Question

4,6 г натрия внесли в 50 мл воды. К полученному раствору добавили 50 г 24,5%-ного раствора серной кислоты. Рассчитайте массу соли в образовавшемся растворе.

Answer 1

Дано: m(Na) = 4,6 г
mводы=50 мл
mр-ра(H₂SO₄) = 50 г
w(H₂SO₄) = 24,5 %
Найти:  mсоли
Решение.
1) 2Nа + 2H₂O = 2NaOH + H₂
      По уравнению реакции на два моля натрия приходится 2 моля едкого натра, т.е. соотношение 1:1
М(Na) = 23 г/моль
n(Na) = m(Na)/M(Na) = 4,6/23 = 0,2моля
     Воды заведомо больше,чем надо для реакции, поэтому натрий прореагирует полностью.
n(NaOH) = n(Na) = 0,2 моля
2) 2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O
     Из 2 молей щелочи и 1 моля кислоты получается 1 моль соли
m(H₂SO₄) = w*mр-ра(H₂SO₄) = 24,5*50/100 = 12,25 (г)
М(H₂SO₄) = 2+32+16*4=98 (г/моль) 
n(H₂SO₄) = m(H₂SO₄)/M(H₂SO₄) = 12,25/98 = 0,125моля
     Т.к. для нейтрализации 1 моля серной кислоты требуется 2 моля едкого натра, то на наши 0,2 соля едкого натра нужно 0,1 моль кислоты. Кислота находится в избытке. Количество соли определяется количеством щелочи, т.е. 0,1 моль. 
n(Na₂SO₄) = 0,2/2 = 0,1 моль
М(Na₂SO₄) = 23*2+32+16*4= 142(г/моль)
m(Na₂SO₄) = n(Na₂SO₄)*M(Na₂SO₄) = 0,1*142 = 14,2(г)
Ответ:14,2 г

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон сохранения массы. Согласно этому закону, масса вещества, вносимого в реакцию, должна быть равна массе вещества, образовавшегося в результате реакции.

Давайте рассмотрим каждое действие по отдельности.

1. Вначале мы внесли 4,6 г натрия в 50 мл воды. Чтобы рассчитать массу соли, которая образуется из этой реакции, нам нужно знать, какой именно продукт образуется. Предположим, что в результате реакции образуется гидроксид натрия (NaOH).

Молярная масса NaOH составляет около 40 г/моль. Таким образом, мольная масса натрия, внесенного в реакцию, равна 4,6 г/моль.

Теперь нам нужно рассчитать количество молей натрия, внесенного в реакцию:

количество молей натрия = масса натрия / молярная масса натрия = 4,6 г / 40 г/моль = 0,115 моль

Так как массовое соотношение между натрием и гидроксидом натрия в реакции 1:1, то количество молей гидроксида натрия, образовавшегося в результате реакции, также будет равно 0,115 моль.

Для рассчета массы гидроксида натрия, образовавшегося в результате реакции, умножим количество молей на его молярную массу:

масса гидроксида натрия = количество молей гидроксида натрия * молярная масса гидроксида натрия = 0,115 моль * 40 г/моль = 4,6 г

Таким образом, масса гидроксида натрия в образовавшемся растворе составляет 4,6 г.

2. Затем мы добавили 50 г 24,5%-ного раствора серной кислоты (H2SO4). Чтобы рассчитать массу соли, образующейся в результате реакции между гидроксидом натрия и серной кислотой, нам снова понадобится знать, какой именно продукт образуется. Предположим, что в результате реакции образуется сульфат натрия (Na2SO4).

Молярная масса Na2SO4 составляет около 142 г/моль. Таким образом, мольная масса серной кислоты, содержащейся в 50 г 24,5%-ного раствора, равна:

мольная масса серной кислоты = масса серной кислоты / концентрация серной кислоты = 50 г / 0,245 = 204,08 г/моль

Теперь нам нужно рассчитать количество молей серной кислоты, содержащейся в растворе:

количество молей серной кислоты = масса серной кислоты / молярная масса серной кислоты = 50 г / 204,08 г/моль = 0,245 моль

Так как массовое соотношение между серной кислотой и сульфатом натрия в реакции 1:1, то количество молей сульфата натрия, образовавшегося в результате реакции, также будет равно 0,245 моль.

Для рассчета массы сульфата натрия, образовавшегося в результате реакции, умножим количество молей на его молярную массу:

масса сульфата натрия = количество молей сульфата натрия * молярная масса сульфата натрия = 0,245 моль * 142 г/моль = 34,79 г

Таким образом, масса сульфата натрия в образовавшемся растворе составляет 34,79 г.

Итак, масса соли (сульфата натрия), образовавшейся в образовавшемся растворе, равна 34,79 г.