В каких массовых соотношениях следует смешать 10%-ные растворы гидроксида натрия и серной кислоты для получения нейтрального раствора сульфата натрия?

Ответ: m(р−ра H₂SO₄)/m(р−ра NaOH) = 1,225; w(Na₂SO₄) = 8%

Пояснение: Взаимодействие растворов гидроксида натрия и серной кислоты с образованием средней соли (нейтрального раствора) протекает по схеме:

2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O

Массы гидроксида натрия и серной кислоты равны:

m(NaOH) = 0,1m(р−ра NaOH); m(H₂SO₄) = 0,1m(H₂SO₄)

Соответственно, количества гидроксида натрия и серной кислоты равны:

ν(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 0,1m(р−ра NaOH)/40 г/моль

ν(H₂SO₄) = m(H₂SO₄)/M(H₂SO₄) = 0,1m(р−ра H₂SO₄)/98 г/моль

По уравнению реакции ν(H₂SO₄) = 1/2ν(NaOH), поэтому

0,1m(р-ра H₂SO₄)/98 = ½ ^. 0,1m(р-ра NaOH)/40

m(р-ра H₂SO₄)/m(р-ра NaOH) = 98/2/40 = 1,225

По уравнению реакции

ν(H₂SO₄) = ν(Na₂SO₄), поэтому

ν(Na₂SO₄) = 0,1m(р-ра H₂SO₄)/98 г/моль

m(Na₂SO₄) = 0,1m(р-ра H₂SO₄)/98 г/моль ^. 142 г/моль = 0,145 m(р-ра H₂SO₄)

m(р-ра H₂SO₄) = 1,225 ^. m(р-ра NaOH)

Масса получившегося раствора сульфата натрия равна:

m(р-ра Na₂SO₄) = m(р-ра H₂SO₄) + m(р-ра NaOH) = 2,225 m(р-ра NaOH) = 2,225(р-ра H₂SO₄)/1,225

w(Na₂SO₄)% = 0,145 m(р-ра H₂SO₄) ^. 1,225/2,225 m(р-ра H₂SO₄)^.100% = 8,0%