дано:
- Объем пропана (C3H8) = 3,36 л (н.у.)
- Объем 6 % -ного раствора гидроксида калия (KOH) = 400 мл
- Плотность раствора KOH (ρ) = 1,05 г/мл
найти:
- Массовую долю соли (КНСО3) в полученном растворе.
решение:
1. Рассчитаем количество моль пропана:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
Количество моль C3H8 = объем C3H8 / 22,4 л/моль = 3,36 л / 22,4 л/моль ≈ 0,150 моль.
2. Запишем уравнение реакции с кислородом:
C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O.
Из уравнения видно, что для полного сгорания 1 моль пропана требуется 5 моль кислорода.
3. Найдем общее количество моль CO2, образующегося при сгорании пропана:
Количество моль CO2 = 3 * количество моль C3H8 = 3 * 0,150 моль = 0,450 моль.
4. Теперь рассчитаем массу 6 % -ного раствора KOH:
Масса раствора KOH = объем раствора * плотность раствора = 400 мл * 1,05 г/мл = 420 г.
5. Рассчитаем массу KOH в растворе:
Масса KOH = масса раствора * массовая доля = 420 г * 0,06 = 25,2 г.
6. Найдем количество моль KOH в растворе:
Молярная масса KOH = 39,1 + 16 + 1 = 56,1 г/моль.
Количество моль KOH = масса KOH / молярная масса KOH = 25,2 г / 56,1 г/моль ≈ 0,448 моль.
7. Запишем реакцию между CO2 и KOH для образования соли (K2CO3):
CO2 + 2 KOH → K2CO3 + H2O.
У нас имеются 0,450 моль CO2 и 0,448 моль KOH.
В данном случае KOH является ограничивающим реагентом, так как его потребуется в 2 раза больше для полной реакции с CO2.
8. Рассчитаем количество моль образовавшейся соли K2CO3:
Для 0,448 моль KOH будет образовано 0,224 моль K2CO3.
9. Найдем массу соль K2CO3:
Молярная масса K2CO3 = 39,1*2 + 12 + 16*3 = 138,21 г/моль.
Масса K2CO3 = количество моль K2CO3 * молярная масса K2CO3 = 0,224 моль * 138,21 г/моль ≈ 31,00 г.
10. Определим общую массу раствора после реакции:
Общая масса раствора = масса KOH + масса воды + масса K2CO3. Но в данном случае нужно учитывать только KOH и образовавшуюся соль:
Масса раствора до реакции = 420 г + масса K2CO3 = 420 г + 31 г = 451 г.
11. Рассчитаем массовую долю соли в полученном растворе:
Массовая доля K2CO3 = масса K2CO3 / масса раствора * 100 = 31 г / 451 г * 100 ≈ 6,88 %.
ответ:
Состав полученного раствора включает соль K2CO3. Массовая доля соли в этом растворе составляет приблизительно 6,88 %.