Дано:
- Масса раствора гидроксида калия = 224 г
- Концентрация гидроксида калия = 20%
- Объем оксида серы (IV) = 13,44 л (н. у.)
Найти:
- Массы образующихся солей в полученном растворе
Решение:
1. Найдем массу гидроксида калия (KOH) в растворе:
Масса KOH = 20% от 224 г = 0,20 × 224 г = 44,8 г
Молекулярная масса KOH = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль
Количество моль KOH = масса / молекулярная масса = 44,8 г / 56 г/моль = 0,8 моль
2. Определим количество моль оксида серы (IV):
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л.
Количество моль SO2 = объем / 22,4 л/моль = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль
3. Реакция между гидроксидом калия и оксидом серы (IV):
SO2 + 2 KOH → K2SO3 + 2 H2O
По уравнению реакции 1 моль SO2 требует 2 моль KOH. Для 0,6 моль SO2 требуется 0,6 × 2 = 1,2 моль KOH. Поскольку у нас есть только 0,8 моль KOH, гидроксид калия будет лимитирующим реагентом.
Количество моль K2SO3, которое образуется, равно количеству моль KOH, деленному на 2 (так как 2 моль KOH дают 1 моль K2SO3):
Количество моль K2SO3 = 0,8 моль / 2 = 0,4 моль
4. Масса образующегося K2SO3:
Молекулярная масса K2SO3 = 2 × 39 + 32 + 3 × 16 = 78 + 32 + 48 = 158 г/моль
Масса K2SO3 = количество моль × молекулярная масса = 0,4 моль × 158 г/моль = 63,2 г
5. Масса воды (H2O), образующейся в реакции:
Количество моль H2O = количество моль KOH = 0,8 моль (поскольку 2 моль KOH дают 2 моль H2O)
Молекулярная масса H2O = 2 × 1 + 16 = 18 г/моль
Масса H2O = количество моль × молекулярная масса = 0,8 моль × 18 г/моль = 14,4 г
Ответ:
Масса образующегося K2SO3 = 63,2 г
Масса образующейся воды = 14,4 г