4. Сколько граммов раствора, содержащего 0,1 массовой доли, или 10%, гидроксида натрия, потребуется для нейтрализации 196 г раствора, содержащего 0,1 массовой доли, или 10%, серной кислоты?

Решение:

Дано:

m(H₂SO₄ раствора) = 196 г

w(H₂SO₄) = 10% = 0,1

w(NaOH) = 10% = 0,1

Найти:

m(NaOH раствора) - ?

1. Рассчитаем массу чистой серной кислоты:

\( m(H_2SO_4) = m(H_2SO_4 \text{ раствора}) \times w(H_2SO_4) = 196 \text{ г} \times 0,1 = 19,6 \text{ г} \)

2. Напишем уравнение реакции нейтрализации серной кислоты гидроксидом натрия:

\( H_2SO_4 + 2NaOH \longrightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O \)

3. Из уравнения видно, что 1 моль \( H_2SO_4 \) реагирует с 2 молями \( NaOH \).
4. Рассчитаем молярные массы:

M(H₂SO₄) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль

M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль

4. Рассчитаем количество вещества серной кислоты:

\( \nu(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{19,6 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль} \)

5. По уравнению реакции, количество вещества гидроксида натрия в 2 раза больше:

\( \nu(NaOH) = 2 \times \nu(H_2SO_4) = 2 \times 0,2 \text{ моль} = 0,4 \text{ моль} \)

6. Рассчитаем массу чистого гидроксида натрия:

\( m(NaOH) = \nu(NaOH) \times M(NaOH) = 0,4 \text{ моль} \times 40 \text{ г/моль} = 16 \text{ г} \)

7. Теперь найдём массу раствора гидроксида натрия, зная его массовую долю:

\( m(\text{NaOH раствора}) = \frac{m(NaOH)}{w(NaOH)} = \frac{16 \text{ г}}{0,1} = 160 \text{ г} \)

Ответ: 160 г.