Вопрос школьника
Для нейтрализации 182,5 г 10%-ного раствора соляной кислоты использовали 60 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Оставшуюся соляную кислоту нейтрализовали гидроксидом калия. После выпаривания воды получили смесь хлоридов. Вычислите массовую долю каждой соли в этой смеси.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать законы сохранения массы и заряда.
1. Найдем количество моль соляной кислоты в 182,5 г 10%-ного раствора:
Масса соляной кислоты = 182,5 г
Концентрация соляной кислоты = 10%
Плотность раствора = 1 г/мл
Объем раствора = масса раствора / плотность раствора = 182,5 г / 1 г/мл = 182,5 мл
Количество моль соляной кислоты = концентрация × объем / 1000 = 10% × 182,5 мл / 1000 мл/л = 0,01825 моль
2. Найдем количество моль гидроксида натрия в 60 г 20%-ного раствора:
Масса гидроксида натрия = 60 г
Концентрация гидроксида натрия = 20%
Плотность раствора = 1 г/мл
Объем раствора = масса раствора / плотность раствора = 60 г / 1 г/мл = 60 мл
Количество моль гидроксида натрия = концентрация × объем / 1000 = 20% × 60 мл / 1000 мл/л = 0,012 моль
3. Найдем количество моль соляной кислоты, которая осталась после нейтрализации гидроксидом натрия:
Количество моль соляной кислоты, которая была нейтрализована гидроксидом натрия = количество моль гидроксида натрия = 0,012 моль
Количество моль соляной кислоты, которая осталась = количество моль соляной кислоты — количество моль соляной кислоты, которая была нейтрализована гидроксидом натрия = 0,01825 моль — 0,012 моль = 0,00625 моль
4. Найдем количество моль гидроксида калия, необходимое для нейтрализации оставшейся соляной кислоты:
Количество моль гидроксида калия = количество моль соляной кислоты, которая осталась = 0,00625 моль
5. Найдем массу гидроксида калия, необходимую для нейтрализации оставшейся соляной кислоты:
Молярная масса гидроксида калия = 56 г/моль
Масса гидроксида калия = количество моль гидроксида калия × молярная масса гидроксида калия = 0,00625 моль × 56 г/моль = 0,35 г
6. Найдем количество моль хлоридов, образовавшихся после выпаривания воды:
Масса хлоридов = масса соляной кислоты + масса гидроксида натрия + масса гидроксида калия = 182,5 г + 60 г + 0,35 г = 243,85 г
Молярная масса хлоридов = 35,5 г/моль
Количество моль хлоридов = масса хлоридов / молярная масса хлоридов = 243,85 г / 35,5 г/моль = 6,87 моль
7. Найдем массовую долю каждой соли в этой смеси:
Массовая доля соляной кислоты = масса соляной кислоты / масса хлоридов × 100% = 182,5 г / 243,85 г × 100% = 74,8%
Массовая доля гидроксида натрия = масса гидроксида натрия / масса хлоридов × 100% = 60 г / 243,85 г × 100% = 24,6%
Массовая доля гидроксида калия = масса гидроксида калия / масса хлоридов × 100% = 0,35 г / 243,85 г × 100% = 0,14%
Таким образом, массовая доля соляной кислоты в смеси составляет 74,8%, массовая доля гидроксида натрия — 24,6%, а массовая доля гидроксида калия — 0,14%.
