Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции. По условию задачи образуется средняя соль — сульфит натрия $(Na_{2}SO_{3})$. Это происходит при взаимодействии сернистого газа $(SO_{2})$ с избытком гидроксида натрия $(NaOH)$:
$SO_{2} + 2NaOH \rightarrow Na_{2}SO_{3} + H_{2}O$

2. Рассчитаем количество вещества сернистого газа, вступившего в реакцию. Для этого воспользуемся формулой для газа при нормальных условиях:
$n(SO_{2}) = \frac{V(SO_{2})}{V_{m}}$
$n(SO_{2}) = \frac{5,6 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,25 \text{ моль}$

3. Определим количество вещества гидроксида натрия. Согласно уравнению реакции, на 1 моль $SO_{2}$ требуется 2 моль $NaOH$. Следовательно, соотношение количеств веществ равно:
$n(NaOH) = 2 \cdot n(SO_{2})$
$n(NaOH) = 2 \cdot 0,25 \text{ моль} = 0,5 \text{ моль}$

4. Вычислим массу чистого гидроксида натрия, содержавшегося в исходном растворе:
$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH)$
Молярная масса $M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$.
$m(NaOH) = 0,5 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 20 \text{ г}$

5. Рассчитаем массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе по формуле:
$\omega(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$
$\omega(NaOH) = \frac{20 \text{ г}}{400 \text{ г}} \cdot 100\% = 5\%$

Ответ: 5%

Источник: ФИПИ