дано:
1. Масса раствора гидроксида калия (KOH): m_раствор = 34,0 г.
2. Массовая доля KOH в растворе: w_KOH = 2,40 %.
3. Масса добавленного оксида калия (K2O): m_K2O = 0,500 г.
найти:
1. Массовую долю щёлочи (KOH) в полученном растворе.
решение:
1. Рассчитаем массу KOH в исходном растворе:
m_KOH = w_KOH * m_раствор / 100 % = 2,40 % * 34,0 г / 100 % = 0,816 г.
2. Теперь найдем количество вещества KOH в исходном растворе:
M(KOH) = 39,10 г/моль (масса калия) + 16,00 г/моль (масса кислорода) + 1,01 г/моль (масса водорода) ≈ 56,11 г/моль.
n_KOH_исходный = m_KOH / M(KOH) = 0,816 г / 56,11 г/моль ≈ 0,0145 моль.
3. Следующим шагом найдем, сколько KOH образуется из добавленного оксида калия. Для этого сначала найдем количество вещества K2O:
M(K2O) = 39,10 г/моль (масса калия) * 2 + 16,00 г/моль (масса кислорода) ≈ 94,20 г/моль.
n_K2O = m_K2O / M(K2O) = 0,500 г / 94,20 г/моль ≈ 0,00530 моль.
4. Каждый моль K2O дает 2 моля KOH, следовательно:
n_KOH_добавленный = n_K2O * 2 = 0,00530 моль * 2 ≈ 0,0106 моль.
5. Общее количество KOH в новом растворе:
n_KOH_новый = n_KOH_исходный + n_KOH_добавленный = 0,0145 моль + 0,0106 моль ≈ 0,0251 моль.
6. Рассчитаем общую массу KOH в новом растворе:
m_KOH_новый = n_KOH_новый * M(KOH) = 0,0251 моль * 56,11 г/моль ≈ 1,41 г.
7. Теперь найдем массу нового раствора:
m_новый_раствор = m_раствор + m_K2O = 34,0 г + 0,500 г = 34,5 г.
8. Рассчитаем массовую долю KOH в новом растворе:
w_KOH_новый = (m_KOH_новый / m_новый_раствор) * 100 % = (1,41 г / 34,5 г) * 100 % ≈ 4,09 %.
ответ:
Массовая доля щёлочи (KOH) в полученном растворе составляет примерно 4,09 %.