Question

Вычислить массу 10% NaOH, необходимого для полной нейтрализации продукта сгорания природного газа (СН4-96% объемн.) объемом 23,33 л (н.у.)

Answer 1

1) Определим объем метана СН₄:

V(CH₄)=23,33*96/100=22,4 л.

2) Найдем массу:

m(CH₄)=V*M/22,4=22,4*16/22,4=16 г.

3) Запишем уравнение реакции и составим пропорцию:

СН₄+NaOH=Na₄C+4H₂O.

16 г-------х г

16---------40 г/моль

х=16*40/16=40 г - масса гидроксида натрия.

4) Теперь, зная массовую долю и массу гидроксида натрия, найдем массу раствора:

m(р-ра)=m(NaOH)*100/w(NaOH)=40*100/10=400 г.

 

Ответ: m(р-ра)=400 г.

 

Answer 2

Для вычисления массы 10% раствора NaOH, необходимой для полной нейтрализации продукта сгорания природного газа (CH4), сначала определим количество молей CH4 в данном объеме при нормальных условиях (н.у.), а затем используем это значение для определения количества молей NaOH, необходимых для нейтрализации.

1. Рассчитаем количество молей CH4: Для этого используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление (1 атмосфера при н.у.), V - объем (23,33 л), n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм / моль * К), T - температура (при н.у. около 273 К):

   n(CH4) = (P * V) / (R * T) n(CH4) = (1 атм * 23,33 л) / (0,0821 л * атм / моль * К * 273 К) n(CH4) ≈ 1 моль

2. Поскольку молекула CH4 содержит один углерод (C), нейтрализация одной моли CH4 потребует одного моля NaOH:

   n(NaOH) = n(CH4) n(NaOH) ≈ 1 моль

3. Теперь найдем массу NaOH, соответствующую одному молю. Молярная масса NaOH составляет приблизительно 40 г/моль.

4. Теперь мы можем вычислить массу 10% раствора NaOH, необходимую для нейтрализации одного моля CH4:

   Масса NaOH = молярная масса NaOH * количество молей NaOH Масса NaOH = 40 г/моль * 1 моль Масса NaOH = 40 г

Таким образом, для полной нейтрализации продукта сгорания природного газа (CH4) объемом 23,33 л (н.у.) потребуется приблизительно 40 г 10% раствора NaOH.