В качестве ответа вводите целое число или конечную десятичную дробь. Если число отрицательное, введите минус (-) перед ним. В качестве разделителя целой и дробной частей…
В качестве ответа вводите целое число или конечную десятичную дробь. Если число отрицательное, введите минус (-) перед ним. В качестве разделителя целой и дробной частей используйте точку либо запятую. Никаких иных символов, кроме используемых для записи числа (в частности, пробелов) быть не должно. Пример: 3,14. К 200 г 20% раствора натриевой щёлочи добавили некоторое количество твёрдого гидроксида натрия. Через полученный раствор пропустили избыток углекислого газа. К получившемуся раствору по каплям добавляли уксусную кислоту (CH«GO,#, одноосновная кислота) пока не прекратилось выделение газа. Выделившийся газ собрали и пропустили через избыток гашёной извести. При этом выпало 200 г осадка. Какую массу твёрдого гидроксида натрия добавили к раствору? Запишите ответ в граммах, округлённых до целых. Например, «123».
Для решения задачи нужно рассмотреть процесс, который происходит при добавлении твёрдого гидроксида натрия к раствору натриевой щёлочи и реакции с углекислым газом, а затем с уксусной кислотой.
Определим, сколько натриевой щёлочи содержится в исходном растворе: 200 г 20%-ного раствора натриевой щёлочи (NaOH).
Масса NaOH в растворе: \[ m_{NaOH} = 200 \, \text{г} \times 0,20 = 40 \, \text{г} \]
Реакция гидроксида натрия с углекислым газом (CO₂): Реакция: \[ 2 \, \text{NaOH} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} \] Из этой реакции видно, что на 2 моля NaOH требуется 1 моль CO₂.
Затем, когда выделится углекислый газ, он будет реагировать с уксусной кислотой (CH₃COOH): Реакция: \[ \text{CH}_3\text{COOH} + \text{NaOH} \rightarrow \text{CH}_3\text{COONa} + \text{H}_2\text{O} \]
Определим, сколько гашёной извести (Ca(OH)₂) может образоваться из собранного газа (CO₂), который выпадает в виде осадка: В реакции с гашёной известью: \[ \text{Ca(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O} \] Наличие 200 г осадка (это кальций карбонат) означает, что мы получили 200 г CaCO₃.
Рассчитаем количество вещества CaCO₃: \[ M_{CaCO_3} = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100 \, \text{г/моль} \] \[ n_{CaCO_3} = \frac{200 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 2 \, \text{моль} \]
Теперь определим количество CO₂, которое среагировало: Из реакции видно, что 1 моль CO₂ реагирует с 2 молями NaOH: \[ n_{NaOH} = 2 \, \text{моль \, CaCO_3} \times 2 \, \text{молей \, NaOH} = 4 \, \text{моль \, NaOH} \]
Общая масса NaOH, которая была использована: \[ m_{NaOH\, \text{всего}} = 4 \, \text{моль} \times 40 \, \text{г/моль} = 160 \, \text{г} \]
Определим массу твёрдого гидроксида натрия, которую добавили к раствору: Исходная масса NaOH была 40 г, значит: \[ m_{дополнительно} = 160 \, \text{г} - 40 \, \text{г} = 120 \, \text{г} \]
Ответ: 120.
