Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия натрия с водой. При этом образуется гидроксид натрия (щёлочь) и выделяется газообразный водород:
$2Na + 2H_{2}O = 2NaOH + H_{2} \uparrow$

2. Рассчитаем количество вещества натрия, вступившего в реакцию. Для этого воспользуемся формулой $n = \frac{m}{M}$, где $M(Na) = 23$ г/моль:
$n(Na) = \frac{0,115 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 0,005 \text{ моль}$

3. Определим количество вещества образовавшейся щёлочи (гидроксида натрия). Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед $Na$ и $NaOH$ одинаковы (2 и 2), следовательно, их количества вещества равны:
$n(NaOH) = n(Na) = 0,005 \text{ моль}$

4. Вычислим массу образовавшегося гидроксида натрия. Молярная масса $NaOH$ равна $23 + 16 + 1 = 40$ г/моль:
$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0,005 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 0,2 \text{ г}$

5. Рассчитаем массовую долю щёлочи в полученном растворе. По условию масса итогового раствора составляет $3,2 \text{ г}$. Используем формулу $\omega = \frac{m_{\text{вещества}}}{m_{\text{раствора}}}$:
$\omega(NaOH) = \frac{0,2 \text{ г}}{3,2 \text{ г}} = 0,0625$
Для перевода в проценты умножим на $100\%$:
$\omega(NaOH) = 0,0625 \cdot 100\% = 6,25\%$

Ответ: 6,25%

Источник: ФИПИ