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%.
