Каково решение этой задачи по химии? Сульфид алюминия полностью растворили в 200 г 22,4% ного раствора гидроксида калия, при этом образовалось 26,4 г сульфида калия. Вычислите массовую долю щёлочи в образовавшемся растворе.

21 Ноя 2024 в 19:40
112 +1
1
Ответы
1

Для решения задачи рассмотрим все данные и последовательно найдем искомую массовую долю щелочи в образовавшемся растворе.

Определим массу гидроксида калия в исходном растворе: mKOH=0.224×200 г=44.8 г m_{\text{KOH}} = 0.224 \times 200 \, \text{г} = 44.8 \, \text{г}
mKOH =0.224×200г=44.8г

Определим массу сульфида калия K2SK₂SK2 S, который образуется: Дано, что образовалось 26,4 г сульфида калия K2SK₂SK2 S.

В реакции сульфида алюминия Al2S3Al₂S₃Al2 S3 и гидроксида калия KOHKOHKOH образуется сульфид калия и гидроксид алюминия Al(OH)3Al(OH)₃Al(OH)3 . Уравнение реакции: Al2S3+6KOH→2K2S+2Al(OH)3 Al_2S_3 + 6 KOH \rightarrow 2 K_2S + 2 Al(OH)_3
Al2 S3 +6KOH2K2 S+2Al(OH)3

Определим, сколько гидроксида калия было использовано для образования 26,4 г K₂S: Молярная масса K₂S ≈ 39.1 × 2 + 32.1 = 110.3 г/моль.

Теперь находим количество молей K₂S:
nK<em>2S=m</em>K<em>2SM</em>K2S=26.4 г110.3 г/моль≈0.24 моль n_{\text{K}<em>2\text{S}} = \frac{m</em>{\text{K}<em>2\text{S}}}{M</em>{\text{K}_2\text{S}}} = \frac{26.4 \, \text{г}}{110.3 \, \text{г/моль}} \approx 0.24 \, \text{моль}
nK<em>2S =M</em>K2 Sm</em>K<em>2S =110.3г/моль26.4г 0.24моль

По уравнению реакции, для образования 1 моль K₂S необходимо 3 моль KOH. Следовательно, для 0.24 моль K₂S потребуется:
n<em>KOH, used=6×n</em>K2S=6×0.24≈1.44 моль n<em>{\text{KOH, used}} = 6 \times n</em>{\text{K}_2\text{S}} = 6 \times 0.24 \approx 1.44 \, \text{моль}
n<em>KOH, used=6×n</em>K2 S=6×0.241.44моль

Молярная масса KOH ≈ 39.1 + 1.0 + 16.0 = 56.1 г/моль. Следовательно, масса использованного KOH:
m<em>KOH, used=n</em>KOH, used×MKOH=1.44 моль×56.1 г/моль≈80.94 г m<em>{\text{KOH, used}} = n</em>{\text{KOH, used}} \times M_{\text{KOH}} = 1.44 \, \text{моль} \times 56.1 \, \text{г/моль} \approx 80.94 \, \text{г}
m<em>KOH, used=n</em>KOH, used×MKOH =1.44моль×56.1г/моль80.94г

Теперь определим массу щелочи в конечном растворе после реакции: Исходная масса гидроксида калия: 44.8 г
Масса гидроксида калия, оставшегося в растворе:
m<em>KOH, remaining=m</em>KOH, initial−mKOH, used=44.8 г−80.94 г m<em>{\text{KOH, remaining}} = m</em>{\text{KOH, initial}} - m_{\text{KOH, used}} = 44.8 \, \text{г} - 80.94 \, \text{г}
m<em>KOH, remaining=m</em>KOH, initialmKOH, used =44.8г80.94г
Однако, поскольку мы не можем вычесть больше, чем имеем, это означает, что всего гидроксида калия в реакции было недостаточно для полной реакции с сульфидом алюминия.

Таким образом, весь KOH 44.8г44.8 г44.8г был использован.

Считаем массу образовавшегося раствора: Объем раствора после реакции примерно равен массе исходного раствора, то есть:
m<em>solution=m</em>KOH+mK2S=200 г+26.4 г≈226.4 г m<em>{\text{solution}} = m</em>{\text{KOH}} + m_{\text{K}_2\text{S}} = 200 \, \text{г} + 26.4 \, \text{г} \approx 226.4 \, \text{г}
m<em>solution=m</em>KOH+mK2 S =200г+26.4г226.4г

Теперь находим массовую долю щелочи в образовавшемся растворе: w<em>KOH=m</em>KOHm<em>solution×100% w<em>{\text{KOH}} = \frac{m</em>{\text{KOH}}}{m<em>{\text{solution}}} \times 100\%
w<em>KOH=m<em>solutionm</em>KOH ×100%
Подставляем значения:
w</em>KOH=44.8 г226.4 г×100%≈19.78% w</em>{\text{KOH}} = \frac{44.8 \, \text{г}}{226.4 \, \text{г}} \times 100\% \approx 19.78\%
w</em>KOH=226.4г44.8г ×100%19.78%

Таким образом, массовая доля щелочи в образовавшемся растворе составляет примерно 19.78%.

21 Ноя 2024 в 19:42
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир