20 г смеси натрия и оксида натрия с молярным соотношением компонентов 4:1 растворили в 100 г воды. Найдите массовую процентную концентрацию растворенного вещества в полученном растворе.

С решением!

Дано:

m (Na+Na₂O) = 20 г

n (Na) : n (Na₂O) = 4:1

m (H₂O) = 100 г

Найти:

ω (NaOH) - ?

Решение.

M (Na) = 23 г/моль

M (Na₂O) = 62 г/моль

M (NaOH) = 40 г/моль

M (H₂O) = 18 г/моль

Примем количество вещества Na₂O за х моль, тогда

m (Na) = 4x*23

m (Na₂O) = 62x

Составляем уравнение: 23*4 х + 62 х = 20

х=0,1299 (моль) - это количество Na₂O

По условию натрия в 4 раза больше

n (Na) = 4*0.1299 = 0,5196 моль

Составляем уравнения химических реакций (УХР):

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂ (УХР1)

Из УХР1 видно, что n (NaOH) = n (Na) = n (H₂O) = 0.5196 моль

Na₂O + H₂O = 2NaOH (УХР2)

Из УХР2 видно, что n (NaOH) = 2n (Na₂O) = 2*0.1299 моль = 0,2598 моль

n (H₂O) = n (Na₂O) = 0,2598 моль

Общая масса образовавшегося гидроксида натрия:

m (NaOH) = n*M = (0,5196+0,2598) * 40 = 31,18 г

Масса воды, вступившая в реакцию:

m (H₂O) = n*M = (0.5196+0,2598) * 18 = 14,03 г

Масса воды, оставшаяся в растворе:

m (H₂O) = 100 г - 14,03 г = 85,97 г

Масса раствора гидроксида натрия:

m (p-pa NaOH) = m (NaOH) + m (H₂O) = 31,18 + 85,97 = 117,15 г

Массовая доля гидроксида натрия в процентах в растворе:

ω (NaOH) = m (NaOH) * 100%/m (p-pa NaOH) = 31,18*100/117,15 ≈ 26,62%

Ответ: 26,62%