К раствору, полученному при добавлении 3,9 г калия к 100 мл воды, добавили 50 мл 38%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,19 г/мл). Определите массовые доли веществ в полученном растворе.
от

1 Ответ

дано:  
- Масса калия (K) = 3,9 г  
- Объем воды = 100 мл  
- Объем 38%-ного раствора HCl = 50 мл  
- Плотность раствора HCl (ρ) = 1,19 г/мл  

найти:  
- Массовые доли калия, хлороводорода и воды в полученном растворе.  

решение:

1. Рассчитаем массу раствора HCl:
   Масса раствора HCl = объем * плотность = 50 мл * 1,19 г/мл = 59,5 г.

2. Рассчитаем массу соляной кислоты в растворе:
   Масса HCl = масса раствора * массовая доля = 59,5 г * 0,38 = 22,61 г.

3. Теперь найдем количество моль калия:
   Молярная масса K = 39,1 г/моль.  
   Количество моль K = масса / молярная масса = 3,9 г / 39,1 г/моль ≈ 0,099 моль.

4. Теперь найдем количество моль HCl:
   Молярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль.  
   Количество моль HCl = масса / молярная масса = 22,61 г / 36,5 г/моль ≈ 0,620 моль.

5. В реакции между K и HCl образуется хлорид калия (KCl):
   2 K + 2 HCl → 2 KCl + H2.
   
   По уравнению видно, что 1 моль K реагирует с 1 моль HCl.
   Так как K будет лимитирующим реагентом (его меньше), то вся масса K среагирует.

6. Теперь найдем массу образовавшегося хлорида калия (KCl):
   Количество KCl = количество моль K = 0,099 моль.  
   Молярная масса KCl = 39,1 + 35,5 = 74,6 г/моль.  
   Масса KCl = количество моль * молярная масса = 0,099 моль * 74,6 г/моль ≈ 7,39 г.

7. Рассчитаем общую массу раствора:
   Общая масса раствора = масса K + масса воды + масса HCl = 3,9 г + 100 г + 59,5 г = 163,4 г.

8. Рассчитаем массовые доли веществ в растворе:
   - Массовая доля калия:
     Массовая доля K = масса K / общая масса раствора * 100 % = 3,9 г / 163,4 г * 100 % ≈ 2,39 %.
   
   - Массовая доля HCl:
     Массовая доля HCl = масса HCl / общая масса раствора * 100 % = 22,61 г / 163,4 г * 100 % ≈ 13,83 %.
   
   - Массовая доля KCl:
     Массовая доля KCl = масса KCl / общая масса раствора * 100 % = 7,39 г / 163,4 г * 100 % ≈ 4,52 %.
   
   - Массовая доля воды = 100 г / 163,4 г * 100 % ≈ 61,26 %.

ответ:  
1. Массовая доля калия составляет примерно 2,39 %.  
2. Массовая доля хлороводорода составляет примерно 13,83 %.  
3. Массовая доля хлорида калия составляет примерно 4,52 %.  
4. Массовая доля воды составляет примерно 61,26 %.
от