Методика решения задачи на определение начальной массы смеси двух веществ при полной нейтрализации полученной смеси
Задача 1.
В воде растворили смесь оксида натрия и оксида калия, где массовая доля натрия 46%. Определите массу начальной смеси, если для полной нейтрализации полученной смеси израсходовано 175 мл 2 молярного раствора серной кислоты.
Решение:
М(Na2O ) = (2 • 23) + 16 = 62 г/моль;
М(К2O ) = (2 •39) + 16=94 г/моль.
Из формулы оксида натрия Na2O следует, что на 46 весовых частей Na приходится 16 весовых частей О, т.е. на 46% Na в смеси оксидов будет приходится 16% О. Тогда смесь оксидов натрия и калия будет содержать 62% (46 + 16 = 62) Na2O. Соответственно, содержание К2О в смеси будет 38% (100 – 61 = 100).
Уравнение реакции имеет вид:
Me2O + H2SO4 = Me2SO4 + H2O
Из уравнения реакции следует, что на нейтрализацию 1 моля оксидов натрия или калия расходуется 1 моль серной кислоты.
Рассчитаем количество серной кислоты по условию задачи, получим:
(175мл • 2моль/1000мл) = 0,35 мол. Значит, n(смеси) = 0,35 мол.
Смесь содержит 0,35 моль оксидов натрия и калия .
Обозначим массу смеси оксидов через х г.
Тогда
n(Na2O) = (62% • х г)/(100% • 62 г/моль) = 0,01х моль;
n(К2O) = (38% • х г)/(100% • 94 г/моль) = 0,0004х моль.
Теперь рассчитаем массу смеси оксидов натрия и калия, используя алгебраическое уравнение, получим:
0,01х + 0,004х = 0,35;
0,014х = 0,35;
х = 0,35/0,014 = 25 г; m((смеси) = 25 г.
Отсюда
m(Na2O) = [m((смеси) • w%( Na2O)]/100% = [(25г • 62%)]/100% = 15,5 г;
m(К2O) = [m((смеси) • w%( К2O)]/100% = [(25 г • 38%)]/100% = 9,5 г.
Ответ: m(смеси) = 2 5г.