Какое количество 10% раствора NaOH (плотностью 1.11 г/мл) необходимо для производства 10 г оксида ртути (HgO)?

Zabytyy_Zamok_2056

53

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать концепцию молярности раствора и стехиометрические соотношения реакции. Давайте начнем с определения количества вещества оксида ртути (HgO), которое нам нужно получить.

Молярная масса оксида ртути (HgO) составляет около 216.59 г/моль (180.49 г/моль для Hg и 16.00 г/моль для O). Мы хотим получить 10 г оксида ртути (HgO), поэтому количество вещества HgO можно рассчитать следующим образом:

\[
n_{\text{HgO}} = \frac{m_{\text{HgO}}}{M_{\text{HgO}}} = \frac{10 \ г}{216.59 \ г/моль} \approx 0.046 \ моль
\]

Согласно сбалансированному химическому уравнению реакции, одна молекула оксида ртути (HgO) соответствует двум молекулам гидроксида натрия (NaOH). Таким образом, количество вещества NaOH, необходимое для производства 0.046 моль HgO, будет:

\[
n_{\text{NaOH}} = 2 \cdot n_{\text{HgO}} = 2 \cdot 0.046 \ моль = 0.092 \ моль
\]

Теперь мы можем использовать плотность 10% раствора NaOH (1.11 г/мл) для определения объема раствора, содержащего 0.092 моль NaOH. Для этого нам нужно найти массу NaOH, соответствующую 0.092 моль NaOH, и затем разделить ее на плотность раствора:

\[
m_{\text{NaOH}} = n_{\text{NaOH}} \cdot M_{\text{NaOH}} = 0.092 \ моль \cdot 40.00 \ г/моль = 3.68 \ г
\]

\[
V_{\text{NaOH}} = \frac{m_{\text{NaOH}}}{\rho_{\text{NaOH}}} = \frac{3.68 \ г}{1.11 \ г/мл} \approx 3.32 \ мл
\]

Таким образом, чтобы произвести 10 г оксида ртути (HgO), нам понадобится около 3.32 мл 10% раствора NaOH.

Обратите внимание, что в этом решении мы использовали стехиометрию реакции, молярности и плотность веществ, чтобы перейти от массы оксида ртути (HgO) к объему раствора NaOH. Это обеспечивает подробное объяснение задачи и позволяет школьнику лучше понять взаимосвязь между различными химическими величинами.