Какова массовая доля щелочи в растворе, который получается при пропускании 1,12 л сернистого газа в 84 г 10% раствора едкого кали? Ответ дайте в процентах.

Химия 11 класс Растворы и их свойства массовая доля щелочи раствор сернистого газа 10% раствор едкого кали химия расчет массовой доли Новый

Для решения данной задачи необходимо провести несколько шагов, включая расчет количества едкого кали в растворе, количество сернистого газа, а также массовую долю щелочи в получившемся растворе.

Шаг 1: Определение массы едкого кали в 10% растворе

• Дано: 84 г 10% раствора едкого кали (KOH).
• Масса KOH в растворе вычисляется по формуле: масса KOH = (масса раствора) × (процент KOH).
• Подставляем значения: масса KOH = 84 г × 0,10 = 8,4 г.

Шаг 2: Определение количества сернистого газа

• Дано: 1,12 л сернистого газа (SO2).
• Для расчета количества вещества используем уравнение состояния газа: n = V / Vm, где Vm = 22,4 л/моль (при нормальных условиях).
• Таким образом, количество вещества SO2: n(SO2) = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль.

Шаг 3: Реакция между KOH и SO2

• Реакция между едким кали и сернистым газом: SO2 + 2 KOH → K2SO3 + H2O.
• Из уравнения видно, что 1 моль SO2 реагирует с 2 моль KOH.
• Следовательно, для 0,05 моль SO2 потребуется: 0,05 моль SO2 × 2 = 0,1 моль KOH.

Шаг 4: Сравнение с имеющимся KOH

• Имеется 8,4 г KOH. Найдем количество вещества KOH: n(KOH) = масса / молярная масса, где молярная масса KOH ≈ 56 г/моль.
• Таким образом, n(KOH) = 8,4 г / 56 г/моль ≈ 0,15 моль.
• Поскольку 0,15 моль KOH больше, чем 0,1 моль KOH, то KOH не является лимитирующим реагентом.

Шаг 5: Определение оставшегося KOH

• После реакции останется: 0,15 моль KOH - 0,1 моль KOH = 0,05 моль KOH.

Шаг 6: Определение массы оставшегося KOH

• Масса оставшегося KOH: масса = n × молярная масса = 0,05 моль × 56 г/моль = 2,8 г.

Шаг 7: Определение общей массы раствора

• Общая масса раствора после реакции: масса раствора = масса KOH (после реакции) + масса SO2 + масса воды (которая не учитывается, так как она образуется в процессе).
• Для упрощения, примем массу SO2, которая вступила в реакцию, как незначительную для общего расчета.
• Таким образом, можно считать, что общая масса раствора: масса раствора ≈ 84 г.

Шаг 8: Массовая доля KOH в растворе

• Массовая доля KOH: массовая доля = (масса KOH / общая масса раствора) × 100%.
• Подставляем значения: массовая доля = (2,8 г / 84 г) × 100% ≈ 3,33%.

Ответ: Массовая доля щелочи (KOH) в растворе составляет примерно 3,33%.