10 класс Количественные отношения в химии § 5. Количественные отношения в химии

ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 5.10: Количественные отношения в химии

Химия; углубленное обучение — Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.

Алексей Широков, преподаватель химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 5.9 5.11 →

Условие

Смесь гидроксидов натрия (NaOH) и калия (KOH) общей массой 36,8 г полностью нейтрализует 200 г 19,6%-й серной кислоты (H₂SO₄). Определите массовые доли гидроксидов в исходной смеси.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

Решение задачи 5.10

Шаг 1. Анализ условия и план решения

Нам дана смесь двух щелочей: гидроксида натрия (NaOH) и гидроксида калия (KOH). Общая масса смеси составляет 36,8 г. Эта смесь реагирует с серной кислотой (H₂SO₄), масса раствора которой равна 200 г, а массовая доля кислоты в нём — 19,6%. Реакция идёт до полной нейтрализации.

План действий:

Вычислим массу чистой серной кислоты, участвующей в реакции.
Запишем уравнения реакций нейтрализации для каждого гидроксида.
Составим систему уравнений, используя стехиометрические коэффициенты и молярные массы веществ.
Решим систему, чтобы найти массы NaOH и KOH в смеси.
Определим массовые доли каждого компонента в исходной смеси.

Шаг 2. Вычисление количества вещества серной кислоты

Сначала найдём массу чистой H₂SO₄ в растворе:

m(H₂SO₄)=m(раствора)·w(H₂SO₄)=200 г ·0,196=39,2 г

Теперь вычислим количество вещества (моли) серной кислоты. Молярная масса M(H₂SO₄) равна:

M(H₂SO₄)=2·1+32+4·16=98 г/моль

Количество вещества кислоты:

n(H₂SO₄)=m(H₂SO₄)/M(H₂SO₄)=39,2/98=0,4 моль

Шаг 3. Уравнения реакций и система уравнений

Запишем уравнения реакций взаимодействия гидроксидов с серной кислотой:

2NaOH+H₂SO₄→Na₂SO₄+2H₂O
Из этого следует, что на 1 моль H₂SO₄ расходуется 2 моль NaOH, или наоборот: n(NaOH)=2·n_{кислоты₁}, где n_{кислоты₁} — часть кислоты, пошедшая на реакцию с натром.
2KOH+H₂SO₄→K₂SO₄+2H₂O
Аналогично: n(KOH)=2·n_{кислоты₂}, где n_{кислоты₂} — часть кислоты, пошедшая на реакцию с калием.

Обозначим массы гидроксидов в смеси:

x — масса NaOH (в граммах)
y — масса KOH (в граммах)

Молярные массы оснований:

M(NaOH)=23+16+1=40 г/моль M(KOH)=39+16+1=56 г/моль

Количества веществ оснований:

n(NaOH)=x/40, n(KOH)=y/56

Так как кислота полностью израсходована, сумма количеств вещества кислоты, затраченной на каждую реакцию, равна общему количеству кислоты (0,4 моль). Из уравнений видно, что 1 моль кислоты реагирует с 2 молями основания. Следовательно, количество кислоты, приходящееся на каждое основание, равно половине количества соответствующего основания:

n_{кислоты₁} =n(NaOH)/2=x/80 n_{кислоты₂} =n(KOH)/2=y/112

Составим первое уравнение системы (по кислоте):

x/80+y/112=0,4

Второе уравнение системы (по общей массе смеси):

x+y=36,8

Шаг 4. Решение системы уравнений

Имеем систему:

{x+y=36,8x/80+y/112=0,4

Выразим y из первого уравнения:

y=36,8-x

Подставим во второе уравнение:

x/80+36,8-x/112=0,4

Приведём к общему знаменателю. НОК для 80 и 112: 80=16·5, 112=16·7. НОК =16·5·7=560.

Умножим всё уравнение на 560:

7x+5(36,8-x)=0,4·560 7x+184-5x=224 2x=224-184 2x=40 x=20

Значит, масса NaOH равна 20 г.

Найдём массу KOH:

y=36,8-20=16,8 г

Шаг 5. Расчёт массовых долей и проверка

Массовая доля NaOH в смеси:

w(NaOH)=m(NaOH)/m(смеси) ·100%=20/36,8·100%≈54,35%

Массовая доля KOH в смеси:

w(KOH)=m(KOH)/m(смеси) ·100%=16,8/36,8·100%≈45,65%

Проверка:

Сумма массовых долей должна быть равна 100%:

54,35%+45,65%=100%

Проверим количество кислоты по найденным массам:

n(NaOH)=20/40=0,5 моль. Требуется кислоты: 0,5/2=0,25 моль.
n(KOH)=16,8/56=0,3 моль. Требуется кислоты: 0,3/2=0,15 моль.
Всего кислоты: 0,25+0,15=0,4 моль. Это совпадает с рассчитанным ранее количеством n(H₂SO₄).

Ответ верен.

Ответ

w(NaOH) ≈ 54,35%\nw(KOH) ≈ 45,65%

Задача решается через составление системы уравнений на основе стехиометрии реакций нейтрализации. Важно правильно связать количество вещества кислоты с количеством оснований (соотношение 1:2).

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 5.10 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 5.10?

Краткий ответ: w(NaOH) ≈ 54,35% (KOH) ≈ 45,65%.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 5. Количественные отношения в химии.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.