Question

Калий массой 5,85 г растворили в воде и получили 15%-ный раствор щёлочи. К нему последовательно добавили 21,25 г медного купороса и 6,5 г цинка. Вычислите массовые доли веществ в растворе после завершения реакций СРОЧНО!!!!ПОЖАЛУЙСТА!!!​

Answer 1

Ответ:

ω(K2SO4) = 0,1867 или 18,67%

ω(ZnSO4) = 0,023 или 2,3%

Объяснение:

1

Запишем уравнения реакций:

(1) 2K + 2H2O = 2KOH + H2

(2) 2KOH + CuSO4 = Cu(OH)2 + K2SO4

2

Вычислим количества веществ:

n(K) = 5,85 : 39 = 0,15 моль

n(KOH) = n(K) = 0,15 моль

n(CuSO4) = n(CuSO4⋅5H2O) = 21,25 : 250 = 0,085 моль

0,15/2 < 0,085/1, CuSO4 в избытке

CuSO4 + Zn = ZnSO4 + Cu

n(CuSO4)ост. = n(CuSO4)исх. – 0,5n(KOH) = 0,085 – 0,075 = 0,01 моль

n(Zn) = 6,5 : 65 = 0,1 моль (избыток)

n(K2SO4) = 0,5n(KOH) = 0,075 моль

m(K2SO4) = 0,075 ⋅ 174 = 13,05 г

n(ZnSO4) = n(CuSO4)ост. = 0,01 моль

m(ZnSO4) = 0,01 ⋅ 161 = 1,61 г

Составим выражение для вычисления массы конечного раствора:

mр-ра = m(KOH)р-ра + m(CuSO4⋅5H2O) + m(Zn)прор. – m(Cu(OH)2) – m(Cu)

m(KOH)р-ра = m(KOH) : ω(KOH) = 0,15 ⋅ 56 : 0,15 = 56 г

mр-ра =56 + 21,25 + 65 ⋅ 0,01 – 0,075 ⋅ 98 – 0,01 ⋅ 64 = 69,91 г

Вычислим массовые доли веществ:

ω(K2SO4) = 13,05 : 69,91 = 0,1867 или 18,67%

ω(ZnSO4) = 1,61 : 69,91 = 0,023 или 2,3%

Answer 2

Для решения этой задачи сначала определим, какие химические реакции происходят при добавлении медного купороса (CuSO4) и цинка (Zn) к 15%-ному раствору щёлочи, который получен после растворения калия (KOH) в воде.

1. Реакция медного купороса (CuSO4) с щёлочью (KOH):

CuSO4 + 2KOH → Cu(OH)2 + K2SO4

2. Реакция цинка (Zn) с гидроксидом меди(II) (Cu(OH)2):

Zn + Cu(OH)2 → Zn(OH)2 + Cu

Теперь давайте рассчитаем массы веществ после завершения реакций.

1. Масса калия (KOH) в начальном растворе: Масса калия (K) = 5.85 г Молярная масса KOH = 39.1 (масса K) + 15.999 (масса O) + 1.008 (масса H) = 56.107 г/моль Количество молей KOH = Масса / Молярная масса = 5.85 г / 56.107 г/моль ≈ 0.1046 моль

Так как раствор 15%-ный, то масса воды (H2O) в начальном растворе: Масса воды = (100% - 15%) * 5.85 г = 85% * 5.85 г = 4.9725 г

2. После реакции с медным купоросом (CuSO4):

По уравнению реакции видно, что один моль CuSO4 дает один моль Cu(OH)2. Так как масса CuSO4 равна 21.25 г, то количество молей Cu(OH)2, образовавшихся в реакции: Количество молей Cu(OH)2 = 21.25 г / (63.546 г/моль + 2 * 15.999 г/моль) ≈ 0.204 моль

Теперь у нас есть общее количество молей Cu(OH)2 в растворе после реакции.

3. После реакции с цинком (Zn):

По уравнению реакции видно, что один моль Zn дает один моль Zn(OH)2. Так как масса цинка (Zn) равна 6.5 г, то количество молей Zn(OH)2, образовавшихся в реакции: Количество молей Zn(OH)2 = 6.5 г / (65.38 г/моль + 2 * 15.999 г/моль) ≈ 0.0488 моль

Теперь у нас есть общее количество молей Zn(OH)2 в растворе после реакции.

4. Рассчитаем массу гидроксида калия (KOH) после реакции:

Поскольку моль гидроксида калия (KOH) осталось тем же, что и в начальном растворе (по закону сохранения массы), масса KOH после реакции равна массе KOH в начальном растворе: Масса KOH после реакции = 5.85 г

5. Теперь мы можем рассчитать общую массу раствора после реакции:

Общая масса раствора = Масса воды + Масса KOH + Масса Cu(OH)2 + Масса Zn(OH)2 Общая масса раствора = 4.9725 г (вода) + 5.85 г (KOH) + (0.204 моль * (63.546 г/моль + 2 * 15.999 г/моль)) + (0.0488 моль * (65.38 г/моль + 2 * 15.999 г/моль))

Вычислите эту сумму, чтобы получить общую массу раствора после реакции.

6. Теперь мы можем рассчитать массовые доли каждого вещества в растворе после реакций:

- Массовая доля воды = (Масса воды / Общая масса раствора) * 100% - Массовая доля KOH = (Масса KOH / Общая масса раствора) * 100% - Массовая доля Cu(OH)2 = (Масса Cu(OH)2 / Общая масса раствора) * 100% - Массовая доля Zn(OH)2 = (Масса Zn(OH)2 / Общая масса раствора) * 100%

Вычислите каждую массовую долю, и вы получите массовые доли веществ в растворе после завершения реакций.