14 (4 балла). По уравнению реакции H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O рассчитайте массу гидроксида натрия, необходимого для полной нейтрализации раствора, содержащего 24,5 г серной кислоты.

Дано:

m(H₂SO₄) = 24,5 г

Найти: m(NaOH) - ?

Решение:

1. Найдем молярную массу серной кислоты (H₂SO₄):

$$M(H_2SO_4) = 2*1 + 32 + 4*16 = 2 + 32 + 64 = 98 \ г/моль$$

2. Найдем количество вещества серной кислоты:

$$n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{24,5 \ г}{98 \ г/моль} = 0,25 \ моль$$

3. По уравнению реакции H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O, на 1 моль серной кислоты требуется 2 моль гидроксида натрия. Следовательно:

$$n(NaOH) = 2 * n(H_2SO_4) = 2 * 0,25 \ моль = 0,5 \ моль$$

4. Найдем молярную массу гидроксида натрия (NaOH):

$$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \ г/моль$$

5. Найдем массу гидроксида натрия:

$$m(NaOH) = n(NaOH) * M(NaOH) = 0,5 \ моль * 40 \ г/моль = 20 \ г$$

Ответ: 20 г