Состав раствора после реакции сернистого газа с гидроксидом калия
Через порцию 25%-го раствора гидроксида калия массой 179,2 г пропустили сернистый газ объемом 11,2 л (н. у.). Вычислите массовые доли веществ в растворе после реакции.
Дано
`m(text{р-ра } KOH) = 179.2 text{ г}`
`ω(KOH) = 25%`
`V(SO_2) = 11.2 text{ л}`
Найти
`ω(K_2SO_3) = text{ ?}`
`ω(KHSO_3) = text{ ?}`
Решение
Найдём массу гидроксида калия в растворе:
`m(KOH) = (ω(KOH)*m(text{р-ра } KOH))/100 = (25*179.2)/100 = 44.8 text{ г}`
Найдём количество вещества гидроксида калия:
`n(KOH) = (m(KOH))/(M(KOH)) = 44.8/56 = 0.8 text{ моль}`
Найдём количество вещества сернистого газа:
`n(SO_2) = (V(SO_2))/V_m = 11.2/22.4 = 0.5 text{ моль}`
Найдем количества образовавшихся веществ по уравнениям реакций:
`underset(0.5 text{ моль})(SO_2) + underset(0.5 text{ моль})(KOH) = underset(0.5 text{ моль})(KHSO_3)`
`underset(0.3 text{ моль})(KHSO_3) + underset(0.3 text{ моль})(KOH) = underset(0.3 text{ моль})(K_2SO_3) + H_2O`
В результате реакций количества образовавшихся веществ:
`n(K_2SO_3) = 0.3 text{ моль}`
`n(KHSO_3) = 0.5 - 0.3 = 0.2 text{ моль}`
Найдём массы солей:
`m(K_2SO_3) = n(K_2SO_3)*M(K_2SO_3) = 0.3*158 = 47.4 text{ г}`
`m(KHSO_3) = n(KHSO_3)*M(KHSO_3) = 0.2*120 = 24 text{ г}`
Масса конечного раствора увеличилась на массу поглощённого SO₂:
`m(SO_2) = n(SO_2)*M(SO_2) = 0.5*64 = 32 text{ г}`
`m_text{итог.}(р-ра) = m(text{р-ра } KOH) + m(SO_2) = 179.2 + 32 = 211.2 text{ г}`
Вычислим массовые доли солей в конечном растворе:
`ω(K_2SO_3) = (100*m(K_2SO_3))/(m_text{итог.}(р-ра)) = (100*47.4)/211.2 = 22.44%`
`ω(KHSO_3) = (100*m(KHSO_3))/(m_text{итог.}(р-ра)) = (100*24)/211.2 = 11.36%`
Ответ
`ω(K_2SO_3) = 22.44%`
`ω(KHSO_3) = 11.36%`