Cho 25g dung dịch NaOH 4% tác dụng với 51g dung dịch H2SO4 0,2M, có khối lượng riêng D = 1,02 g/ml. Tính nồng độ % các chất sau phản ứng Bài 9 : Cho 25g dung dịch NaOH 4% tác dụng với 51g dung dịch H2SO4 0,2M, có khối lượng riêng D = 1,02 g/ml. Tính nồng độ % các chất sau phản ứng.
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi Để giải bài toán này, ta thực hiện các bước sau: ### Bước 1: Tính số mol của các chất ban đầu. #### Tính số mol NaOH: - Khối lượng dung dịch NaOH = 25 g - Nồng độ % dung dịch NaOH = 4% - Khối lượng NaOH trong dung dịch = 0,04 * 25 g = 1 g - Khối lượng mol NaOH = 40 g/mol Số mol NaOH: \[ n_{NaOH} = \frac{1 \text{ g}}{40 \text{ g/mol}} = 0,025 \text{ mol} \] #### Tính số mol H2SO4: - Khối lượng dung dịch H2SO4 = 51 g - Nồng độ mol của H2SO4 = 0,2 M - Để tính nồng độ mol, ta cần tính thể tích dung dịch. Khối lượng riêng của dung dịch H2SO4 là 1,02 g/ml, do đó: \[ V_{H_2SO_4} = \frac{51 \text{ g}}{1,02 \text{ g/ml}} \approx 50 \text{ ml} = 0,050 \text{ L} \] Số mol H2SO4: \[ n_{H_2SO_4} = n \cdot V = 0,2 \text{ mol/L} \cdot 0,050 \text{ L} = 0,01 \text{ mol} \] ### Bước 2: Viết phương trình phản ứng: Phản ứng giữa NaOH và H2SO4: \[ 2 \text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2 \text{H}_2\text{O} \] ### Bước 3: Tính số mol các chất sau phản ứng. Từ phương trình phản ứng, tỉ lệ giữa NaOH và H2SO4 là 2:1. - NaOH cần cho 0,01 mol H2SO4 là: \( 2 \times 0,01 = 0,02 \text{ mol NaOH} \) - Nhưng hiện tại ta chỉ có 0,025 mol NaOH. Do đó, H2SO4 là chất giới hạn phản ứng. ### Bước 4: Tính số mol NaOH còn dư: Số mol NaOH đã phản ứng: - NaOH phản ứng với H2SO4 là 0,02 mol. - NaOH còn dư: \[ n_{NaOH, dư} = n_{NaOH, ban đầu} - n_{NaOH, đã phản ứng} = 0,025 - 0,02 = 0,005 \text{ mol} \] ### Bước 5: Tính khối lượng các chất sau phản ứng. #### Khối lượng NaOH dư: \[ m_{NaOH, dư} = n_{NaOH, dư} \cdot 40 \text{ g/mol} = 0,005 \cdot 40 = 0,2 \text{ g} \] ### Bước 6: Tính khối lượng dung dịch sau phản ứng. Tổng khối lượng dung dịch ban đầu: \[ m_{TĐ} = m_{NaOH} + m_{H2SO4} = 25 \text{ g} + 51 \text{ g} = 76 \text{ g} \] ### Bước 7: Tính nồng độ % các chất: - Khối lượng NaOH dư: 0,2 g - Khối lượng H2SO4 đã phản ứng: \( 0,01 \text{ mol} \cdot 98 \text{ g/mol} = 0,98 \text{ g} \) Khối lượng mỗi chất trong dung dịch: - Khối lượng NaOH còn lại: \[ m_{NaOH} = 0,2 \text{ g} \] - Khối lượng H2SO4 dư: 0 g (đã hết) - Khối lượng Na2SO4 tạo thành: \[ m_{Na_2SO_4} = 0,01 \text{ mol} \cdot 142 \text{ g/mol} = 1,42 \text{ g} \] - Khối lượng nước tạo thành: \( n_{H_2SO_4} \text{ là } 0,01 \) mol tạo ra 2 mol H2O. \[ m_{H2O} = 2 \cdot (0,01 \cdot 18) = 0,36 \text{ g} \] ### Bước 8: Tính nồng độ %: Tổng khối lượng dung dịch sau phản ứng: \[ m_{T} = m_{NaOH, dư} + m_{Na_2SO_4} + m_{H2O} \] \[ m_{T} = 0,2 + 1,42 + 0,36 = 2,0 \text{ g} \] - Nồng độ % NaOH dư: \[ \text{Nồng độ \% NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{m_{T}} \cdot 100\% = \frac{0,2}{76} \cdot 100\% \approx 0,263\% \] - Nồng độ % Na2SO4: \[ \text{Nồng độ \% Na2SO4} = \frac{m_{Na2SO4}}{m_{T}} \cdot 100\% = \frac{1,42}{76} \cdot 100\% \approx 1,868\% \] - Nồng độ % H2O: \[ \text{Nồng độ \% H2O} = \frac{m_{H2O}}{m_{T}} \cdot 100\% = \frac{0,36}{76} \cdot 100\% \approx 0,474\% \] ### Kết luận: Sau phản ứng, ta có: - Nồng độ % NaOH: khoảng 0,263% - Nồng độ % Na2SO4: khoảng 1,868% - Nồng độ % H2O: khoảng 0,474%