значит, в растворе 0,5 моль щелочи = 1,5 моль атомов (Na+O+H)

Молярная масса воды 16+2=18 г/моль

В растворе 10 моль воды = 30 моль атомов (2H+O)

Всего в исходном растворе 30+1,5=31,5 моль атомов

Испарилось 2/3 атомов - 31,5*2/3=21 моль атомов

Т.к. испаряется вода. то это 7 моль молекул воды

Осталось: всё те же 20 г щелочи и 10-7=3 моль воды (3*18=54 г)

Массовая доля гидроксида натрия в новом растворе равна

20/(20+54)*100=27,027%

Ответ: 27%

Answer 2

Перед упариванием воды в растворе гидроксида натрия массой 200 г массовая доля щелочи составляла 10%, следовательно, масса гидроксида натрия в этом растворе равна:

m(NaOH) = 200 г × 10% = 20 г

Общее число атомов в растворе уменьшилось в 3 раза, что означает, что количество вещества в растворе также уменьшилось в 3 раза. Так как гидроксид натрия - единственное вещество в растворе, то его масса уменьшится в 3 раза:

m(NaOH)_конечная = m(NaOH)_начальная / 3 = 20 г / 3 = 6,67 г

Массовая доля гидроксида натрия в конечном растворе будет равна:

массовая доля = m(NaOH)_конечная / m(раствор)_конечный × 100%

Чтобы найти массу конечного раствора, нужно вычислить массу воды, которая ушла при упаривании:

m(H2O) = m(раствор)_начальный - m(NaOH)_начальная = 200 г - 20 г = 180 г

Так как мы удалили всю воду, то конечный раствор состоит только из гидроксида натрия массой 6,67 г. Следовательно, массовая доля гидроксида натрия в конечном растворе равна:

массовая доля = 6,67 г / (6,67 г + 0 г) × 100% = 100%