Разделы 
Дополнительно
Задача по химии - 3716
2023-09-29 
Газ, выделившийся при прокаливании смеси 20,5 г безводного уксуснокислого натрия с натронной известью, прореагировал при освещении с хлором, который получили, использовав для этого 130,5 г $MnO_{2}$. После исчерпывающего хлорирования все газообразные вещества растворили в воде. Сколько литров 0,5 М раствора $NaOH$ потребуется для нейтрализации полученного раствора? (Все реакции идут до конца).
Решение:
$CH_{3}COONa + NaOH \underset{CaO}{ \rightarrow} Na_{2}CO_{3} + CH_{4} \uparrow$ (1)
$MnO_{2} + 4HCl \rightarrow MnCl_{2} + Cl_{2} \uparrow + 2H_{2}O$ (2)
$CH_{4} + 4Cl_{2} \overset{h \nu}{ \rightarrow} CCl_{4} + 4HCl$ (3)
$M(CH_{3}COONa) = 82 г/моль$;
$\nu (CH_{3}COONa) = \frac{20,5}{82} = 0,25 моль$;
$\nu (CH_{4}) = 0,25 моль$ согласно уравнению (1).
По уравнению (2):
$M(MnO_{2}) = 87 г/моль$;
$\nu (MnO_{2}) = \frac{130,5}{87} = 1,5 моль$;
$\nu (Cl_{2}) = \nu (MnO_{2})$ согласно уравнению (2),
По уравнению (3) видно, что 0,25 моль $CH_{4}$ потребует 1 моль хлора. Следовательно, 0,5 моль хлора - останется и образуется 1 моль газообразного $HCl$. При растворении в воде газообразных продуктов реакции образуется:
$Cl_{2} + H_{2}O \rightarrow HCl + HClO$ (4)
0,5 моль $HCl$ и 0,5 моль $HClO$. Следовательно, на нейтрализацию
$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_{2}O$ (5)
необходимо 1,5 моль $NaOH$, 0,5 моль $HCl$ из уравнения (4) + 1 моль $HCl$ из уравнения (3) + 0,5 моля $NaOH$ из уравнения (6).
$HClO + NaOH \rightarrow NaClO + H_{2}O$ (6)
Итого, 2 моль $NaOH$. Раствор 0,5 М, следовательно, 0,5 моль $NaOH$ содержится в 1000 мл раствора, а 2 моль $NaOH$ в $\frac{2 \cdot 1000}{0,5} = 4000 мл$ раствора.
Ответ: На нейтрализацию полученного раствора необходимо 4 литра 0,5 М раствора $NaOH$.
Газ, выделившийся при прокаливании смеси 20,5 г безводного уксуснокислого натрия с натронной известью, прореагировал при освещении с хлором, который получили, использовав для этого 130,5 г $MnO_{2}$. После исчерпывающего хлорирования все газообразные вещества растворили в воде. Сколько литров 0,5 М раствора $NaOH$ потребуется для нейтрализации полученного раствора? (Все реакции идут до конца).
Решение:
$CH_{3}COONa + NaOH \underset{CaO}{ \rightarrow} Na_{2}CO_{3} + CH_{4} \uparrow$ (1)
$MnO_{2} + 4HCl \rightarrow MnCl_{2} + Cl_{2} \uparrow + 2H_{2}O$ (2)
$CH_{4} + 4Cl_{2} \overset{h \nu}{ \rightarrow} CCl_{4} + 4HCl$ (3)
$M(CH_{3}COONa) = 82 г/моль$;
$\nu (CH_{3}COONa) = \frac{20,5}{82} = 0,25 моль$;
$\nu (CH_{4}) = 0,25 моль$ согласно уравнению (1).
По уравнению (2):
$M(MnO_{2}) = 87 г/моль$;
$\nu (MnO_{2}) = \frac{130,5}{87} = 1,5 моль$;
$\nu (Cl_{2}) = \nu (MnO_{2})$ согласно уравнению (2),
По уравнению (3) видно, что 0,25 моль $CH_{4}$ потребует 1 моль хлора. Следовательно, 0,5 моль хлора - останется и образуется 1 моль газообразного $HCl$. При растворении в воде газообразных продуктов реакции образуется:
$Cl_{2} + H_{2}O \rightarrow HCl + HClO$ (4)
0,5 моль $HCl$ и 0,5 моль $HClO$. Следовательно, на нейтрализацию
$HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_{2}O$ (5)
необходимо 1,5 моль $NaOH$, 0,5 моль $HCl$ из уравнения (4) + 1 моль $HCl$ из уравнения (3) + 0,5 моля $NaOH$ из уравнения (6).
$HClO + NaOH \rightarrow NaClO + H_{2}O$ (6)
Итого, 2 моль $NaOH$. Раствор 0,5 М, следовательно, 0,5 моль $NaOH$ содержится в 1000 мл раствора, а 2 моль $NaOH$ в $\frac{2 \cdot 1000}{0,5} = 4000 мл$ раствора.
Ответ: На нейтрализацию полученного раствора необходимо 4 литра 0,5 М раствора $NaOH$.
