Question

На нейтралізацію 100г розчину сульфатної та нітратної кислот витрачено 125 мл розчину калій гідроксиду з масовою часткою КОН 19% і густиною 1,18. При доливанні до 100 г такого розчину надлишку барій хлориду утворилось 23,3 г осаду. Визначте масові частки сульфатної і нітратної кислот у вихідному розчині

Answer 1

Ответ:

Спочатку визначимо, скільки маси калій гідроксиду було у вихідному розчині, використовуючи інформацію про об'єм та масову частку:

Об'єм калій гідроксиду (V) = 125 мл = 0.125 л

Масова частка КОН = 19% = 0.19

Маса КОН = густина x об'єм x масова частка

Маса КОН = 1.18 г/мл x 0.125 л x 0.19 = 0.028085 г

Тепер розглянемо осад, який утворився при доливанні барій хлориду. Оскільки осад складається з сульфату барію (BaSO4), можна використовувати цю інформацію для визначення кількості сульфатної кислоти у вихідному розчині. Маса осаду барій сульфату дорівнює 23.3 г.

Тепер визначимо масу сульфату барію в цій кількості:

Маса BaSO4 = 23.3 г

Маса BaSO4 = маса Ba x (маса S + 4 x маса O)

Маса Ba = 137.33 г/моль

Маса S = 32.07 г/моль

Маса O = 16.00 г/моль

Маса BaSO4 = 137.33 г/моль x (32.07 г/моль + 4 x 16.00 г/моль) = 233.39 г/моль

Кількість молей BaSO4 = 23.3 г / 233.39 г/моль = 0.0998 моль

Так як в кожному молі BaSO4 є 1 моль S і 1 моль SO4, то це ж саме стосується сульфатної кислоти (H2SO4).

Тепер ми можемо визначити масу H2SO4, що відповідає цій кількості молей:

Маса H2SO4 = маса H2SO4 на моль BaSO4 x кількість молей BaSO4

Маса H2SO4 = 98.08 г/моль x 0.0998 моль = 9.805 г

Тепер ми можемо визначити масову частку сульфатної кислоти в вихідному розчині:

Масова частка H2SO4 = (маса H2SO4 / маса вихідного розчину) x 100%

Масова частка H2SO4 = (9.805 г / 100 г) x 100% = 9.805%

Тепер ми знаємо масову частку сульфатної кислоти в вихідному розчині. Щоб знайти масову частку нітратної кислоти, можна використовувати різницю між 100% і масовою часткою сульфатної кислоти:

Масова частка HNO3 = 100% - 9.805% = 90.195%

Объяснение:

Answer 2

Спочатку знайдемо кількість речовини, яку необхідно нейтралізувати в розчині сульфатної та нітратної кислот. Для цього використаємо формулу:

n = c * V,

де n - кількість речовини, c - концентрація розчину, V - об'єм розчину.

Для сульфатної кислоти: n(H2SO4) = c(H2SO4) * V(H2SO4) = 100 г

Для нітратної кислоти: n(HNO3) = c(HNO3) * V(HNO3) = 100 г

Тепер знайдемо кількість речовини, яку ми додали до розчину калій гідроксиду:

n(KOH) = c(KOH) * V(KOH) = 19% * 125 мл = 23,75 г

Тепер знаходимо масу барій хлориду, який утворився під час нейтралізації:

m(BaCl2) = 23,3 г

Тепер, використовуючи рівняння реакції нейтралізації, можемо знайти масові частки сульфатної та нітратної кислот у вихідному розчині. Нехай x - масова частка сульфатної кислоти, тоді (100 - x) - масова частка нітратної кислоти.

Рівняння реакції нейтралізації: H2SO4 + 2KOH -> K2SO4 + 2H2O

Звідси випливає, що 1 моль H2SO4 реагує з 2 молями KOH.

Таким чином, маса KOH, яка реагує з H2SO4, дорівнює масі KOH, яку ми додали до розчину. Тобто, маса H2SO4 = m(KOH) = 23,75 г.

Тепер можемо знайти масову частку сульфатної кислоти: x = m(H2SO4) / m(H2SO4) + m(HNO3) = 23,75 г / 100 г = 23,75%

Масова частка нітратної кислоти буде: 100% - 23,75% = 76,25%

Таким чином, масові частки сульфатної та нітратної кислот у вихідному розчині дорівнюють 23,75% та 76,25% відповідно.