Question

Натрий массой 3,1  г растворили в  150  мл раствора гидроксида натрия, содержащего 22% NаОН и имеющего плотность 1,24 г/мл. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе. Сколько литров СО2 может поглотить полученный раствор при условии образования средней соли?

Answer 1

Дано:  
Масса натрия (Na) = 3,1 г  
Объем раствора NaOH = 150 мл = 0,150 л  
Концентрация NaOH = 22%  
Плотность раствора NaOH = 1,24 г/мл  

Найти:  
1. Массовую долю щелочи (NaOH) в полученном растворе.  
2. Объем CO2, который поглотит раствор.

Решение:

1. Массовая доля NaOH в полученном растворе

Масса раствора NaOH:  
m(раствор NaOH) = плотность × объем = 1,24 г/мл × 150 мл = 186 г

Масса NaOH в растворе:  
m(NaOH) = 22% от массы раствора = 0,22 × 186 г = 40,92 г

Массовая доля NaOH в полученном растворе:  
w(NaOH) = m(NaOH) / (m(NaOH) + m(Na)) = 40,92 г / (40,92 г + 3,1 г) = 40,92 г / 44,02 г ≈ 0,930

Ответ: Массовая доля NaOH ≈ 93%

2. Объем CO2, который поглотит раствор

Реакция поглощения CO2:
2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Количество вещества NaOH в растворе:  
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 40,92 г / 40 г/моль = 1,023 моль

Из реакции видно, что 2 моль NaOH поглощают 1 моль CO2. Следовательно, количество CO2:  
n(CO2) = n(NaOH) / 2 = 1,023 моль / 2 = 0,5115 моль

Объем CO2 при нормальных условиях (0°C, 1 атм):  
V(CO2) = n(CO2) × 22,4 л/моль = 0,5115 моль × 22,4 л/моль ≈ 11,45 л

Ответ: Объем CO2, который поглотит раствор ≈ 11,45 л.