Дано:
m(Na+Na₂O)= 20 г
n(Na):n(Na₂O) = 4:1
m(H₂O) = 100 г
Найти:
ω(NaOH)-?
Решение.
M(Na)=23г/моль
M(Na₂O)=62 г/моль
M(NaOH) = 40 г/моль
M(H₂O) = 18 г/моль
Примем количество вещества Na₂O за х моль, тогда
m(Na)= 4x*23
m(Na₂O)= 62x
Составляем уравнение: 23*4х + 62х = 20
х=0,1299 (моль) - это количество Na₂O
По условию натрия в 4 раза больше
n(Na) = 4*0.1299 = 0,5196 моль
Составляем уравнения химических реакций (УХР):
2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂ (УХР1)
Из УХР1 видно, что n(NaOH) = n(Na) = n(H₂O) = 0.5196 моль
Na₂O + H₂O = 2NaOH (УХР2)
Из УХР2 видно, что n(NaOH)=2n(Na₂O)= 2*0.1299 моль = 0,2598 моль
n(H₂O) = n(Na₂O) = 0,2598 моль
Общая масса образовавшегося гидроксида натрия:
m(NaOH) = n*M = (0,5196+0,2598)*40 = 31,18 г
Масса воды, вступившая в реакцию:
m(H₂O) = n*M = (0.5196+0,2598)*18 = 14,03 г
Масса воды, оставшаяся в растворе:
m(H₂O) = 100 г - 14,03 г = 85,97 г
Масса раствора гидроксида натрия:
m(p-pa NaOH) = m(NaOH)+m(H₂O) = 31,18 + 85,97 = 117,15 г
Массовая доля гидроксида натрия в процентах в растворе:
ω(NaOH) = m(NaOH)*100%/m(p-pa NaOH) = 31,18*100/117,15 ≈ 26,62%
Ответ: 26,62%