Определите массу муравьиной кислоты, которую следует добавить к 34,97 мл 40% раствора гидроксида натрия (плотность 1,43 г / мл), чтобы массовая доля соли в полученном растворе стала 20%. вычислить массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе
Чтобы решить данную задачу, начнем с анализа данных и определения необходимых шагов.
1. **Определим массу гидроксида натрия (NaOH) в исходном растворе.**
У нас есть 34,97 мл 40% раствора NaOH с плотностью 1,43 г/мл. Мы можем найти массу раствора, а затем массу NaOH.
Масса раствора = объем раствора × плотность раствора:
\[
m_{\text{раствор}} = 34,97 \, \text{мл} \times 1,43 \, \text{г/мл} = 50,06 \, \text{г}
\]
Теперь найдем массу NaOH:
\[
m_{\text{NaOH}} = 0,4 \times m_{\text{раствор}} = 0,4 \times 50,06 \, \text{г} = 20,024 \, \text{г}
\]
2. **Определим массу соли, полученной в результате реакции.**
Реакция между NaOH и муравьиной кислотой (HCOOH) приводит к образованию формата натрия (HCOONa):
\[
\text{NaOH + HCOOH} \rightarrow \text{HCOONa + H}_2\text{O}
\]
Обозначим массу добавляемой муравьиной кислоты как \( m_{\text{HCOOH}} \).
В результате реакции образуется столько же граммов соли (HCOONa), сколько было добавлено муравьиной кислоты, так как соотношение реактивов 1:1.
3. **Обозначим общую массу раствора после добавления кислоты.**
Общая масса раствора после добавления муравьиной кислоты:
\[
m_{\text{общая}} = m_{\text{раствор}} + m_{\text{HCOOH}} = 50,06 \, \text{г} + m_{\text{HCOOH}}
\]
4. **Составим уравнение для массовой доли соли.**
Массовая доля соли в новом растворе равна 20%:
\[
\frac{m_{\text{HCOONa}}}{m_{\text{общая}}} = 0,2
\]
Подставим \( m_{\text{HCOONa}} = m_{\text{HCOOH}} \) и \( m_{\text{общая}} = 50,06 \, \text{г} + m_{\text{HCOOH}} \):
\[
\frac{m_{\text{HCOOH}}}{50,06 \, \text{г} + m_{\text{HCOOH}}} = 0,2
\]
5. **Решим уравнение:**
Умножим обе стороны на \( 50,06 \, \text{г} + m_{\text{HCOOH}} \):
\[
m_{\text{HCOOH}} = 0,2(50,06 \, \text{г} + m_{\text{HCOOH}})
\]
Раскроем скобки:
\[
m_{\text{HCOOH}} = 10,012\, \text{г} + 0,2 m_{\text{HCOOH}}
\]
Переносим \( 0,2 m_{\text{HCOOH}} \) влево:
\[
0,8 m_{\text{HCOOH}} = 10,012\, \text{г}
\]
Отсюда вычисlim массу муравьиной кислоты:
\[
m_{\text{HCOOH}} = \frac{10,012 \, \text{г}}{0,8} = 12,515 \, \text{г}
\]
6. **Теперь найдем массовую долю гидроксида натрия в новом растворе.**
Масса образовавшегося раствора:
\[
m_{\text{новый раствор}} = 50,06 \, \text{г} + 12,515 \, \text{г} = 62,575 \, \text{г}
\]
Массовая доля NaOH:
\[
w_{\text{NaOH}} = \frac{20,024 \, \text{г}}{62,575 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 31,99\%
\]
Таким образом, подводя итог, нужно добавить примерно **12,515 г** муравьиной кислоты, чтобы массовая доля соли в растворе стала **20%**, а массовая доля гидроксида натрия в образовавшемся растворе составит около **31,99%**.
