Какова массовая доля щелочи в полученном растворе после добавления 224 г 25%-ного раствора гидроксида натрия

Якобин

5

Хорошо, давайте решим данную задачу пошагово.

1. Сначала найдем количество гидроксида натрия, которое содержится в 25%-ном растворе.
Массовая доля означает, что в 100 г раствора содержится 25 г гидроксида натрия.
Поскольку у нас имеется 224 г раствора, то мы можем найти количество гидроксида натрия следующим образом:
\[ \text{масса гидроксида натрия} = \frac{\text{масса раствора} \times \text{массовая доля}}{100} = \frac{224 \times 25}{100} = 56 \text{ г} \]

2. Затем найдем количество нитрата меди(II), содержащееся в 30%-ном растворе.
Массовая доля означает, что в 100 г раствора содержится 30 г нитрата меди(II).
Поскольку у нас имеется 376 г раствора, то мы можем найти количество нитрата меди(II) следующим образом:
\[ \text{масса нитрата меди(II)} = \frac{\text{масса раствора} \times \text{массовая доля}}{100} = \frac{376 \times 30}{100} = 112.8 \text{ г} \]

3. Для решения задачи нам потребуется знать молярные массы соединений. Молярная масса гидроксида натрия (\(NaOH\)) равна 40 г/моль, а молярная масса нитрата меди(II) (\(Cu(NO3)2\)) равна 187.55 г/моль.

4. Теперь можно вычислить количество молей гидроксида натрия и нитрата меди(II).
Для этого мы разделим их массы на соответствующие молярные массы:
\[ \text{количество молей гидроксида натрия} = \frac{\text{масса гидроксида натрия}}{\text{молярная масса гидроксида натрия}} = \frac{56}{40} = 1.4 \text{ моль} \]
\[ \text{количество молей нитрата меди(II)} = \frac{\text{масса нитрата меди(II)}}{\text{молярная масса нитрата меди(II)}} = \frac{112.8}{187.55} = 0.601 \text{ моль} \]

5. Теперь найдем количество вещества щелочи, которое образуется при реакции между гидроксидом натрия и нитратом меди(II).
Реакция осуществляется по соотношению 2 моль гидроксида натрия на 1 моль нитрата меди(II).
Вычислим количество молей щелочи:
\[ \text{количество молей щелочи} = 2 \times \text{количество молей нитрата меди(II)} = 2 \times 0.601 = 1.202 \text{ моль} \]

6. Наконец, найдем массу полученного раствора.
Это можно сделать, зная его объем и плотность (предполагая, что плотность раствора равна плотности воды, то есть 1 г/см³).
Поскольку мы не знаем объем раствора, предположим, что его объем равен массе раствора, так как водный раствор плотен:
\[ \text{масса раствора} = \text{масса гидроксида натрия} + \text{масса нитрата меди(II)} = 56 + 112.8 = 168.8 \text{ г} \]

7. Теперь можем найти массовую долю щелочи в полученном растворе.
Рассчитаем ее как отношение массы щелочи к массе раствора, умноженное на 100%:
\[ \text{массовая доля щелочи} = \frac{\text{масса щелочи}}{\text{масса раствора}} \times 100\% = \frac{2 \times \text{масса гидроксида натрия}}{\text{масса раствора}} \times 100\% = \frac{2 \times 56}{168.8} \times 100\% \approx 33.19\% \]

Таким образом, массовая доля щелочи в полученном растворе составляет примерно 33.19%.