Какова массовая доля гидроксида натрия в конечном растворе после добавления 80 г 30% раствора гидроксида натрия

Игорь_4158

36

Чтобы решить данную задачу, мы должны пройти несколько шагов:

1. Рассчитаем количество гидроксида натрия, содержащегося в 30% растворе.
Масса раствора гидроксида натрия равна 80 г, концентрация раствора составляет 30%. Это означает, что в 100 г раствора содержится 30 г гидроксида натрия (т.е. массовая доля равна 30%).

2. Рассчитаем количество гидроксида натрия, добавленного в реакцию.
Для этого умножим 30 г на массовую долю гидроксида натрия в 80 г раствора:
\(30 \, \text{г} \times \frac{80 \, \text{г раствора}}{100 \, \text{г раствора}} = 24 \, \text{г гидроксида натрия}\).

3. Рассчитаем количество вещества, содержащегося в твердой смеси.
Масса твердой смеси хлорида цинка и нитрата серебра составляет 47,6 г.

4. Рассчитаем количество вещества хлорида цинка.
Молярная масса хлорида цинка (ZnCl₂) равна 136,3 г/моль. Чтобы рассчитать количество вещества, разделим массу хлорида цинка на его молярную массу:
\(\frac{47.6 \, \text{г}}{136.3 \, \text{г/моль}} ≈ 0.349 \, \text{моль}\).

5. Рассчитаем количество вещества нитрата серебра.
Молярная масса нитрата серебра (AgNO₃) равна 169,9 г/моль. Чтобы рассчитать количество вещества, разделим массу нитрата серебра на его молярную массу:
\(\frac{47.6 \, \text{г}}{169.9 \, \text{г/моль}} ≈ 0.280 \, \text{моль}\).

6. Исходим из того, что в растворе отсутствуют ионы серебра и хлорид-ионы.
Если отсутствуют ионы серебра, то нитрат серебра реагировал с чем-то еще в реакции. Таким "чем-то" является хлорид цинка. С учетом стехиометрии реакции, одна моль нитрата серебра реагирует с двумя молями хлорида цинка:

AgNO₃ + 2ZnCl₂ -> 2AgCl + Zn(NO₃)₂

Это означает, что 0.280 моль нитрата серебра реагирует с 0.280 × 2 = 0.560 моль хлорида цинка.

7. Рассчитаем количество гидроксида натрия, реагировавшего с хлоридом цинка.
С учетом стехиометрии реакции, одна моль гидроксида натрия реагирует с двумя молями хлорида цинка:
2NaOH + ZnCl₂ -> 2NaCl + Zn(OH)₂

Таким образом, 0.560 моль хлорида цинка реагирует с 0.560 × 1/2 = 0.280 моль гидроксида натрия.

8. Рассчитаем общее количество гидроксида натрия после реакции.
С учетом добавленных 24 г гидроксида натрия и реагировавшего 0.280 моля гидроксида натрия, общее количество гидроксида натрия в конечном растворе будет равно:
\(24 \, \text{г} + 0.280 \, \text{моль} \times \frac{40 \, \text{г/моль}}{1 \, \text{моль}} = 35.2 \, \text{г}\).

9. Рассчитаем массовую долю гидроксида натрия в конечном растворе.
Массовая доля рассчитывается как отношение массы гидроксида натрия к общей массе раствора:
\(\frac{35.2 \, \text{г}}{35.2 \, \text{г} + 200 \, \text{г}} \times 100\% ≈ 14.9\%\).

Таким образом, массовая доля гидроксида натрия в конечном растворе составляет примерно 14.9%.