Вопрос школьника
Вычислите массу азотной кислоты, необходимую для нейтрализации а) 10 г гидроксида натрия; б) 60 г гидроксида лития; в) 12,2 г гидроксида стронция.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать химические уравнения реакций нейтрализации гидроксидов щелочных металлов кислотами. Общее уравнение реакции выглядит следующим образом:
MOH + HNO3 → MNO3 + H2O,
где MOH — гидроксид щелочного металла, HNO3 — азотная кислота, MNO3 — нитрат щелочного металла.
Для каждого случая необходимо определить количество моля гидроксида щелочного металла, затем по уравнению реакции найти количество моля азотной кислоты, необходимой для нейтрализации данного количества гидроксида. Наконец, массу азотной кислоты можно вычислить, умножив количество моля на молекулярную массу.
а) 10 г гидроксида натрия:
NaOH → Na+ + OH-
1 моль NaOH содержит 1 моль OH-, следовательно, количество моля OH- в 10 г NaOH равно:
n(OH-) = m/M(OH-) = 10/40 = 0,25 моль.
По уравнению реакции на 1 моль OH- требуется 1 моль HNO3, следовательно, количество моля HNO3, необходимое для нейтрализации 0,25 моль OH-, равно:
n(HNO3) = 0,25 моль.
Молекулярная масса HNO3 равна 63 г/моль, поэтому масса азотной кислоты, необходимой для нейтрализации 10 г NaOH, равна:
m(HNO3) = n(HNO3) × M(HNO3) = 0,25 × 63 = 15,75 г.
б) 60 г гидроксида лития:
LiOH → Li+ + OH-
1 моль LiOH содержит 1 моль OH-, следовательно, количество моля OH- в 60 г LiOH равно:
n(OH-) = m/M(OH-) = 60/23 + 16 = 2,6 моль.
По уравнению реакции на 1 моль OH- требуется 1 моль HNO3, следовательно, количество моля HNO3, необходимое для нейтрализации 2,6 моль OH-, равно:
n(HNO3) = 2,6 моль.
Молекулярная масса HNO3 равна 63 г/моль, поэтому масса азотной кислоты, необходимой для нейтрализации 60 г LiOH, равна:
m(HNO3) = n(HNO3) × M(HNO3) = 2,6 × 63 = 163,8 г.
в) 12,2 г гидроксида стронция:
Sr(OH)2 → Sr2+ + 2OH-
1 моль Sr(OH)2 содержит 2 моль OH-, следовательно, количество моля OH- в 12,2 г Sr(OH)2 равно:
n(OH-) = m/M(OH-) = 12,2/2 × (87 + 16) = 0,07 моль.
По уравнению реакции на 1 моль OH- требуется 1 моль HNO3, следовательно, количество моля HNO3, необходимое для нейтрализации 0,07 моль OH-, равно:
n(HNO3) = 0,07 моль.
Молекулярная масса HNO3 равна 63 г/моль, поэтому масса азотной кислоты, необходимой для нейтрализации 12,2 г Sr(OH)2, равна:
m(HNO3) = n(HNO3) × M(HNO3) = 0,07 × 63 = 4,41 г.
