22 К 250 г раствора карбоната калия добавляли раствор нитрата магния до прекращения выпадения осадка. Масса осадка составила 16,8 г. Вычислите массовую долю карбоната калия в исходном растворе. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение:

В данном случае происходит реакция между карбонатом калия (K₂CO₃) и нитратом магния (Mg(NO₃)₂), в результате которой образуется осадок карбоната магния (MgCO₃).

1. Запишем уравнение реакции:
   • K₂CO₃ + Mg(NO₃)₂ → MgCO₃↓ + 2KNO₃
2. Найдем количество вещества осадка (MgCO₃):
   • Молярная масса MgCO₃ = 24.3 (Mg) + 12.0 (C) + 3 * 16.0 (O) = 100.3 г/моль.
   • Количество вещества MgCO₃ = Масса / Молярная масса = 16.8 г / 100.3 г/моль ≈ 0.1675 моль.
3. Найдем количество вещества карбоната калия (K₂CO₃), вступившего в реакцию:
   • Из уравнения реакции следует, что количество K₂CO₃ равно количеству MgCO₃ (соотношение 1:1).
   • n(K₂CO₃) = n(MgCO₃) ≈ 0.1675 моль.
4. Найдем массу карбоната калия (K₂CO₃):
   • Молярная масса K₂CO₃ = 2 * 39.1 (K) + 12.0 (C) + 3 * 16.0 (O) = 78.2 + 12.0 + 48.0 = 138.2 г/моль.
   • Масса K₂CO₃ = Количество вещества * Молярная масса = 0.1675 моль * 138.2 г/моль ≈ 23.15 г.
5. Вычислим массовую долю карбоната калия в исходном растворе:
   • Массовая доля = (Масса K₂CO₃ / Масса раствора) * 100%
   • Массовая доля K₂CO₃ = (23.15 г / 250 г) * 100% ≈ 9.26%.

Ответ:

Уравнение реакции: K₂CO₃ + Mg(NO₃)₂ → MgCO₃↓ + 2KNO₃

Массовая доля карбоната калия в исходном растворе составляет примерно 9.26%.