Question

На хлорид калия массой 14,9 г подействовали серной кислотой массой 10г. Найти объем выделившегося газа (н.у.).​

Answer 1

Дано:

m(KCl) = 14,9г

m(H₂SO₄) = 10г

Найти: V(HCl) - ?

Решение:

Для начала составим уравнение реакции:

ᅠᅠ$\tt 2KCl~+~H_2SO_4~\longrightarrow~K_2SO_4~+~2HCl\uparrow$

Найдём количество вещества реагентов и выясним, какой из них находится в недостатке:

ᅠᅠ$\tt n(KCl) = \dfrac{m(KCl)}{M(KCl)} = \dfrac{14,9}{74,5} = 0,2$ моль

ᅠᅠ$\tt n(H_2SO_4) = \dfrac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \dfrac{10}{98} = 0,1$ моль

По уравнению реакции мы видим, что реагенты берутся в соотношении 2 к 1. Получившееся у нас количество вещества так же равно 2 к 1 (0,2 к 0,1), следовательно мы можем считать по любому из реагентов. Далее будем считать по хлориду калия.

По уравнению реакции перейдём к количеству вещества хлороводорода:

ᅠᅠ$\tt n(HCl) = \dfrac{2}{2} \cdot n(KCl) = 1 \cdot 0,2 = 0,2$ моль

Найдём объём хлороводорода:

ᅠᅠ$\tt V(HCl) = n(HCl) \cdot Vm = 0,2 \cdot 22,4 = 4,48$ литра

Ответ: V(HCl) = 4,48л.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать химическое уравнение реакции между хлоридом калия (KCl) и серной кислотой (H₂SO₄), чтобы определить количество газа, выделившегося в реакции.

Химическое уравнение для данной реакции: KCl + H₂SO₄ → KHSO₄ + HCl

Согласно уравнению, один молекула хлорида калия (KCl) реагирует с одной молекулой серной кислоты (H₂SO₄), образуя один молекулу сульфата калия (KHSO₄) и одну молекулу соляной кислоты (HCl). Теперь давайте определим моларные массы реагентов и продуктов:

Молярная масса KCl = 39,10 г/моль + 35,45 г/моль = 74,55 г/моль Молярная масса H₂SO₄ = 2 * 1,01 г/моль + 32,07 г/моль + 4 * 16,00 г/моль = 98,09 г/моль Молярная масса KHSO₄ = 39,10 г/моль + 1,01 г/моль + 32,07 г/моль + 4 * 16,00 г/моль = 136,17 г/моль Молярная масса HCl = 1,01 г/моль + 35,45 г/моль = 36,46 г/моль

Сначала определим количество вещества (в молях) хлорида калия и серной кислоты: Моль KCl = масса / молярная масса = 14,9 г / 74,55 г/моль ≈ 0,1999 моль Моль H₂SO₄ = масса / молярная масса = 10 г / 98,09 г/моль ≈ 0,1019 моль

Так как соотношение между KCl и H₂SO₄ в уравнении 1:1, наименьшее количество вещества из них ограничит ход реакции. То есть, 0,1019 моль H₂SO₄ реагирует с 0,1019 моль KCl.

Обратимся к молекулярному уравнению: 1 моль KCl выделяет 1 моль HCl.

Таким образом, 0,1019 моль KCl выделит 0,1019 моль HCl, что равно 0,1019 * 36,46 г ≈ 3,72 г HCl.

Поскольку водород хлорид (HCl) при нормальных условиях (н.у.) находится в газообразном состоянии, его объем можно рассчитать, используя уравнение состояния идеального газа: V = nRT/P

где: V - объем газа n - количество вещества газа (в молях) R - универсальная газовая постоянная (приблизительно 0,0821 латм/(мольК)) T - температура в Кельвинах (при н.у. примерно 273,15 К) P - давление (при н.у. равно 1 атмосфере или 760 мм ртутного столба)

Подставляя значения: V = 0,1019 моль * 0,0821 латм/(мольК) * 273,15 К / 1 атм ≈ 2,24 л

Таким образом, объем выделившегося газа (HCl) при нормальных условиях составляет около 2,24 л.