Question

Какой объем углекислого газа может выделиться, если к 200 г 6,3%-ного раствора карбоната калия добавили избыток азотной кислоты

Answer 1

Дано:
m(K₂CO₃)p-p = 200г
w(K₂CO₃) = 6,3% = 0,063
Найти:
V(CO₂)
Решение:
m(K₂CO₃) = 200*0,063 = 12,6г
Mr(K₂CO₃) = 138 г/моль
n(K₂CO₃) = $\frac{m}{Mr} = \frac{12,6}{138} =$ 0,09 моль
K₂CO₃ + 2HCl = 2KCl + H₂O + CO₂
n(K₂CO₃)=n(CO₂)=0,09 моль
V(CO₂) = n*Vm = 0,09*22,4 = 2,016л
Ответ: V(CO₂) = 2,016л

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо сначала составить соответствующее химическое уравнение реакции между карбонатом калия и азотной кислотой.

K2CO3 + 2HNO3 -> 2KNO3 + H2O + CO2

Из уравнения видно, что при реакции образуется углекислый газ (CO2). Теперь можно рассчитать количество углекислого газа, которое выделится при реакции.

Молярная масса CO2 = 12.01 г/моль + 16.00 г/моль = 44.01 г/моль

Для расчета количества выделившегося газа необходимо определить количество молей карбоната калия в 200 г 6,3%-ного раствора.

Масса К2CO3 = 200 г * 6,3% = 12.6 г

Молярная масса К2CO3 = 39.1 г/моль + 12.01 г/моль + (3 * 16.00 г/моль) = 138.21 г/моль

Количество молей К2CO3 = масса К2CO3 / молярная масса К2CO3 = 12.6 г / 138.21 г/моль = 0.091 моль

Из уравнения реакции видно, что на 1 моль К2CO3 образуется 1 моль CO2, следовательно, количество молей CO2 равно количеству молей К2CO3.

Количество молей CO2 = 0.091 моль

Теперь можно рассчитать объем выделившегося газа, используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Универсальная газовая постоянная R = 0.0821 л*атм/моль*К

Предположим, что реакция происходит при комнатной температуре (около 25 °C или 298 К), и давление газа равно атмосферному давлению (1 атм).

V = nRT / P = 0.091 моль * 0.0821 л*атм/моль*К * 298 К / 1 атм = 2.15 л

Таким образом, объем углекислого газа, который выделится при реакции, составит около 2.15 л.