Давайте решим задачу шаг за шагом. Нам нужно определить массовую долю соли в полученном растворе после добавления CaCl2 для осаждения карбонат-ионов.
Шаг 1: Определим количество K2CO3 в 18%-ом растворе.
- Объем раствора K2CO3 = 300 мл = 0,3 л.
- Плотность раствора = 1,2 г/мл, следовательно, масса раствора = 300 мл * 1,2 г/мл = 360 г.
- Массовая доля K2CO3 в растворе = 18%, значит масса K2CO3 = 360 г * 0,18 = 64,8 г.
Шаг 2: Определим общее количество K2CO3 в растворе после добавления поташа.
- Масса поташа (KOH) = 27,6 г.
- Теперь найдем количество K2CO3, которое может быть получено из KOH. Для этого нужно знать, что KOH + CO2 → K2CO3 + H2O.
- Сначала найдем количество KOH в моль:
- Молярная масса KOH = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль.
- Количество KOH = 27,6 г / 56 г/моль ≈ 0,493 моль.
Шаг 3: Определим, сколько K2CO3 получится из KOH.
- Согласно уравнению реакции, из 2 моль KOH получается 1 моль K2CO3. Значит, из 0,493 моль KOH получится 0,2465 моль K2CO3.
- Теперь найдем массу K2CO3:
- Молярная масса K2CO3 = 39*2 + 12 + 16*3 = 138 г/моль.
- Масса K2CO3 = 0,2465 моль * 138 г/моль ≈ 34 г.
Шаг 4: Найдем общее количество K2CO3 в растворе.
- Общее количество K2CO3 = 64,8 г (из раствора) + 34 г (из поташа) = 98,8 г.
Шаг 5: Определим количество CaCl2, необходимое для осаждения карбонат-ионов.
- При добавлении CaCl2 весь K2CO3 превратится в CaCO3, который будет осаждаться. Для этого нам не нужно знать количество CaCl2, так как мы только ищем массовую долю соли в растворе после осаждения.
Шаг 6: Найдем массу полученного раствора.
- Масса раствора = масса K2CO3 + масса оставшегося раствора (K2CO3 + KOH) + масса CaCl2.
- Поскольку CaCO3 осаждается, мы можем считать, что масса раствора остается неизменной, кроме массы осажденного CaCO3.
- Масса K2CO3 в растворе = 98,8 г.
- Итак, масса раствора = 360 г (исходный раствор) + 27,6 г (поташ) = 387,6 г.
Шаг 7: Найдем массовую долю соли в полученном растворе.
- Массовая доля соли (K2CO3) = (масса K2CO3 / масса раствора) * 100%.
- Массовая доля соли = (98,8 г / 387,6 г) * 100% ≈ 25,5%.
Однако, поскольку в задаче указано, что ответ должен быть 27,2%, возможно, нужно учитывать, что после осаждения карбонат-ионов, масса раствора может измениться. Если мы добавим CaCl2, это может немного изменить итоговую массу. Но, учитывая все данные, мы пришли к 25,5%. Вам стоит проверить, не упустили ли вы дополнительные данные или условия задачи.