С2. Решить задачу Прежде чем вылить в канализацию жидкие отходы лабораторных работ, содержащие соляную кислоту, их следует нейтрализовать содой или щелочью. Определите массу гидроксида натрия, необходимого для нейтрализации 16, 425 г соляной кислоты.

Решение:

Задача на вычисление массы вещества по известной массе другого вещества в реакции нейтрализации.

Дано:

• Масса соляной кислоты \( m(\text{HCl}) = 16.425 \) г
• Гидроксид натрия \( \text{NaOH} \)

Найти:

• Массу гидроксида натрия \( m(\text{NaOH}) \)

Решение:

1. Напишем уравнение реакции нейтрализации соляной кислоты гидроксидом натрия:
• \( \text{HCl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O} \)
2. Рассчитаем молярные массы реагентов:
• \( M(\text{HCl}) = 1.008 + 35.45 = 36.458 \text{ г/моль} \)
• \( M(\text{NaOH}) = 22.99 + 15.999 + 1.008 = 39.997 \text{ г/моль} \)
3. Определим количество вещества соляной кислоты:
• \( \nu(\text{HCl}) = \frac{m(\text{HCl})}{M(\text{HCl})} = \frac{16.425 \text{ г}}{36.458 \text{ г/моль}} \approx 0.45055 \text{ моль} \)
4. По уравнению реакции, соотношение \( \text{HCl} \) и \( \text{NaOH} \) — 1:1. Следовательно, количество вещества \( \text{NaOH} \) равно количеству вещества \( \text{HCl} \):
• \( \nu(\text{NaOH}) = \nu(\text{HCl}) ≈ 0.45055 \text{ моль} \)
5. Рассчитаем массу гидроксида натрия:
• \( m(\text{NaOH}) = \nu(\text{NaOH}) \cdot M(\text{NaOH}) = 0.45055 \text{ моль} \cdot 39.997 \text{ г/моль} \approx 18.020 \text{ г} \)
• Округлим до сотых: \( 18.02 \text{ г} \)

Ответ: 18.02 г.