Масса соли из 56 г 10% раствора гидроксида калия и 224 мл углекислого газа
В порцию 10%-го раствора гидроксида калия массой 56 г пропустили порцию углекислого газа объемом: а) 11,2 л (н. у.); б) 224 мл (н. у.). Определите, какая соль образуется и какова ее масса.
Дано
а)
`m(р-ра) = 56 text{ г}`
`ω(KOH) = 10%`
`V(CO_2) = 11.2 text{ л}`
б)
`m(р-ра) = 56 text{ г}`
`ω(KOH) = 10%`
`V(CO_2) = 224 text{ мл} = 0.224 text{ л}`
Найти
а)
`m(соли) = text{ ?}`
б)
`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 гидроксида калия в растворе:
`m(KOH) = (ω(KOH)*m(р-ра))/100 = (10*56)/100 = 5.6 text{ г}`
Найдём количество вещества гидроксида калия:
`n(KOH) = (m(KOH))/(M(KOH)) = 5.6/56 = 0.1 text{ моль}`
а)
Найдём количество вещества углекислого газа:
`n(CO_2) = (V(CO_2))/V_m = 11.2/22.4 = 0.5 text{ моль}`
По второму уравнению реакции для 0,1 моль KOH требуется 0,1 моль CO₂. У нас имеется 0,5 моль CO₂, следовательно, углекислый газ в избытке. Расчёт ведём по KOH и по второму уравнению реакции.
Согласно уравнению реакции, количество вещества гидрокарбоната калия равно количеству вещества гидроксида калия:
`n(KHCO_3) = n(KOH) = 0.1 text{ моль}`
Найдём массу гидрокарбоната калия:
`m(KHCO_3) = n(KHCO_3)*M(KHCO_3) = 0.1*100 = 10 text{ г}`
б)
Найдём количество вещества углекислого газа:
`n(CO_2) = (V(CO_2))/V_m = 0.224/22.4 = 0.01 text{ моль}`
По первому уравнению реакции для 0,01 моль CO₂ требуется 0,02 моль KOH. У нас имеется 0,1 моль KOH, следовательно, гидроксид калия в избытке. Расчёт ведём по CO₂ и по первому уравнению реакции.
Согласно уравнению реакции, количество вещества карбоната калия равно количеству вещества углекислого газа:
`n(K_2CO_3) = n(CO_2) = 0.01 text{ моль}`
Найдём массу карбоната калия:
`m(K_2CO_3) = n(K_2CO_3)*M(K_2CO_3) = 0.01*138 = 1.38 text{ г}`
Ответ
а)
`m(KHCO_3) = 10 text{ г}`
б)
`m(K_2CO_3) = 1.38 text{ г}`
Дополнительно
а)
Образуется гидрокарбонат калия `KHCO_3`.
б)
Образуется карбонат калия `K_2CO_3`.