Question

Чему была равна массовая доля калия в его смеси с литием, если в результате обработки этой смеси избытком хлора образовалась смесь, в которой массовая доля хлорида калия составила 80%?

Answer 1

Возьмём навеску = 100 г.
тогда калия хлорида = 80 г.
лития хлорида = 20 г.
n(KCl) = m/M = 80 г/ 74,5 = 1,074 моль
n(LiCl) = 20 г/ 42,5 г/моль = 0,47 моль
m(K) = n*M = 1,074 моль *39 г/моль = 41,89 г.
m(Li) = n*M = 0,47 моль * 7 г/моль = 3,29 г.
m(смеси) = m(K) + m(Li) =  41.89 + 3,29 = 45,18 г.
ω(К) = m(K)/m(смеси)* 100 % = 41,89 г./45,18 г.* 100% = 92,72%

Answer 2

Для решения задачи необходимо использовать информацию о реакции между калием, литием и хлором:

2K + 2Li + 6Cl2 → 2KCl + 2LiCl

Из уравнения видно, что при реакции образуется два хлорида: KCl и LiCl. Массовая доля хлорида калия в исходной смеси неизвестна, но из условия задачи известно, что массовая доля хлорида калия в образовавшейся смеси составила 80%. Это означает, что массовая доля хлорида лития в смеси равна 20%.

Так как в исходной смеси присутствует как калий, так и литий, то массовая доля калия в этой смеси должна быть меньше 80%, чтобы после реакции массовая доля хлорида калия в образовавшейся смеси могла составить 80%.

Давайте обозначим массовую долю калия в исходной смеси как x, а массовую долю лития как y. Тогда:

x + y = 1

Также из уравнения реакции видно, что при образовании двух моль KCl избыток хлора равен 6 молям. Это значит, что количество KCl в образовавшейся смеси равно количеству LiCl и составляет 80% от общего количества хлоридов. Таким образом, массовая доля калия в образовавшейся смеси равна:

(0.8 * 2 * molar_mass(K)) / (0.8 * 2 * molar_mass(K) + 0.2 * 2 * molar_mass(Li))

где molar_mass(K) и molar_mass(Li) - молярные массы калия и лития соответственно.

Используя молярные массы K и Li, равные соответственно 39,1 г/моль и 6,94 г/моль, получим:

(0.8 * 2 * 39.1) / (0.8 * 2 * 39.1 + 0.2 * 2 * 6.94) = 0.967

Таким образом, массовая доля калия в исходной смеси с литием равна примерно 96.7%.