К раствору объёмом 153,5 мл с массовой долей гидроксида калия 16% и плотностью 1,14 г/мл прилили раствор объёмом 86,8 мл с массовой долей серной кислоты 20% и плотностью 1,14 г/мл. Определите массу образовавшейся соли. (Ответ: 34,8 г K2SO4)

Решение:

Смотри, и тут нужно решить задачу на избыток-недостаток. Разбираемся:

1. Сначала нужно записать уравнение реакции.
2. Затем найти количество вещества каждого из реагентов.
3. Сравнить соотношение реагентов в уравнении реакции с фактическим соотношением.
4. Определить, какой реагент в избытке, а какой в недостатке.
5. Рассчитать массу продукта реакции по реагенту, находящемуся в недостатке.

Пошаговое решение:

1. Запишем уравнение реакции между гидроксидом калия и серной кислотой:

   2KOH + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2H₂O

2. Рассчитаем массу раствора гидроксида калия:

   m(KOH раствора) = V * \(\rho\) = 153,5 мл * 1,14 г/мл = 174,99 г

3. Рассчитаем массу гидроксида калия в растворе:

   m(KOH) = m(KOH раствора) * w(KOH) = 174,99 г * 0,16 = 27,9984 г

4. Рассчитаем количество вещества гидроксида калия:

   v(KOH) = m(KOH) / M(KOH) = 27,9984 г / 56,11 г/моль ≈ 0,499 моль

5. Рассчитаем массу раствора серной кислоты:

   m(H₂SO₄ раствора) = V * \(\rho\) = 86,8 мл * 1,14 г/мл = 99,9912 г

6. Рассчитаем массу серной кислоты в растворе:

   m(H₂SO₄) = m(H₂SO₄ раствора) * w(H₂SO₄) = 98,9592 г * 0,2 = 19,99824 г

7. Рассчитаем количество вещества серной кислоты:

   v(H₂SO₄) = m(H₂SO₄) / M(H₂SO₄) = 19,99824 г / 98,08 г/моль ≈ 0,204 моль

8. Сравним соотношение реагентов:

   По уравнению реакции, 2 моль KOH реагируют с 1 моль H₂SO₄. Фактическое соотношение: 0,499 моль KOH на 0,204 моль H₂SO₄. Чтобы определить, какой реагент в избытке, разделим количество вещества каждого реагента на его стехиометрический коэффициент в уравнении реакции: Для KOH: 0,499 моль / 2 = 0,2495 Для H₂SO₄: 0,204 моль / 1 = 0,204 Так как результат для H₂SO₄ меньше, серная кислота в недостатке, а гидроксид калия в избытке.

9. Рассчитаем количество вещества сульфата калия, образовавшегося в результате реакции:

   Так как серная кислота в недостатке, расчет ведем по ней. По уравнению реакции, из 1 моль H₂SO₄ образуется 1 моль K₂SO₄. Следовательно, из 0,204 моль H₂SO₄ образуется 0,204 моль K₂SO₄.

10. Рассчитаем массу образовавшегося сульфата калия:

    m(K₂SO₄) = v(K₂SO₄) * M(K₂SO₄) = 0,204 моль * 174,26 г/моль ≈ 35,55 г

Ответ: 35,55 г K₂SO₄