2) к раствору соляной кислоты массой 200 г добавили гидроксид натрия массой 400 г. Вычислите массовую долю хлорида натрия, если известно что массовая доля соляной кислоты 7,3%

Чтобы решить задачу, давайте поэтапно разберёмся с содержанием и необходимыми вычислениями.

Шаг 1: Найдём массу соляной кислоты в растворе.

Масса раствора соляной кислоты составляет 200 г, а массовая доля соляной кислоты в этом растворе — 7,3%. Массовая доля выражает, какую часть раствора составляет данное вещество.

Формула для расчёта массы вещества: \[ m_{\text{вещества}} = m_{\text{раствора}} \times \left( \frac{w}{100} \right) \] где:

• \( m_{\text{вещества}} \) — масса вещества (соляной кислоты),
• \( m_{\text{раствора}} \) — масса раствора (200 г),
• \( w \) — массовая доля вещества (7,3%).

Подставляем значения: \[ m_{\text{HCl}} = 200 \, \text{г} \times \left( \frac{7,3}{100} \right) = 14,6 \, \text{г} \]

Шаг 2: Найдём массу натриевого гидроксида.

Масса гидроксида натрия (NaOH) равна 400 г. Теперь мы можем вывести уравнение реакции между соляной кислотой и гидроксидом натрия.

Шаг 3: Определим уравнение реакции.

Реакция между соляной кислотой и гидроксидом натрия проходит по следующему уравнению:

\[ \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \]

По уравнению видно, что 1 моль HCl реагирует с 1 молем NaOH, образуя 1 моль NaCl.

Шаг 4: Преобразуем массы веществ в моли.

Сначала найдём молекулярные массы:

• Молярная масса HCl ≈ 36,5 г/моль,
• Молярная масса NaOH ≈ 40 г/моль.

Теперь вычислим количество вещества HCl: \[ n_{\text{HCl}} = \frac{m_{\text{HCl}}}{M_{\text{HCl}}} = \frac{14,6 \, \text{г}}{36,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,400 \, \text{моль} \]

Теперь количество вещества NaOH: \[ n_{\text{NaOH}} = \frac{m_{\text{NaOH}}}{M_{\text{NaOH}}} = \frac{400 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 10 \, \text{моль} \]

Шаг 5: Определим количество образовавшегося NaCl.

Поскольку HCl и NaOH реагируют в равных мольных соотношениях (1:1), количество образовавшегося NaCl будет равно количеству HCl:

\[ n_{\text{NaCl}} = n_{\text{HCl}} \approx 0,400 \, \text{моль} \]

Шаг 6: Найдём массу NaCl.

Теперь найдём массу NaCl, зная количество вещества:

• Молярная масса NaCl ≈ 58,5 г/моль. \[ m_{\text{NaCl}} = n_{\text{NaCl}} \times M_{\text{NaCl}} = 0,400 \, \text{моль} \times 58,5 \, \text{г/моль} \approx 23,4 \, \text{г} \]

Шаг 7: Найдём общую массу раствора.

Общая масса раствора теперь составит: \[ m_{\text{общая}} = m_{\text{раствор}} + m_{\text{NaOH}} = 200\, \text{г} + 400\, \text{г} = 600\, \text{г} \]

Шаг 8: Вычислим массовую долю NaCl в растворе.

Массовая доля NaCl вычисляется по формуле: \[ w_{\text{NaCl}} = \left( \frac{m_{\text{NaCl}}}{m_{\text{общая}}} \right) \times 100\% \] Подставляем значения: \[ w_{\text{NaCl}} = \left( \frac{23,4 \, \text{г}}{600 \, \text{г}} \right) \times 100\% \approx 3,9\% \]

Ответ:

Массовая доля хлорида натрия в получившемся растворе составляет approximately 3,9%.