дано:
- Объем 10%-ного раствора карбоната калия (K2CO3) = 130 мл
- Плотность 10%-ного раствора (ρ1) = 1,04 г/мл
- Объем 15%-ного раствора хлорида бария (BaCl2) = 260 мл
- Плотность 15%-ного раствора (ρ2) = 1,07 г/мл
найти:
- Массовую долю хлорида калия (KCl) в образовавшемся растворе.
решение:
1. Рассчитаем массу 10%-ного раствора K2CO3:
Масса K2CO3 = объем * плотность = 130 мл * 1,04 г/мл = 135,2 г.
2. Рассчитаем массу карбоната калия в растворе:
Масса K2CO3 в растворе = масса раствора * массовая доля = 135,2 г * 0,10 = 13,52 г.
3. Рассчитаем массу 15%-ного раствора BaCl2:
Масса BaCl2 = объем * плотность = 260 мл * 1,07 г/мл = 278 г.
4. Рассчитаем массу хлорида бария в растворе:
Масса BaCl2 в растворе = масса раствора * массовая доля = 278 г * 0,15 = 41,7 г.
5. Реакция между K2CO3 и BaCl2 выглядит следующим образом:
K2CO3 + BaCl2 → 2 KCl + BaCO3.
По уравнению видно, что на 1 моль K2CO3 требуется 1 моль BaCl2 для образования 2 моль KCl.
6. Теперь найдем количество моль K2CO3:
Молярная масса K2CO3 = 39,1*2 + 12 + 16*3 = 138,21 г/моль.
Количество моль K2CO3 = масса / молярная масса = 13,52 г / 138,21 г/моль ≈ 0,098 моль.
7. Найдем количество моль BaCl2:
Молярная масса BaCl2 = 137,33 + 35,5*2 = 208,33 г/моль.
Количество моль BaCl2 = масса / молярная масса = 41,7 г / 208,33 г/моль ≈ 0,200 моль.
8. В реакции максимальное количество KCl, которое может образоваться, определяется количеством K2CO3 (так как его меньше):
Количество KCl = 2 * количество моль K2CO3 = 2 * 0,098 моль ≈ 0,196 моль.
9. Рассчитаем массу образовавшегося KCl:
Молярная масса KCl = 39,1 + 35,5 = 74,6 г/моль.
Масса KCl = количество моль * молярная масса = 0,196 моль * 74,6 г/моль ≈ 14,61 г.
10. Теперь найдем общую массу полученного раствора:
Общая масса раствора = масса раствора K2CO3 + масса раствора BaCl2 = 135,2 г + 278 г = 413,2 г.
11. Рассчитаем массовую долю KCl в растворе:
Массовая доля KCl = масса KCl / общая масса раствора * 100 % = 14,61 г / 413,2 г * 100 % ≈ 3,54 %.
ответ:
Массовая доля хлорида калия в образовавшемся растворе составляет примерно 3,54 %.