Определение соли и её массы при взаимодействии щёлочи с газом
Какая соль образуется и чему равна её масса, если через 100 мл 32%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,32 г/мл) пропустили 5,6 л оксида углерода (IV) (н. у.)?
Дано
`V(р-ра) = 100 text{ мл}`
`ω(KOH) = 32%`
`ρ(р-ра) = 1.32 text{ г/мл}`
`V(CO_2) = 5.6 text{ л}`
Найти
`m(соли) = text{ ?}`
Решение
Запишем возможные уравнения реакций углекислого газа с гидроксидом калия:
`CO_2 + 2KOH = K_2CO_3 + H_2O`
`CO_2 + KOH = KHCO_3`
Найдём массу раствора гидроксида калия:
`m(р-ра) = ρ(р-ра)*V(р-ра) = 1.32*100 = 132 text{ г}`
Найдём массу гидроксида калия в растворе:
`m(KOH) = (ω(KOH)*m(р-ра))/100 = (32*132)/100 = 42.24 text{ г}`
Найдём количество вещества гидроксида калия:
`n(KOH) = (m(KOH))/(M(KOH)) = 42.24/56 = 0.7543 text{ моль}`
Найдём количество вещества углекислого газа:
`n(CO_2) = (V(CO_2))/V_m = 5.6/22.4 = 0.25 text{ моль}`
Так как соотношение соотношение `n(KOH) : n(CO_2) ≈ 3 : 1` больше 2, то образуется только карбонат калия `K_2CO_3`. Расчёт ведём по `CO_2`, так как он в недостатке.
Согласно уравнению реакции, количество вещества карбоната калия равно количеству углекислого газа:
`n(K_2CO_3) = n(CO_2) = 0.25 text{ моль}`
Найдём массу карбоната калия:
`m(K_2CO_3) = n(K_2CO_3)*M(K_2CO_3) = 0.25*138 = 34.5 text{ г}`
Ответ
`m(K_2CO_3) = 34.5 text{ г}`
Дополнительно
Образуется карбонат калия `K_2CO_3`.