Крізь розчин калій гідроксиду масою 200 г, що містить 8,4 г лугу, пропустили сульфур (IV) оксид до повної нейтралізації лугу. Обчисліть масову частку солі в утвореному розчині.
Вопрос пользователя
Крізь розчин калій гідроксиду масою 200 г, що містить 8,4 г лугу, пропустили сульфур (IV) оксид до повної нейтралізації лугу. Обчисліть масову частку солі в утвореному розчині.
Ответ эксперта
Відомо: m(KОН)=8,4 г, m(розчину)=200 г. Знайти ω(K2SО3)-?
Розв’язування:
І спосіб
Виразимо масу КОН через кількість речовини (n=m/M, де M=Mr г/моль;
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(O)+Ar(H)=39+16+1=56, тому М(КOH)=56 г/моль)
n(КOH)=m(КOH)/M(КOH)=8,4 г : 56 г/моль=0,15 моль.
Записуємо рівняння реакції: 2КOH + SO2 = K2SO3+H2O
Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.
За співвідношенням кількості речовини обчислимо кількість речовини солі: n(КOH)/2=n(К2SО3)/1, звідси
n(K2SО3)=n(KОН):2=0,15 моль:2=0,075 моль
З формули n=m/M, де М=Mr г/моль, знаходимо масу m=n•M
Mr(K2SО3)=2•Ar(K)+Ar(S)+3•Ar(O)=2•39+32+3•16=158, тому М(K2SO3)=158 г/моль
m(K2SO3)=n(K2SO3)•M(K2SO3)=0,075 моль•158 г/моль=11,85 г
Відповідь: m(K2SO3)=11,85 г.
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2КOH + SO2 = K2SO3+H2O
Співвідношення кількості реагентів (у молях) дорівнює співвідношенню відповідних коефіцієнтів у рівнянні реакції.
За рівнянням записуємо співвідношення кількостей речовини лугу і солі: n(КOH)/2=n(К2SО3)/1
У цьому співвідношенні замінюємо кількість речовини лугу і солі на співвідношення мас (n=m/M, де M=Mr г/моль;
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(O)+Ar(H)=39+16+1=56, тому М(КOH)=56 г/моль,
Mr(K2SО3)=2•Ar(K)+Ar(S)+3•Ar(O)=2•39+32+3•16=158, тому М(K2SO3)=158 г/моль)
m(КOH)/(2•М(КOH)=m(K2SО3)/M(K2SО3)
Звідси виражаємо масу солі:
m(K2SO3)•2•М(KОН)=m(KOH)•М(K2SО3), тому
m(K2SО3)=m(KOH)•М(K2SO3):(2•M(KOH))=8,4 г•158 г/моль : (2•56 г/моль)=11,85 г
Обчислимо масову частку солі в утвореному розчині.
1. Обчислимо масу води.
m(води)=m(розчину)-m(лугу)=200 г — 8,4 г = 191,6 г
2. Обчислимо масу утвореного розчину.
mн(розчину)=m(води)+m(солі)=191,6 г + 11,85 г = 203,45 г
3. Обчислимо масову частку солі K2SO3 в утвореному розчині.
І спосіб
ω(K2SO3)=m(K2SO3)/mн(розчину)=11,85 г / 203,45 г = 0,058, або,
помноживши це число на 100%, одержимо 5,8%
ІІ спосіб.
Визначаємо масу речовини, що міститься у 100 г розчину, тобто, масову частку. Для цього складаємо пропорцію і розв’язуємо її:
у 203,45 г розчину міститься 11,85 г солі K2SO3, тоді
у 100 г розчину буде міститися х г солі K2SO3
203,45 г / 100 г = 11,85 г / х г,
тому х г • 203,45 г = 11,85 г • 100 г,
х = (11,85 г • 100 г) : 203,45 г
х = 5,8 г, тому ω(K2SO3)= 5,8%
Відповідь: ω(K2SO3)=0,058 або 5,8%.
