Объём 20% серной кислоты для нейтрализации 100 мл 6% карбоната натрия
Какой объём 20%-ного раствора серной кислоты (плотность 1,14 г/мл) необходим для нейтрализации 100 мл 6%-ного раствора карбоната натрия (плотность 1,06 г/мл)?
Дано
`V(text{р-ра } Na_2CO_3) = 100 text{ мл}`
`ρ(text{р-ра } Na_2CO_3) = 1.06 text{ г/мл}`
`ω(Na_2CO_3) = 6%`
`ρ(text{р-ра } H_2SO_4) = 1.14 text{ г/мл}`
`ω(H_2SO_4) = 20%`
Найти
`V(text{р-ра } H_2SO_4) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции нейтрализации:
`Na_2CO_3 + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + CO_2 text{↑} + H_2O`
Найдём массу раствора карбоната натрия:
`m(text{р-ра } Na_2CO_3) = ρ(text{р-ра } Na_2CO_3)*V(text{р-ра } Na_2CO_3) = 1.06*100 = 106 text{ г}`
Найдём массу карбоната натрия в растворе:
`m(Na_2CO_3) = (ω(Na_2CO_3)*m(text{р-ра } Na_2CO_3))/100 = (6*106)/100 = 6.36 text{ г}`
Найдём количество вещества карбоната натрия:
`n(Na_2CO_3) = (m(Na_2CO_3))/(M(Na_2CO_3)) = 6.36/106 = 0.06 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества серной кислоты равно количеству вещества карбоната натрия:
`n(H_2SO_4) = n(Na_2CO_3) = 0.06 text{ моль}`
Найдём массу чистой серной кислоты:
`m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4)*M(H_2SO_4) = 0.06*98 = 5.88 text{ г}`
Рассчитаем массу 20%-ного раствора серной кислоты:
`m(text{р-ра } H_2SO_4) = (100*m(H_2SO_4))/(ω(H_2SO_4)) = (100*5.88)/20 = 29.4 text{ г}`
Найдём объём раствора серной кислоты:
`V(text{р-ра } H_2SO_4) = (m(text{р-ра } H_2SO_4))/(ρ(text{р-ра } H_2SO_4)) = 29.4/1.14 = 25.79 text{ мл}`
Ответ
`V(text{р-ра } H_2SO_4) = 25.79 text{ мл}`