дано:
Масса раствора = 100 г
Массовая доля карбоната калия (K2CO3) = 20,7 %
Масса гидроксида кальция (Ca(OH)2) = 7,40 г
найти:
Массу осадка, образовавшегося в результате реакции.
решение:
1. Рассчитаем массу карбоната калия (K2CO3) в растворе:
Масса K2CO3 = (масса раствора * массовая доля) / 100%
Масса K2CO3 = (100 г * 20,7%) / 100% = 20,7 г
2. Теперь найдем количество моль K2CO3:
Молярная масса K2CO3 = 2 * 39,10 (K) + 12,01 (C) + 3 * 16,00 (O) = 138,21 г/моль
Количество моль K2CO3 = масса K2CO3 / молярная масса K2CO3
Количество моль K2CO3 = 20,7 г / 138,21 г/моль ≈ 0,149 моль
3. В результате реакции с соляной кислотой образуется CO2:
K2CO3 + 2 HCl → 2 KCl + CO2 + H2O
Таким образом, 1 моль K2CO3 дает 1 моль CO2. Значит, количество моль CO2 будет равно количеству моль K2CO3:
Количество моль CO2 = 0,149 моль
4. Теперь рассмотрим реакцию между CO2 и гидроксидом кальция (Ca(OH)2):
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 (осадок) + H2O
Из уравнения видно, что на 1 моль Ca(OH)2 реагирует 1 моль CO2, образуя 1 моль CaCO3. Сначала найдем количество моль Ca(OH)2:
Молярная масса Ca(OH)2 = 40,08 (Ca) + 2 * 16,00 (O) + 2 * 1,01 (H) = 74,10 г/моль
Количество моль Ca(OH)2 = масса Ca(OH)2 / молярная масса Ca(OH)2
Количество моль Ca(OH)2 = 7,40 г / 74,10 г/моль ≈ 0,100 моль
5. Теперь определим, какое количество CaCO3 может образоваться. Наличие CO2 и Ca(OH)2 ограничивает процесс. У нас есть 0,149 моль CO2 и 0,100 моль Ca(OH)2. Следовательно, Ca(OH)2 является лимитирующим реагентом.
6. Масса образовавшегося осадка CaCO3:
Масса CaCO3 = количество моль CaCO3 * молярная масса CaCO3
Масса CaCO3 = 0,100 моль * 100,09 г/моль ≈ 10,01 г
ответ:
Масса осадка CaCO3, образовавшегося при реакции, составляет приблизительно 10,01 г.