Question

При растворении 9,4 г оксида калия в воде получили раствор с массовой долей вещества 20%. К этому раствору добавили 98 г 20%-ного раствора серной кислоты. Определите массовую долю соли в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Accepted Answer

Answer

Идея решения: найти количество вещества каждого реагента, определить продукт реакции по стехиометрическому соотношению, вычислить массовую долю соли в итоговом растворе.

**Шаг 1. Реакция растворения оксида калия:**

$$\ce{K2O + H2O -> 2KOH}$$

**Шаг 2. Вычисление количества вещества оксида калия:**

$$n(\ce{K2O}) = \frac{m(\ce{K2O})}{M(\ce{K2O})} = \frac{9{,}4}{94} = 0{,}1 	ext{ моль}$$

**Шаг 3. Определение количества и массы гидроксида калия:**

По уравнению реакции: $n(\ce{KOH}) = 2 \cdot n(\ce{K2O}) = 2 \cdot 0{,}1 = 0{,}2$ моль

$$m(\ce{KOH}) = n(\ce{KOH}) \cdot M(\ce{KOH}) = 0{,}2 \cdot 56 = 11{,}2 	ext{ г}$$

**Шаг 4. Расчёт массы раствора гидроксида калия:**

$$m_{	ext{р-ра}}(\ce{KOH}) = \frac{m(\ce{KOH})}{\omega(\ce{KOH})} = \frac{11{,}2}{0{,}2} = 56 	ext{ г}$$

**Шаг 5. Определение количества серной кислоты в добавленном растворе:**

$$m(\ce{H2SO4}) = m_{	ext{р-ра}}(\ce{H2SO4}) \cdot \omega(\ce{H2SO4}) = 98 \cdot 0{,}2 = 19{,}6 	ext{ г}$$

$$n(\ce{H2SO4}) = \frac{m(\ce{H2SO4})}{M(\ce{H2SO4})} = \frac{19{,}6}{98} = 0{,}2 	ext{ моль}$$

**Шаг 6. Реакция нейтрализации:**

Соотношение $n(\ce{KOH}) : n(\ce{H2SO4}) = 0{,}2 : 0{,}2 = 1 : 1$, поэтому образуется кислая соль:

$$\ce{KOH + H2SO4 -> KHSO4 + H2O}$$

**Шаг 7. Расчёт массы гидросульфата калия:**

$$n(\ce{KHSO4}) = n(\ce{KOH}) = 0{,}2 	ext{ моль}$$

$$m(\ce{KHSO4}) = n(\ce{KHSO4}) \cdot M(\ce{KHSO4}) = 0{,}2 \cdot 136 = 27{,}2 	ext{ г}$$

**Шаг 8. Определение массы конечного раствора:**

$$m_{	ext{конечн. р-ра}} = m_{	ext{р-ра}}(\ce{KOH}) + m_{	ext{р-ра}}(\ce{H2SO4}) = 56 + 98 = 154 	ext{ г}$$

**Шаг 9. Вычисление массовой доли соли:**

$$\omega(\ce{KHSO4}) = \frac{m(\ce{KHSO4})}{m_{	ext{конечн. р-ра}}} = \frac{27{,}2}{154} = 0{,}1766 \approx 17{,}66\%$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии