Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть несколько этапов, начиная с понимания процесса электролиза и заканчивая расчетом массовой доли гидроксида калия в растворе.

Сначала нам нужно узнать, сколько молей хлора выделилось в результате электролиза. Мы знаем, что при нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.

• Объем выделившегося хлора: 2,24 л.
• Количество молей хлора (Cl2) можно рассчитать по формуле: количество молей = объем (л) / 22,4 л/моль.

Подставляем значения:

Количество молей Cl2 = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль.

Во время электролиза раствора хлорида калия (KCl) происходит следующее:

• На аноде выделяется хлор (Cl2).
• На катоде образуется водород (H2) и гидроксид калия (KOH).

По уравнению реакции видно, что на каждый 1 моль Cl2, который выделяется, образуется 2 моля KOH. Следовательно:

Количество образовавшегося KOH = 2 * количество молей Cl2 = 2 * 0,1 моль = 0,2 моль.

Теперь нам нужно рассчитать массу KOH. Молярная масса KOH составляет:

• K (калий) = 39 г/моль,
• O (кислород) = 16 г/моль,
• H (водород) = 1 г/моль.

Общая молярная масса KOH = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль.

Масса KOH = количество молей * молярная масса = 0,2 моль * 56 г/моль = 11,2 г.

Исходная масса раствора хлорида калия была 200 г. После электролиза в растворе остается:

Масса раствора = начальная масса - масса выделившегося хлора + масса образовавшегося KOH.

Масса выделившегося хлора (Cl2) = количество молей * молярная масса (Cl2) = 0,1 моль * 71 г/моль = 7,1 г.

Итак, масса раствора после электролиза:

Масса раствора = 200 г - 7,1 г + 11,2 г = 204,1 г.

Теперь мы можем рассчитать массовую долю KOH в растворе:

Массовая доля KOH = (масса KOH / масса раствора) * 100%.

Массовая доля KOH = (11,2 г / 204,1 г) * 100% ≈ 5,49%.

Таким образом, массовая доля гидроксида калия в растворе по окончанию электролиза составляет приблизительно 5,49%.