дано:
- масса раствора = 156 г
- массовая доля KOH = 15,4 %
найти:
- объем углекислого газа (CO2) в н. у., который следует пропустить через раствор
решение:
1. Найдем массу KOH в растворе. Массовая доля KOH дается формулой:
w(KOH) = m(KOH) / m(раствор)
Подставим известные значения:
15,4 % = m(KOH) / 156 г
m(KOH) = 0,154 * 156 = 24,0 г
2. Теперь найдем количество молей KOH:
Молярная масса KOH = 39,1 + 1,0 + 16,0 = 56,1 г/моль
n(KOH) = m(KOH) / M(KOH) = 24,0 г / 56,1 г/моль ≈ 0,427 моль
3. При реакции KOH с CO2 будет образовываться карбонат калия (K2CO3) и вода:
2 KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
Из уравнения видно, что на 2 моль KOH расходуется 1 моль CO2.
4. Чтобы получить равное количество кислой и средней соли в растворе, необходимо чтобы количество образовавшегося K2CO3 было равно количеству оставшихся KOH. Обозначим количество моль CO2 как n(CO2).
5. Из уравнения реакции:
n(CO2) = n(KOH) / 2 = 0,427 / 2 ≈ 0,2135 моль
6. Найдем массу углекислого газа, необходимого для реакции:
Молярная масса CO2 = 12,0 + 2*16,0 = 44,0 г/моль
m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) = 0,2135 моль * 44,0 г/моль ≈ 9,394 г
7. Теперь переведем массу углекислого газа в объем при нормальных условиях (н. у.):
Плотность CO2 при н. у. ≈ 1,964 г/дм3
V(CO2) = m(CO2) / p(CO2) = 9,394 г / 1,964 г/дм3 ≈ 4,78 дм3
ответ:
Объем углекислого газа, который следует пропустить через раствор, составляет приблизительно 4,78 дм3.