Question

[Khánh Thư Nguyễn Lê]

Cho 200 gam dung dịch NaOH nồng độ 4% vào cốc thuỷ tỉnh, sau đó cho từ từ đến hết 250 ml dung dịch H2SO4 nồng độ 1 M vào cốc thuỷ tỉnh trên. Thu được 462 gam dung dịch A.
a) Viết phương trình hóa học xảy ra.
b) Theo em dung dịch A có pH trong khoảng nào?
c) Dung dịch A phản ứng được với bao nhiều phân tử Mg
d) Tình nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A.

Answer 1

[TườngVy5-12 DuyĐan1-8]

a) Viết phương trình hóa học xảy ra.

Phương trình hóa học giữa NaOH và H₂SO₄ là phản ứng trung hòa:

\(2 N a O H + H_{2} S O_{4} \rightarrow N a_{2} S O_{4} + 2 H_{2} O\)

b) Theo em dung dịch A có pH trong khoảng nào?

Để xác định pH, ta cần tính số mol của NaOH và H₂SO₄:

• Số mol NaOH: \(n_{N a O H} = \frac{m_{N a O H}}{M_{N a O H}} = \frac{200 \times 4 \%}{40} = \frac{200 \times 0.04}{40} = 0.2 \&\text{nbsp};\text{mol}\)
• Số mol H₂SO₄: \(n_{H_{2} S O_{4}} = V \times C_{M} = 0.25 \times 1 = 0.25 \&\text{nbsp};\text{mol}\)

So sánh tỉ lệ phản ứng:

• Theo phương trình: 2 mol NaOH phản ứng với 1 mol H₂SO₄.
• Ta có: \(\frac{n_{N a O H}}{2} = \frac{0.2}{2} = 0.1\) và \(n_{H_{2} S O_{4}} = 0.25\). Vì 0.1 < 0.25, H₂SO₄ dư.

Số mol H₂SO₄ dư:

\(n_{H_{2} S O_{4} \&\text{nbsp};\text{d}ư} = 0.25 - 0.1 = 0.15 \&\text{nbsp};\text{mol}\)

Vì H₂SO₄ dư, dung dịch A có tính axit, do đó pH < 7. Cụ thể, pH sẽ nằm trong khoảng axit.

c) Dung dịch A phản ứng được với bao nhiêu phân tử Mg?

Mg phản ứng với H₂SO₄ theo phương trình:

\(M g + H_{2} S O_{4} \rightarrow M g S O_{4} + H_{2}\)

Số mol Mg phản ứng bằng số mol H₂SO₄ dư:

\(n_{M g} = n_{H_{2} S O_{4} \&\text{nbsp};\text{d}ư} = 0.15 \&\text{nbsp};\text{mol}\)

Số phân tử Mg phản ứng:

\(N_{M g} = n_{M g} \times N_{A} = 0.15 \times 6.022 \times 1 0^{23} \approx 9.033 \times 1 0^{22} \&\text{nbsp};\text{ph} \hat{\text{a}} \text{n}\&\text{nbsp};\text{t}ử\)

d) Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A.

Trước hết, tính khối lượng dung dịch A:

\(m_{d d A} = 462 \&\text{nbsp};\text{gam}\&\text{nbsp};(đ \overset{\sim}{\text{a}} \&\text{nbsp};\text{cho})\)

Số mol Na₂SO₄ tạo thành:

\(n_{N a_{2} S O_{4}} = \frac{1}{2} n_{N a O H} = \frac{1}{2} \times 0.2 = 0.1 \&\text{nbsp};\text{mol}\)

Khối lượng Na₂SO₄:

\(m_{N a_{2} S O_{4}} = n_{N a_{2} S O_{4}} \times M_{N a_{2} S O_{4}} = 0.1 \times 142 = 14.2 \&\text{nbsp};\text{gam}\)

Khối lượng H₂SO₄ dư:

\(m_{H_{2} S O_{4} \&\text{nbsp};\text{d}ư} = n_{H_{2} S O_{4} \&\text{nbsp};\text{d}ư} \times M_{H_{2} S O_{4}} = 0.15 \times 98 = 14.7 \&\text{nbsp};\text{gam}\)

Nồng độ phần trăm của Na₂SO₄ trong dung dịch A:

\(C \%_{N a_{2} S O_{4}} = \frac{m_{N a_{2} S O_{4}}}{m_{d d A}} \times 100 \% = \frac{14.2}{462} \times 100 \% \approx 3.07 \%\)

Nồng độ phần trăm của H₂SO₄ dư trong dung dịch A:

\(C \%_{H_{2} S O_{4} \&\text{nbsp};\text{d}ư} = \frac{m_{H_{2} S O_{4} \&\text{nbsp};\text{d}ư}}{m_{d d A}} \times 100 \% = \frac{14.7}{462} \times 100 \% \approx 3.18 \%\)

Vậy, nồng độ phần trăm của Na₂SO₄ là khoảng 3.07% và của H₂SO₄ dư là khoảng 3.18%.