Какова масса образовавшегося нитрата калия, если на 57 г оксида калия подействовали раствором, содержащим 50 г азотной кислоты?

Химия 11 класс Реакции нейтрализации и стехиометрия масса нитрата калия оксид калия азотная кислота химия 11 класс расчет массы химические реакции Новый

Для решения этой задачи нам нужно провести несколько шагов, включая определение реакций, расчёт молей реагентов и, наконец, массу продукта. Давайте разберёмся по порядку.

Шаг 1: Определение реакции

При взаимодействии оксида калия (K2O) с азотной кислотой (HNO3) образуется нитрат калия (KNO3) и вода (H2O). Уравнение реакции выглядит так:

K2O + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O

Шаг 2: Вычисление молей оксида калия

• Сначала найдем молекулярную массу оксида калия (K2O). Она равна:
• Масса калия (K) = 39 г/моль,
• Масса кислорода (O) = 16 г/моль.
• Итак, молекулярная масса K2O = 2 * 39 + 16 = 94 г/моль.
• Теперь найдем количество молей K2O в 57 г:

Количество молей = масса / молекулярная масса = 57 г / 94 г/моль ≈ 0.606 моль.

Шаг 3: Вычисление молей азотной кислоты

• Теперь найдем молекулярную массу азотной кислоты (HNO3):
• Масса водорода (H) = 1 г/моль,
• Масса азота (N) = 14 г/моль,
• Масса кислорода (O) = 16 г/моль.
• Итак, молекулярная масса HNO3 = 1 + 14 + 3 * 16 = 63 г/моль.
• Теперь найдем количество молей HNO3 в 50 г:

Количество молей = масса / молекулярная масса = 50 г / 63 г/моль ≈ 0.794 моль.

Шаг 4: Определение лимитирующего реагента

Согласно уравнению реакции, 1 моль K2O реагирует с 2 моль HNO3. У нас есть 0.606 моль K2O, что требует:

0.606 моль K2O * 2 моль HNO3/1 моль K2O = 1.212 моль HNO3.

Поскольку у нас только 0.794 моль HNO3, это и есть лимитирующий реагент.

Шаг 5: Вычисление массы образовавшегося нитрата калия

Согласно уравнению реакции, 2 моль HNO3 образуют 2 моль KNO3. Следовательно, 0.794 моль HNO3 образует:

0.794 моль HNO3 * 2 моль KNO3 / 2 моль HNO3 = 0.794 моль KNO3.

Теперь найдем молекулярную массу нитрата калия (KNO3):

• Масса калия (K) = 39 г/моль,
• Масса азота (N) = 14 г/моль,
• Масса кислорода (O) = 16 г/моль.
• Итак, молекулярная масса KNO3 = 39 + 14 + 3 * 16 = 101 г/моль.

Теперь найдем массу KNO3:

Масса = количество молей * молекулярная масса = 0.794 моль * 101 г/моль ≈ 80.034 г.

Ответ:

Масса образовавшегося нитрата калия составляет примерно 80 г.