22. Вычислите массу раствора гидроксида натрия с массовой долей 10%, необходимого для полной нейтрализации раствора, содержащего 4,9 г серной кислоты.

Решение:

Для решения этой задачи нам нужно знать уравнение реакции нейтрализации серной кислоты гидроксидом натрия и использовать стехиометрические соотношения.

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации:

   Серная кислота (H₂SO₄) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) с образованием сульфата натрия (Na₂SO₄) и воды (H₂O).

   \[ H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O \]
2. Рассчитаем количество вещества (моль) серной кислоты:

   Для этого нам нужна молярная масса H₂SO₄. M(H₂SO₄) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль.

   \[ n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{4.9 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0.05 \text{ моль} \]
3. Определим необходимое количество вещества гидроксида натрия:

   Согласно уравнению реакции, на 1 моль H₂SO₄ требуется 2 моль NaOH. Следовательно:

   \[ n(NaOH) = 2 \times n(H_2SO_4) = 2 \times 0.05 \text{ моль} = 0.1 \text{ моль} \]
4. Рассчитаем массу гидроксида натрия:

   Нам нужна молярная масса NaOH. M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.

   \[ m(NaOH) = n(NaOH) \times M(NaOH) = 0.1 \text{ моль} \times 40 \text{ г/моль} = 4 \text{ г} \]
5. Рассчитаем массу раствора гидроксида натрия:

   Нам известна массовая доля NaOH в растворе — 10% (или 0.1). Это значит, что 4 г NaOH содержатся в некоторой массе раствора, где 10% — это сама щелочь.

   \[ \text{Массовая доля} = \frac{\text{масса растворенного вещества}}{\text{масса раствора}} \]

   Отсюда, масса раствора:

   \[ m(\text{раствора NaOH}) = \frac{m(NaOH)}{\text{массовая доля NaOH}} = \frac{4 \text{ г}}{0.1} = 40 \text{ г} \]

Ответ: 40 г