Какова масса и состав соли, полученной при пропускании газа, выделившегося при обжиге 250 г известняка с 12% термически устойчивых примесей, через раствор, полученный при растворении 9,75 г калия в 180 см3 воды?

Химия 11 класс Реакции обмена и растворы масса соли состав соли обжиг известняка термически устойчивые примеси растворение калия химические реакции расчет массы химия 11 класс Новый

Чтобы найти массу и состав соли, полученной в результате реакции, необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Определение массы чистого известняка

• Известняк (CaCO3) содержит 12% термически устойчивых примесей. Это означает, что 88% - это чистый известняк.
• Масса чистого известняка = 250 г * 0,88 = 220 г.

Шаг 2: Определение массы выделившегося газа

• При обжиге известняка выделяется углекислый газ (CO2) по реакции: CaCO3 → CaO + CO2.
• В 1 моль CaCO3 содержится 1 моль CO2. Молярная масса CaCO3 = 100 г/моль, а молярная масса CO2 = 44 г/моль.
• Количество вещества CaCO3 в 220 г: n(CaCO3) = 220 г / 100 г/моль = 2,2 моль.
• Следовательно, количество выделившегося CO2: n(CO2) = n(CaCO3) = 2,2 моль.
• Масса CO2 = n(CO2) * M(CO2) = 2,2 моль * 44 г/моль = 96,8 г.

Шаг 3: Определение состава раствора с калий

• Калий (K) в воде образует гидроксид калия (KOH) по реакции: K + H2O → KOH + 0,5H2.
• Масса калия = 9,75 г. Молярная масса K = 39 г/моль, следовательно, количество вещества K = 9,75 г / 39 г/моль = 0,25 моль.
• Так как 1 моль K дает 1 моль KOH, то количество KOH = 0,25 моль.
• Молярная масса KOH = 56 г/моль, масса KOH = 0,25 моль * 56 г/моль = 14 г.

Шаг 4: Определение реакции между CO2 и KOH

• CO2 реагирует с KOH, образуя карбонат калия (K2CO3) и воду: 2 KOH + CO2 → K2CO3 + H2O.
• Из уравнения видно, что 2 моль KOH реагируют с 1 моль CO2. У нас есть 0,25 моль KOH, следовательно, максимальное количество CO2, которое может реагировать: n(CO2) = 0,25 моль / 2 = 0,125 моль.
• Но у нас есть 2,2 моль CO2, поэтому KOH будет ограничивающим реагентом.

Шаг 5: Определение массы образовавшейся соли (K2CO3)

• Количество K2CO3, образующегося из 0,25 моль KOH: n(K2CO3) = 0,25 моль / 2 = 0,125 моль.
• Молярная масса K2CO3 = (2*39) + 12 + (3*16) = 138 г/моль.
• Масса K2CO3 = n(K2CO3) * M(K2CO3) = 0,125 моль * 138 г/моль = 17,25 г.

Итог:

Масса соли, полученной в результате реакции, составляет 17,25 г, а состав соли - карбонат калия (K2CO3).