Question

Какой объем раствора с массовой долей гидроксида калия 20% и плотностью 1,19г/мл потребуется для поглощения всего углекислого газа, полученного при сжигании пропана объемом 112 л (нормальные условия)?

Answer 1

Для решения этой задачи нам нужно найти объем раствора гидроксида калия с массовой долей 20%, который потребуется для поглощения всего углекислого газа, образующегося при сжигании пропана.

Шаг 1: Найдем массу углекислого газа (CO2), который образуется при сжигании пропана.

Пропан (C3H8) горит по следующему уравнению реакции:

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Из уравнения видно, что на каждый молекулу пропана требуется 3 молекулы углекислого газа. Также известно, что при нормальных условиях (0°C и 1 атм) один молекулу газа занимает объем приблизительно 22,7 литров.

Теперь рассчитаем массу углекислого газа, полученного при сжигании 112 литров пропана:

1 моль CO2 = 44 г (молекулярная масса CO2) 3 моль CO2 = 3 * 44 г = 132 г (масса трех молекул CO2) Объем 1 моль CO2 = 22,7 л Объем 3 моль CO2 = 3 * 22,7 л = 68,1 л

Теперь рассчитаем массу углекислого газа (CO2), образующегося при сжигании 112 л пропана:

Масса CO2 = (масса трех молекул CO2 / объем 3 молекул CO2) * объем пропана Масса CO2 = (132 г / 68,1 л) * 112 л ≈ 218,39 г

Шаг 2: Теперь найдем массу гидроксида калия (KOH), необходимую для поглощения этой массы углекислого газа.

Важно знать мольную массу KOH:

K = 39 г/моль O = 16 г/моль H = 1 г/моль

Мольная масса KOH = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль

Теперь рассчитаем количество молей KOH, которые необходимы для поглощения 218,39 г углекислого газа:

Количество молей KOH = масса CO2 / мольная масса KOH Количество молей KOH = 218,39 г / 56 г/моль ≈ 3,896 моль

Шаг 3: Наконец, рассчитаем объем раствора KOH с массовой долей 20%, содержащего 3,896 моль KOH.

Для этого найдем массу KOH в растворе:

Масса KOH в растворе = массовая доля KOH * масса раствора Масса KOH в растворе = 20% * масса раствора = 0,20 * масса раствора

Теперь найдем количество массы KOH в растворе:

0,20 * масса раствора = 3,896 моль Масса раствора = 3,896 моль / 0,20 ≈ 19,48 моль

Теперь рассчитаем объем раствора KOH, зная его массу и плотность:

Масса раствора KOH = объем раствора * плотность раствора Объем раствора = масса раствора KOH / плотность раствора Объем раствора = 19,48 моль / 1,19 г/мл ≈ 16,39 л

Таким образом, для поглощения всего углекислого газа, образовавшегося при сжигании 112 л пропана при нормальных условиях, потребуется около 16,39 л раствора гидроксида калия с массовой долей 20%.