Для определения массовой доли H2SO4 в концентрированной серной кислоте были проведены следующие операции. Пробу кислоты объёмом 5,00 см3 (плотность 1,83 г/см3) внесли в мерную колбу и добавили такое количество дистиллированной воды, чтобы объём раствора в колбе стал равен 100 см3. Затем из колбы отобрали 10,00 см3 раствора и полностью нейтрализовали его щёлочью. На это было потрачено 16,25 см3 раствора с массовой долей NaOH 4% (плотность 1,046 г/см3). Рассчитайте массовую долю (%) H2SO4 в концентрированной серной кислоте.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся химическим уравнением реакции нейтрализации серной кислоты H2SO4 и натрия NaOH:

H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O

Согласно уравнению, на 1 моль H2SO4 идет 2 моля NaOH. Из условия задачи известно, что на нейтрализацию 10,00 см3 серной кислоты было затрачено 16,25 см3 раствора с массовой долей NaOH 4%. Находим количество вещества NaOH:

n(NaOH) = V C ρ / M = 16,25 0,04 1,046 / 40 = 0,01615 моль

Так как стехиометрическое соотношение между NaOH и H2SO4 равно 2:1, то количество вещества H2SO4 равно половине от количества вещества NaOH:

n(H2SO4) = 0,01615 / 2 = 0,008075 моль

Теперь рассчитаем массу H2SO4:

m(H2SO4) = n M = 0,008075 98 = 0,79135 г

Теперь найдем массовую долю H2SO4 в растворе:

m(H2SO4) / m(раствора) 100% = 0,79135 / (5/1000 + 100/10001,83) * 100% = 66,91%

Итак, массовая доля H2SO4 в концентрированной серной кислоте составляет 66,91%.