Question

Помогите с решением задачки по химии. Навеску кремниевой кислоты массой 39 г добавили к 200 г 40% раствора едкого натра. Далее к полученному раствору добавили 146 г 30% раствора соляной кислоты. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе. Ответ приведите в процентах и округлите до десятых. Ответ : 18,6

Answer 1

Ответ:

16.9%

Объяснение:

Пишем первую реакцию

$H_2SiO_3 + 2NaOH = Na_2SiO_3 + 2H_2O$

Считаем массу гидроксида натрия

$m(NaOH) = w \cdot m(solution) = 0.4 \cdot 200 = 80\;g$

Считаем количество вещества кремниевой кислоты

$n(H_2SiO_3) = \dfrac{m(H_2SiO_3)}{M(H_2SiO_3)} = \dfrac{39}{78} = 0.5\;mol$

Для реакции нужно вдвое больше гидроксида натрия, т.е. 1 моль или 40 г, а есть 80 г, поэтому расчеты ведем по кремниевой кислоте

Силиката натрия образуется столько же, сколько и было кремниевой кислоты, т.е. 0.5 моль

Пишем вторую реакцию

$Na_2SiO_3 + 2HCl = 2NaCl + H_2SiO_3$

Для полного взаимодействия с 0.5 моль силиката натрия нужно 1 моль кислоты, т.е. 36.5 г. Считаем сколько есть

$m(HCl) = w \cdot m(solution) = 0.3 \cdot 146 = 43.8\;g$

Видим, что соляной кислоты в избытке, поэтому расчеты ведем по силикату натрию

Во время реакции образуется 1 моль хлорида натрия, т.е. 58.5 г и 0.5 моль кремниевой кислоты, т.е. 39 г, которая выпадает в осадок и в массе раствора не считается

Считаем всю массу раствора

$m(solution) = m_1(H_2SiO_3) + m_{solution}(NaOH) + m_{solution}(HCl) - m_2(H_2SiO_3) =\\= 39 + 200 + 146 - 39 = 346\;g$

Считаем массовую долю хлорида натрия

$w(NaCl) = \dfrac{m(NaCl)}{m(solution)} = \dfrac{58.5}{346} \approx 0.169\;(16.9\%)$

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей по шагам:

1. Начнем с рассчета количества едкого натра (гидроксида натрия, NaOH) в исходном растворе.

   Масса раствора едкого натра: 200 г Концентрация раствора: 40%

   Это означает, что в 100 г раствора содержится 40 г NaOH. Таким образом, в 200 г раствора содержится (40 г/100 г) * 200 г = 80 г NaOH.

2. Теперь рассчитаем количество соляной кислоты (HCl), добавленной к раствору.

   Масса раствора соляной кислоты: 146 г Концентрация раствора: 30%

   Это означает, что в 100 г раствора содержится 30 г HCl. Таким образом, в 146 г раствора содержится (30 г/100 г) * 146 г = 43.8 г HCl.

3. Теперь определим, сколько массы хлорида натрия (NaCl) образуется в реакции между едким натром и соляной кислотой. Реакция между NaOH и HCl выглядит следующим образом:

   NaOH + HCl -> NaCl + H2O

   Мольная масса NaOH = 40 г/моль Мольная масса HCl = 36.5 г/моль

   1 моль NaOH реагирует с 1 моль HCl, образуя 1 моль NaCl.

   Масса NaCl, образующегося в реакции, равна массе HCl, которое мы рассчитали выше, то есть 43.8 г.

4. Теперь мы можем определить массовую долю хлорида натрия в полученном растворе. Масса образовавшегося NaCl составляет 43.8 г. Масса исходного раствора составляет 200 г + 39 г (кремниевая кислота) = 239 г.

   Массовая доля NaCl = (масса NaCl / масса исходного раствора) * 100% = (43.8 г / 239 г) * 100% ≈ 18.3%

Ответ: Массовая доля хлорида натрия в полученном растворе составляет около 18.3%, что близко к 18.6% (по сравнению с вашим ответом).