Каковы массовые доли соляной и серной кислот в исходном растворе, если для нейтрализации 400 г раствора, содержащего

Поющий_Хомяк

16

Дано:
Масса исходного раствора = 400 г
Объем раствора NaOH (едкого натра) = 287 см³
Содержание NaOH в растворе едкого натра = 10%
Плотность раствора едкого натра = 1.115 г/см³
Масса выпавшего осадка = 5.825 г

Задача: Найти массовые доли соляной и серной кислот в исходном растворе.

Для решения этой задачи, нам необходимо выразить массу соляной и серной кислот в исходном растворе через массу и объем раствора NaOH и затем рассчитать их массовые доли.

Пусть масса соляной кислоты в исходном растворе равна \(m_1\) г, а масса серной кислоты равна \(m_2\) г.

Масса раствора NaOH, содержащего NaOH (едкого натра), можно рассчитать, умножив его объем на плотность:
Масса раствора NaOH = объем × плотность
Масса раствора NaOH = 287 см³ × 1.115 г/см³ = 319.105 г

С учетом содержания NaOH в растворе едкого натра, можно определить массу NaOH в растворе:
Масса NaOH = содержание NaOH × масса раствора NaOH
Масса NaOH = 10% × 319.105 г = 31.9105 г

Соляная и серная кислоты реагируют с NaOH следующим образом:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

Молярные соотношения между кислотами и NaOH:
1 моль HCl соответствует 1 моль NaOH
1 моль H2SO4 соответствует 2 молям NaOH

Рассчитаем моли соляной и серной кислот в исходном растворе:
Моли HCl = (масса HCl) / (молярная масса HCl)
Моли HCl = \(m_1\) / \(M_{HCl}\)
где \(M_{HCl}\) - молярная масса HCl (36.461 г/моль)

Моли H2SO4 = (масса H2SO4) / (молярная масса H2SO4)
Моли H2SO4 = \(m_2\) / \(M_{H2SO4}\)
где \(M_{H2SO4}\) - молярная масса H2SO4 (98.079 г/моль)

После нейтрализации, общее количество молей HCl и H2SO4 должно быть равно количеству молей NaOH:
Моли HCl + Моли H2SO4 = 2 × Моли NaOH
\(m_1 / M_{HCl}\) + \(m_2 / M_{H2SO4}\) = 2 × (Масса NaOH) / (Молярная масса NaOH)
\(m_1 / 36.461\) + \(m_2 / 98.079\) = 2 × (31.9105 / 39.997)

Теперь, когда у нас есть одно уравнение и одна неизвестная, мы можем решить его для \(m_1\) или \(m_2\).

После нахождения значений \(m_1\) и \(m_2\), массовые доли можно рассчитать следующим образом:
Массовая доля HCl = (масса HCl) / (масса исходного раствора) × 100%
Массовая доля H2SO4 = (масса H2SO4) / (масса исходного раствора) × 100%

Теперь я рассчитаю значения для вас. Пожалуйста, подождите.