Какая Масса раствора с массовой долей гидроксида натрия 32% потребуется для полной нейтрализации раствора азотной кислоты массой 90 г с массой долей растворённого вещества 10%

Чтобы решить задачу, начнем с того, что нам нужно определить, сколько гидроксида натрия (NaOH) потребуется для нейтрализации раствора азотной кислоты (HNO₃).

Шаг 1: Определим количество азотной кислоты в растворе

Дано:

• Масса раствора HNO₃ = 90 г
• Массовая доля HNO₃ в растворе = 10%

Используем формулу для расчета массы растворённого вещества:

\[ m_{HNO_3} = m_{раствора} \times \frac{w_{HNO_3}}{100} \] где \(m_{раствора}\) — масса раствора (90 г), \(w_{HNO_3}\) — массовая доля HNO₃ (10%).

Подставим данные:

\[ m_{HNO_3} = 90 \, \text{г} \times \frac{10}{100} = 9 \, \text{г} \]

Шаг 2: Найдём количество моль HNO₃

Молярная масса HNO₃:

• H = 1 г/моль
• N = 14 г/моль
• O = 16 г/моль * 3 = 48 г/моль
• ММ (HNO₃) = 1 + 14 + 48 = 63 г/моль

Теперь найдем количество моль HNO₃:

\[ n_{HNO_3} = \frac{m_{HNO_3}}{M_{HNO_3}} = \frac{9 \, \text{г}}{63 \, \text{г/моль}} \approx 0,143 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Нейтрализация HNO₃ гидроксидом натрия

Уравнение реакции:

\[ HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O \]

Из уравнения видно, что на один моль HNO₃ требуется один моль NaOH.

Следовательно, также потребуется 0,143 моль NaOH.

Шаг 4: Найдём массу NaOH

Молярная масса NaOH:

• Na = 23 г/моль
• O = 16 г/моль
• H = 1 г/моль
• ММ (NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль

Теперь вычислим массу NaOH:

\[ m_{NaOH} = n_{NaOH} \times M_{NaOH} = 0,143 \, \text{моль} \times 40 \, \text{г/моль} \approx 5,72 \, \text{г} \]

Шаг 5: Определим массу раствора NaOH с массовой долей 32%

Мы знаем, что у нас есть раствор NaOH с массовой долей 32%. Нужно найти массу раствора, в котором содержится 5,72 г NaOH.

Используем формулу:

\[ m_{раствора} = \frac{m_{NaOH}}{w_{NaOH}} \times 100 \]

где \(w_{NaOH} = 32\%\).

Подставим значения:

\[ m_{раствора} = \frac{5,72 \, \text{г}}{0,32} \approx 17,88 \, \text{г} \]

Ответ

Для полной нейтрализации 90 г раствора азотной кислоты с массовой долей 10% потребуется примерно 17,88 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 32%.