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 %.