Question

Смесь гидросульфата и сульфата калия с массовой долей гидросульфата в ней 43,9% может вступить в реакцию с 40 г 14%-ного раствора гидроксида калия. На исходную смесь подействовали избытком раствора гидроксида бария. Найдите массу осадка, образовавшегося при этом.

Answer 1

Со щелочью реагирует гидросульфат калия
KHSO₄ + KOH = K₂SO₄ + H₂O

по уравнению реакции
m(KOH)/M(KOH)=m(KHSO₄)/M(KHSO₄)

m(KOH)=mw  масса гидроксида калия в растворе

m(KHSO₄)=mwM(KHSO₄)/M(KOH)

m(KHSO₄)=40г*0,14*136г/моль/(56г/моль)=13,6г

m(KHSO₄) - 43,9%
m(K₂SO₄)   - 56,1%

m(K₂SO₄)=13,6г*56,1/43,9=17,4г

при избытке гидроксида бария
KHSO₄ + Ba(OH)₂  =  BaSO₄↓ + KOH + H₂O
K₂SO₄ + Ba(OH)₂  =  BaSO₄↓ + 2KOH

n(KHSO₄)=m(KHSO₄)/M(KHSO₄)=13,6г/136г/моль=0,1моль
n(K₂SO₄)=m(K₂SO₄)/M(K₂SO₄)=17,4г/174г/моль=0,1моль

по обоим уравнениям эквимольные соотношения веществ
n(BaSO₄)=n(KHSO₄)+n(K₂SO₄)=0,2 моль

m(BaSO₄)=n(BaSO₄)*M(BaSO₄)=0,2моль*233г/моль=46,6г

Answer 2

Давайте разберемся с химическим уравнением реакции, чтобы определить, что происходит при взаимодействии указанных веществ.

1. Смесь гидросульфата и сульфата калия: - Пусть масса смеси равна \(m_1\), а массовая доля гидросульфата в ней 43,9%. Тогда масса гидросульфата в смеси равна \(0,439 \cdot m_1\).

2. Раствор гидроксида калия: - Масса раствора гидроксида калия равна 40 г, и его концентрация 14%. Это означает, что масса гидроксида калия в растворе равна \(0,14 \cdot 40 \, \text{г} = 5,6 \, \text{г}\).

Теперь напишем уравнение реакции между гидросульфатом и гидроксидом калия:

\[ KHSO_4 + KOH \rightarrow K_2SO_4 + H_2O \]

Теперь рассмотрим взаимодействие с избытком раствора гидроксида бария, уравнение реакции:

\[ K_2SO_4 + Ba(OH)_2 \rightarrow BaSO_4 + 2KOH \]

Из уравнения видно, что образуется осадок бария \(BaSO_4\).

Теперь определим, сколько моль гидросульфата калия участвует в реакции. Молярная масса \(KHSO_4\) равна примерно 136 г/моль, а молярная масса \(BaSO_4\) равна примерно 233 г/моль.

\[ \text{Моль гидросульфата} = \frac{\text{Масса гидросульфата}}{\text{Молярная масса гидросульфата}} \] \[ \text{Моль бария} = \frac{\text{Масса бария}}{\text{Молярная масса бария}} \]

Согласно уравнению реакции, одна моль \(KHSO_4\) реагирует с одной молью \(BaSO_4\). Таким образом, моль бария также равна молям \(BaSO_4\), и они оба равны молям гидросульфата.

Теперь найдем массу \(BaSO_4\), которая образуется:

\[ \text{Масса } BaSO_4 = \text{Моль бария} \times \text{Молярная масса } BaSO_4 \]

Таким образом, вы сможете определить массу осадка \(BaSO_4\), образовавшегося при реакции.