Question

В водный раствор этанола объемом 120 см3 (плотность 0,800 г/см3) с массовой долей спирта, равной 0,960, добавлен калий, взятый в избытке. Определите объем (н.у.) выделившегося водорода.

Answer 1

Ответ:

Весь ответ с полным решением задачи на фотографии

Answer 2

Для решения этой задачи мы должны учесть химическую реакцию между калием и водой, в результате которой образуется водород:

2K + 2H2O -> 2KOH + H2

Сначала найдем массу этанола в растворе:

Масса этанола = объем × плотность = 120 см3 × 0,800 г/см3 = 96 г

Далее, найдем массу спирта в этаноле:

Масса спирта = масса этанола × массовая доля спирта = 96 г × 0,960 = 92,16 г

Молярная масса этанола (C2H5OH) составляет около 46 г/моль. Чтобы найти количество вещества этанола в молях, разделим массу этанола на его молярную массу:

Количество вещества этанола = масса этанола / молярная масса этанола = 92,16 г / 46 г/моль = 2 моль

Согласно сбалансированной реакции, каждые 2 моля калия реагируют с 2 молями воды, образуя 1 моль водорода. Так как водород генерируется в соотношении 1:1 с калием, то количество вещества калия равно количеству вещества этанола, то есть 2 моль.

Так как объем выделившегося водорода можно найти в условных объемных единицах (нормальных условиях), один моль газа при нормальных условиях (0°С и 1 атм) занимает объем 22,4 л.

Таким образом, объем выделившегося водорода составит:

Объем водорода = количество вещества водорода × молярный объем = 2 моль × 22,4 л/моль = 44,8 л

Поэтому объем выделившегося водорода составит 44,8 л.