К  200 мл  20% раствора гидроксида калия(пл. 1,19 г/мл) прилили  200 мл  16% раствора серной кислоты (пл. 1,11 г/мл). После охлаждения раствора до 10º С в осадок выпало  28 г соли. Какова массовая доля соли в растворе при 10º С?
от

1 Ответ

дано:  
- Объем раствора гидроксида калия (KOH) = 200 мл  
- Массовая доля KOH = 20%  
- Плотность раствора KOH = 1,19 г/мл  
- Объем раствора серной кислоты (H2SO4) = 200 мл  
- Массовая доля H2SO4 = 16%  
- Плотность раствора H2SO4 = 1,11 г/мл  
- Масса выпавшего осадка (соли) = 28 г  

найти:  
- Массовую долю соли в растворе при 10º С  

решение:  

1. Рассчитаем массу раствора KOH:
   Масса KOH = объем * плотность = 200 мл * 1,19 г/мл = 238 г.

2. Рассчитаем массу KOH в растворе:
   Масса KOH = масса раствора * массовая доля = 238 г * 0,20 = 47,6 г.

3. Рассчитаем массу раствора H2SO4:
   Масса H2SO4 = объем * плотность = 200 мл * 1,11 г/мл = 222 г.

4. Рассчитаем массу H2SO4 в растворе:
   Масса H2SO4 = масса раствора * массовая доля = 222 г * 0,16 = 35,52 г.

5. Запишем уравнение реакции между KOH и H2SO4:
   2 KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2 H2O.
   
   Из уравнения видно, что 2 моль KOH реагируют с 1 моль H2SO4 для образования 1 моль K2SO4.

6. Найдем количество моль KOH и H2SO4:
   - Молярная масса KOH ≈ 39 + 16 + 1 = 56 г/моль.
   Количество моль KOH = масса / молярная масса = 47,6 г / 56 г/моль ≈ 0,85 моль.

   - Молярная масса H2SO4 ≈ 2 + 32 + 16*4 = 98 г/моль.
   Количество моль H2SO4 = масса / молярная масса = 35,52 г / 98 г/моль ≈ 0,36 моль.

7. Определим, сколько соли K2SO4 образуется:
   По уравнению реакции, для 0,85 моль KOH потребуется 0,425 моль H2SO4, но у нас только 0,36 моль H2SO4. Это значит, что H2SO4 будет лимитирующим реагентом.

8. Найдем количество моль K2SO4, которое образуется:
   Из уравнения мы видим, что 1 моль H2SO4 дает 1 моль K2SO4. Значит, из 0,36 моль H2SO4 можно получить 0,36 моль K2SO4.

9. Рассчитаем массу K2SO4:
   Молярная масса K2SO4 ≈ 39*2 + 32 + 16*4 = 174 г/моль.
   Масса K2SO4 = количество моль * молярная масса = 0,36 моль * 174 г/моль ≈ 62,64 г.

10. В результате получаем:
    Осадок K2SO4 = 28 г.
    
11. Общая масса раствора после реакции:
    Масса растворов KOH и H2SO4 до смешивания = 238 г + 222 г = 460 г.
    После реакции осадок составляет 28 г, значит масса жидкости (фильтрата) = 460 г - 28 г = 432 г.

12. Теперь найдем массовую долю соли в растворе:
    Массовая доля соли = (масса соли / (масса фильтрата + масса соли)) * 100% = (28 г / (432 г + 28 г)) * 100% ≈ (28 г / 460 г) * 100% ≈ 6,09%.

ответ:  
Массовая доля соли в растворе при 10º С составляет примерно 6,09%.
от