Химия

8 класс
Вопрос
Навеску соли натрия желтого цвета массой 14,58 г растворили в воде, затем подкислили серной кислотой и добавили избыток сульфита натрия, при этом окраска раствора изменилась на зеленоватую. При постепенном добавлении щелочи к полученному раствору сначала выпал студенистый осадок зеленого цвета, который затем полностью растворился в избытке щелочи. Определите объем 20 % - ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,2 г/мл), который потребуется для полного растворения выпавшего осадка.
Ответ


Соль натрия желтого цвета - это хромат натрия $Na_{2}CrO_{4}$. Записываем уравнения реакций:

$2Na_{2}CrO_{4} + H_{2}SO_{4} = Na_{2}Cr_{2}O_{7} + H_{2}O + Na_{2}SO_{4}$; (1)
$Na_{2}Cr_{2}O_{7} + 3Na_{2}SO_{3} + 4H_{2}SO_{4} = Cr_{2}(SO_{4})_{3} + 4Na_{2}SO_{4} + 4H_{2}O$; (2)
$Cr_{2}(SO_{4})_{3} + 6NaOH = 2Cr(OH)_{3} \downarrow + 3Na_{2}SO_{4}$; (3)
$Cr(OH)_{3} \downarrow + 3NaOH = Na_{3}[Cr(OH)_{6}]$. (4)

Рассчитываем количество вещества $Na_{2}CrO_{4}$ и определяем количество вещества $Cr_{2}(SO_{4})_{3}$:

$n = \frac{m}{M}; n(Na_{2}CrO_{4} ) = \frac{14,58 г}{162 г/моль} = 0,09 моль$;
$n(Na_{2}Cr_{2}O_{7}) = \frac{1}{2}n(Na_{2}CrO_{4})$;
$n(Na_{2}Cr_{2}O_{7}) = \frac{1}{2} \cdot 0,09 моль = 0,045 моль$;
$n(Cr_{2}(SO_{4})_{3}) = n(Na_{2}Cr_{2}O_{7}) = 0,045 моль$.

Определяем количество вещества $Cr(OH)_{3}$ и количество вещества $NaOH$, израсходованного на растворение осадка:

$n(Cr(OH)_{3}) = 2n(Cr_{2}(SO_{4})_{3}); n(Cr(OH)_{3}) = 2 \cdot 0,045 моль = 0,09 моль$;
$n(NaOH) = 3n(Cr(OH)_{3}); n(NaOH) = 3 \cdot 0,09 моль = 0,27 моль$.

Рассчитываем массу щелочи, массу раствора и объем раствора щелочи:

$m = nM; m(NaOH) = 0,27 моль \cdot 40 г/моль = 10,8 г$;
$m(р-ра) = \frac{m(NaOH) \cdot 100 \text{ % }}{w(NaOH)}; m(р-ра) = \frac{10,8 г \cdot 100 \text{ % }}{20 \text{ % } } = 54 г$;
$V(р-ра) = \frac{V(р-ра)}{ \rho}; V(р-ра) = \frac{54 г}{1,2 г/мл} = 45 мл$.
Ответ: $V(р-ра) = 45 мл$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме