Question

При обробці 300 г деревинної золи з надлишком хлороводневої кислоты, отримали 44,8л (н.у.) вуглекислого газу. Яка масова доля (%) калій карбоната у вихідному зразку золи?

Answer 1

Відповідь:

K2CO3+2HCI=2KCI+CO2+H2O

M(K2CO3)=138г/моль

n(CO2)=44,8/22,4=2моль

nK2CO3:nCO2=1:1

n(K2CO3)=2моль

m(K2CO3)=2*138=276г

w(K2CO3)=276*100/300=92%

Пояснення:

Answer 2

Для вирішення даної задачі, спочатку знайдемо кількість молей CO2, яку отримали з реакції між хлороводневою кислотою (HCl) та калій карбонатом (K2CO3).

Спершу перетворимо 44,8 л вуглекислого газу (CO2) в молі:

Використовуємо стандартний об'єм молекулярного газу (STP) - температура 0°C та тиск 1 атмосфери (101,325 кПа):

1 моль газу займає приблизно 22,7 л (при STP).

Таким чином, кількість молей CO2: кількість молей CO2 = об'єм CO2 / об'єм 1 молі CO2 при STP кількість молей CO2 = 44,8 л / 22,7 л/моль ≈ 1,97 моль CO2

Тепер знаємо, що одна молекула калій карбонату (K2CO3) реагує з двома молекулами хлороводневої кислоти (2HCl) і утворює 2 молекули вуглекислого газу (2CO2):

K2CO3 + 2HCl -> 2CO2 + 2KCl + H2O

Таким чином, кількість молей K2CO3, що реагувала, буде половиною кількості молей CO2:

кількість молей K2CO3 = кількість молей CO2 / 2 кількість молей K2CO3 = 1,97 моль / 2 ≈ 0,985 моль K2CO3

Тепер, знаючи масу зразка деревинної золи (300 г) і кількість молей K2CO3 (0,985 моль), можемо обчислити масову долю K2CO3 у вихідному зразку золи.

Масова доля K2CO3 = (маса K2CO3 / маса зразка) * 100% Маса K2CO3 = кількість молей K2CO3 * маса молекули K2CO3

Маса молекули K2CO3 = маса К (39,10 г/моль) + 2 * маса С (12,01 г/моль) + 3 * маса О (16,00 г/моль) Маса молекули K2CO3 = 39,10 г + 2 * 12,01 г + 3 * 16,00 г ≈ 138,12 г/моль

Маса K2CO3 = 0,985 моль * 138,12 г/моль ≈ 136,05 г

Тепер обчислимо масову долю K2CO3:

Масова доля K2CO3 = (136,05 г / 300 г) * 100% Масова доля K2CO3 ≈ 45,35%

Таким чином, масова доля калій карбоната у вихідному зразку золи становить приблизно 45,35%.