Какое количество 20%-ного раствора гидроксида натрия (в граммах) необходимо для нейтрализации кислоты, полученной

Chudesnyy_Master_784

53

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать знания о количестве реагирующих веществ, их молярных соотношениях и простых математических операциях.

1. Сначала вычислим количество вещества газа (H₂) по его объему (V), используя идеальный газовый закон.
Объем газа нужно перевести в молярный объем при нормальных условиях (н.у.), то есть 11,2 л (н.у.) будет равняться 11,2/22,4 моль.

\[
n(H_2) = \frac{V}{V_m(H_2)} = \frac{11.2}{22.4} = 0.5 \text{ моль}
\]

2. Далее, зная уравнение электролиза воды и массовые соотношения реагентов, мы можем определить количество вещества серебряного нитрата (AgNO₃), которое претерпело электролиз.

Согласно уравнению:

2AgNO₃ → 2Ag + O₂ + 2NO₂ + H₂O,

из одной моли AgNO₃ образуется две моли Ag и одна моль H₂.
Таким образом, количество вещества AgNO₃ будет равняться половине количества вещества H₂:

\[
n(AgNO_3) = \frac{n(H_2)}{2} = \frac{0.5}{2} = 0.25 \text{ моль}
\]

3. Зная количество вещества AgNO₃, мы можем вычислить его массу, используя молярную массу AgNO₃.

Для расчета можно использовать таблицу молярных масс элементов:
Ag = 107.87 г/моль
N = 14.01 г/моль
O = 16.00 г/моль

Молярная масса AgNO₃:
M(AgNO₃) = (107.87 + 14.01 + (3 * 16.00)) г/моль = 169.87 г/моль

Теперь мы можем вычислить массу AgNO₃:

\[
m(AgNO_3) = n(AgNO_3) \cdot M(AgNO_3) = 0.25 \cdot 169.87 = 42.47 \text{ г}
\]

4. Нейтрализация кислоты будет происходить реакцией ее с щелочью. Для нейтрализации использовался 20%-ный раствор гидроксида натрия (NaOH).

Перейдем к поиску массы NaOH, используя информацию о мольных соотношениях реагентов.
Из уравнения реакции следует, что для нейтрализации одной моли AgNO₃ требуется две моли NaOH.

Таким образом, количество вещества NaOH будет равняться:

\[
n(NaOH) = 2 \cdot n(AgNO_3) = 2 \cdot 0.25 = 0.5 \text{ моль}
\]

5. Необходимо вычислить массу гидроксида натрия (NaOH) с использованием его молярной массы.

M(NaOH) = 22.99 г/моль (Na) + 16.00 г/моль (O) + 1.01 г/моль (H) = 39.00 г/моль

\[
m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0.5 \cdot 39.00 = 19.5 \text{ г}
\]

Ответ: Для нейтрализации полученной при электролизе кислоты потребуется 19.5 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Ответом будет буква D. 80.