Question

Через горячий раствор гидроксида калия пропустили смесь хлора и хлороводорода .Щелочь вступила в реакцию полностью .масса сухого остатка полученного после выпаривания образовавшегося раствора,составила 113,9г.Массовая доля кислорода в этом остатке равна 8,43%.Вычислите объем смеси газов,пропущенный через раствор щелочи 30 градусов и давлении 101кПа.

Answer 1

Дано:

m(KClO3+KCl) = 113,9 г

ω(О) = 8,43% или 0,0843

Т = 30+273 = 303К

Р = 101 кПа

Т₀=273К

Р₀=101,3 кПа

Найти:

V(газ. смеси)-?

решение в приложении

Answer 2

Давайте решим эту задачу пошагово.

1. Найдем массу кислорода в сухом остатке после выпаривания раствора.

Массовая доля кислорода в остатке составляет 8,43%. Это означает, что масса кислорода составляет 8,43% от общей массы остатка.

Масса кислорода = 8,43% от 113,9 г = 0,0843 * 113,9 г ≈ 9,599 г

2. Найдем массу других элементов (калия, хлора и водорода) в остатке.

Масса остатка = 113,9 г Масса кислорода = 9,599 г

Масса других элементов = Масса остатка - Масса кислорода Масса других элементов = 113,9 г - 9,599 г ≈ 104,301 г

3. Найдем количество вещества других элементов в остатке.

Масса гидроксида калия (KOH) в остатке соответствует массе калия (K) в остатке.

Молярная масса KOH = молярная масса K + молярная масса O + молярная масса H Молярная масса KOH = 39,1 г/моль + 16,0 г/моль + 1,0 г/моль ≈ 56,1 г/моль

Количество вещества K = Масса K / Молярная масса K Количество вещества K = 104,301 г / 39,1 г/моль ≈ 2,667 моль

Так как KOH истощился, а NaOH вступает в реакцию с Cl2 и HCl по уравнению:

2KOH + Cl2 + 2HCl -> KCl + Cl2O + 2H2O

4. Найдем количество вещества Cl2, которое вступило в реакцию с KOH.

Из уравнения видно, что 2 моли KOH требуются для реакции с 1 молью Cl2. Следовательно, количество Cl2, реагировавшее с KOH:

Количество вещества Cl2 = 2,667 моль / 2 = 1,3335 моль

5. Из уравнения реакции видно, что 1 моль Cl2 образует 1 моль Cl2O (хлора оксид).

6. Найдем количество вещества Cl2O.

Количество вещества Cl2O = 1,3335 моль

7. Рассчитаем количество вещества Cl2 и HCl, которое реагировало с KOH.

Так как 1 моль Cl2 образует 1 моль Cl2O и 2 моля HCl, количество вещества Cl2 и HCl, которое реагировало с KOH:

Количество вещества Cl2 и HCl = 1,3335 моль Cl2 * (1 моль HCl / 1 моль Cl2) = 1,3335 моль HCl

8. Рассчитаем количество вещества Cl2 и HCl, которое осталось после реакции с KOH.

Общее количество вещества Cl2 и HCl, которое было введено в раствор:

Количество вещества Cl2 и HCl = Количество вещества Cl2 + Количество вещества HCl = 1,3335 моль + 1,3335 моль ≈ 2,667 моль

Так как KOH истощился, общее количество вещества Cl2 и HCl остается неизменным:

Количество вещества Cl2 и HCl осталось = 2,667 моль

9. Найдем объем смеси газов (Cl2 и HCl) при стандартных условиях (0 градусов и 101,3 кПа).

Используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 латм/(мольК)), T - температура газа в Кельвинах.

Объем газа (V) = количество вещества газа (n) * R * T / P

T = 30 градусов + 273,15 К (переводим в Кельвины) ≈ 303,15 К P = 101 кПа (переводим в атмосферы) ≈ 1,0 атм

Теперь рассчитаем объем смеси газов:

V = 2,667 моль * 0,0821 латм/(мольК) * 303,15 К / 1,0 атм ≈ 210,17 л

Таким образом, объем смеси газов (Cl2 и HCl), пропущенной через раствор гидроксида калия при условиях 30 градусов и 101 кПа, составляет около 210,17 литров.