schoolХимия
verifiedРешено AI
Решение задачи: Расчет массы сульфата натрия из гидроксида натрия и оксида серы (VI)
help_outlineУсловие задачи
Реши задачу: Сульфат натрия-сильный электролит, применяется в качестве пищевой добавки Е514 как регулятор кислотности. Рассчитайте массу (г) сульфата натрия, который можно получить при добавлении к раствору массой 600г с массовой долей гидроксида натрия, равной 8%, оксида серы (VI) массой 32г.
lightbulbКраткий ответ
При взаимодействии 48 г гидроксида натрия и 32 г оксида серы (VI) образуется определенная масса сульфата натрия. Решение включает расчет молярных масс и пропорций для определения количества вещества продукта реакции.
Подробное решение
Вот решение задачи, оформленное так, чтобы было удобно переписать в тетрадь:
Решение задачи:
1. Запишем уравнение реакции:
\[2NaOH + SO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O\]
2. Найдем массу гидроксида натрия (NaOH) в растворе:
Масса раствора = 600 г
Массовая доля NaOH = 8% = 0,08
Масса NaOH = Масса раствора \(\times\) Массовая доля NaOH
Масса NaOH = 600 г \(\times\) 0,08 = 48 г
3. Найдем количество вещества гидроксида натрия (NaOH):
Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль
Количество вещества NaOH = Масса NaOH / Молярная масса NaOH
Количество вещества NaOH = 48 г / 40 г/моль = 1,2 моль
4. Найдем количество вещества оксида серы (VI) (SO\(_3\)):
Молярная масса SO\(_3\) = 32 (S) + 3 \(\times\) 16 (O) = 32 + 48 = 80 г/моль
Количество вещества SO\(_3\) = Масса SO\(_3\) / Молярная масса SO\(_3\)
Количество вещества SO\(_3\) = 32 г / 80 г/моль = 0,4 моль
5. Определим, какое из веществ находится в избытке, а какое в недостатке.
По уравнению реакции: 2 моль NaOH реагируют с 1 моль SO\(_3\).
Для 0,4 моль SO\(_3\) потребуется: 0,4 моль SO\(_3\) \(\times\) 2 = 0,8 моль NaOH.
У нас есть 1,2 моль NaOH, что больше, чем 0,8 моль.
Значит, SO\(_3\) находится в недостатке, и расчеты будем вести по нему.
6. Найдем количество вещества сульфата натрия (Na\(_2\)SO\(_4\)), которое образуется:
По уравнению реакции: 1 моль SO\(_3\) образует 1 моль Na\(_2\)SO\(_4\).
Так как SO\(_3\) в недостатке (0,4 моль), то образуется 0,4 моль Na\(_2\)SO\(_4\).
7. Найдем массу сульфата натрия (Na\(_2\)SO\(_4\)):
Молярная масса Na\(_2\)SO\(_4\) = 2 \(\times\) 23 (Na) + 32 (S) + 4 \(\times\) 16 (O) = 46 + 32 + 64 = 142 г/моль
Масса Na\(_2\)SO\(_4\) = Количество вещества Na\(_2\)SO\(_4\) \(\times\) Молярная масса Na\(_2\)SO\(_4\)
Масса Na\(_2\)SO\(_4\) = 0,4 моль \(\times\) 142 г/моль = 56,8 г
Ответ: Масса сульфата натрия, который можно получить, составляет 56,8 г.