Дано:
Массовая доля H2SO4 в начальном растворе = 12%
Масса начального раствора = 122,5 г
Масса щелочи для нейтрализации = 240,5 г
Массовая доля K2SO4 после нейтрализации = 15%
Найти: Массовую долю K2SO4 в растворе перед нейтрализацией.
Решение:
1. Найдем количество H2SO4 в начальном растворе.
Масса H2SO4 = 12% * 122,5 г = 0,12 * 122,5 г = 14,7 г
2. Нейтрализация H2SO4 происходит по уравнению:
H2SO4 + 2KOH -> K2SO4 + 2H2O
3. Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль, молярная масса KOH = 56 г/моль.
Используя массу H2SO4 и соотношение в уравнении реакции, найдем количество KOH, необходимое для нейтрализации:
Масса KOH = (масса H2SO4 * коэффициент KOH) / коэффициент H2SO4
Масса KOH = (14,7 г * 2) / 1 = 29,4 г
4. Найдем массу K2SO4, образовавшегося в результате нейтрализации.
Масса K2SO4 = масса KOH = 29,4 г
5. Найдем массу общего раствора после нейтрализации:
Масса общего раствора = масса начального раствора + масса добавленной щелочи
Масса общего раствора = 122,5 г + 240,5 г = 363 г
6. Найдем массовую долю K2SO4 в растворе после нейтрализации:
Массовая доля K2SO4 = (масса K2SO4 / масса общего раствора) * 100%
Массовая доля K2SO4 = (29,4 г / 363 г) * 100% ≈ 8,1%
Ответ: Массовая доля K2SO4 в растворе перед нейтрализацией составляет примерно 8,1%.