Оксид цинка массой 32,4 г нагрели в присутствии угарного газа объёмом 2,24 л (н.у.). При этом угарный газ прореагировал полностью. Полученный твёрдый остаток растворили в 448 г 20%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовую долю гидроксида калия в образовавшемся растворе.
от

1 Ответ

Дано:  
1. Масса оксида цинка = 32.4 г  
2. Объем угарного газа (Н₂) = 2.24 л (н.у.)  
3. Масса раствора гидроксида калия = 448 г  
4. Концентрация раствора гидроксида калия = 20%  

Найти:  
Массовую долю гидроксида калия в образовавшемся растворе  

Решение:  
1. Рассмотрим реакцию между оксидом цинка и угарным газом (N₂):  
ZnO + C -> Zn + CO₂  

2. Найдем количество вещества угарного газа (N₂), используя идеальный газовый закон:  
PV = nRT  
n = PV / RT = (1 atm * 2.24 L) / (0.0821 atm·L/mol·K * 273 K) ≈ 0.100 mol  

3. С учетом стехиометрии реакции, видим, что 1 моль оксида цинка требует 1 моль угарного газа. Значит, количество моль оксида цинка равно количеству моль угарного газа.  
Моль ZnO = 0.100 mol  

4. Найдем массу гидроксида цинка, образовавшегося после реакции:  
М(H₂O) = М(ZnO) = 32.4 г  

5. Растворим полученный твердый остаток в 20%-ном растворе гидроксида калия:  
Масса гидроксида калия в растворе = 448 г * 20% = 89.6 г  
Количество моль KOH = М(KOH) / M(KOH) ≈ 89.6 g / 56.11 g/mol ≈ 1.597 mol  

6. Найдем массовую долю гидроксида калия в конечном растворе:  
w(KOH) = масса KOH / общая масса раствора * 100% = 89.6 г / (32.4 г + 89.6 г) * 100% ≈ 9.36%  

Ответ:  
Массовая доля гидроксида калия в образовавшемся растворе составляет около 9.36%.
от