Рассчитайте массу 15%-го водного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного поглощения 48 г сернистого газа. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.

Давайте разберем задачу шаг за шагом. ### Шаг 1: Определение реакции Сернистый газ (SO₂) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) с образованием сульфита натрия (Na₂SO₃) и воды: \[ SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O \] Таким образом, для полного реагирования одной молекулы сернистого газа нам нужно 2 молекулы гидроксида натрия. ### Шаг 2: Вычисление количества вещества сернистого газа Для начала найдем количество вещества сернистого газа: - Молярная масса SO₂: - Сера (S): 32 г/моль - Кислород (O): 16 г/моль × 2 = 32 г/моль - Общая: 32 г/моль + 32 г/моль = 64 г/моль Теперь находим количество молей SO₂: \[ n_{SO_2} = \frac{m}{M} = \frac{48 \, \text{г}}{64 \, \text{г/моль}} = 0.75 \, \text{моль} \] ### Шаг 3: Определение количества NaOH Согласно реакции, на 1 моль SO₂ нужно 2 моль NaOH: \[ n_{NaOH} = 2 \cdot n_{SO_2} = 2 \cdot 0.75 \, \text{моль} = 1.5 \, \text{моль} \] ### Шаг 4: Вычисление массы NaOH Теперь найдем массу NaOH, необходимую для реакции: - Молярная масса NaOH: - Натрий (Na): 23 г/моль - Кислород (O): 16 г/моль - Водород (H): 1 г/моль - Общая: 23 г/моль + 16 г/моль + 1 г/моль = 40 г/моль Теперь находим массу NaOH: \[ m_{NaOH} = n_{NaOH} \cdot M_{NaOH} = 1.5 \, \text{моль} \cdot 40 \, \text{г/моль} = 60 \, \text{г} \] ### Шаг 5: Подсчет массы раствора Теперь, когда мы знаем, что для реакции нужно 60 г NaOH, мы можем рассчитать массу 15%-го раствора. 15% раствор NaOH означает, что в 100 г раствора содержится 15 г NaOH. Используя пропорции, можем определить, сколько раствора нам нужно на 60 г NaOH: \[ \frac{15 \, \text{г NaOH}}{100 \, \text{г раствора}} = \frac{60 \, \text{г NaOH}}{x} \] Решим это уравнение: \[ x = \frac{60 \, \text{г NaOH} \cdot 100 \, \text{г раствора}}{15 \, \text{г NaOH}} = 400 \, \text{г раствора} \] ### Шаг 6: Подсчет массовой доли соли в полученном растворе Соль, образовавшаяся в результате реакции, имеет молекулярную формулу Na₂SO₃. На 1 моль Na₂SO₃ нам нужно: - 2 моль Na: 2 × 23 г/моль = 46 г - 1 моль S: 32 г/моль = 32 г - 3 моль O: 3 × 16 г/моль = 48 г Общая масса Na₂SO₃: \[ M_{Na_2SO_3} = 46 \, \text{г} + 32 \, \text{г} + 48 \, \text{г} = 126 \, \text{г/моль} \] Чтобы найти массу Na₂SO₃, созданного в результате реакции: Так как на каждый 1 моль SO₂, реагирующий с NaOH, образуется 1 моль Na₂SO₃: \[ m_{Na_2SO_3} = n_{Na_2SO_3} \cdot M_{Na_2SO_3} = 0.75 \, \text{моль} \cdot 126 \, \text{г/моль} = 94.5 \, \text{г} \] Теперь находим массовую долю соли в растворе: \[ \text{Массовая доля соли} = \frac{m_{Na_2SO_3}}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\% = \frac{94.5 \, \text{г}}{400 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 23.6\% \] ### Ответы: 1. Для полного поглощения 48 г сернистого газа необходимо 400 г 15%-го водного раствора гидроксида натрия. 2. Массовая доля соли (Na₂SO₃) в полученном растворе составляет приблизительно 23.6%.