Как решить задачу по химии? 1. К 147,5 мл 32% ной соляной кислоты (плотность 1,16 г/мл) добавили бертолетову соль. Образовавшийся газ полностью удалили из раствора, его объём составил 13,44 л (н. у.). Вычислите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.

27 Ноя 2024 в 19:40
69 +1
0
Ответы
1

Чтобы решить данную задачу, давайте сначала определим количество веществ, участвующих в реакции.

Расчет массы соляной кислоты в растворе:Объем раствора: 147,5 мл = 0,1475 лПлотность раствора: 1,16 г/млМасса раствора: mраствора=V⋅ρ=147,5 мл×1,16 г/мл=171,4 г m_{раствора} = V \cdot \rho = 147,5 \, \text{мл} \times 1,16 \, \text{г/мл} = 171,4 \, \text{г} mраствора =Vρ=147,5мл×1,16г/мл=171,4г

Теперь найдем массу соляной кислоты в растворе:

Массовая доля HCl: 32%Масса HCl: mHCl=32100×171,4 г=51,05 г m_{HCl} = \frac{32}{100} \times 171,4 \, \text{г} = 51,05 \, \text{г} mHCl =10032 ×171,4г=51,05г

Расчет массы бертолетовой соли KClO3KClO3KClO3: Образовавшийся газ — это хлор Cl2Cl2Cl2, который выделяется в результате реакции бертолетовой соли с соляной кислотой.

Реакция выглядит следующим образом:
6HCl+KClO3→3Cl2+KCl+3H2O 6HCl + KClO_3 \rightarrow 3Cl_2 + KCl + 3H_2O
6HCl+KClO3 3Cl2 +KCl+3H2 O

Из уравнения реакции видно, что на 6 молей HCl выделяется 3 моля Cl2, то есть на 1 моль KClO3 требуется 6 молей HCl для выделения 3 молей хлора.

Определение количества газа Cl2Cl2Cl2, полученного в реакции: Объем газа н.у.н. у.н.у.: 13,44 л.
По закону Бояля — Мариотта, 1 моль газа занимает 22,4 л на нормальных условиях.

Следовательно, количество молей Cl2:
nCl2=VVm=13,44 л22,4 л/моль=0,6 моль n_{Cl2} = \frac{V}{V_m} = \frac{13,44 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,6 \, \text{моль}
nCl2 =Vm V =22,4л/моль13,44л =0,6моль

Из уравнения реакции можно найти количество HCl:

По уравнению: n<em>HCl=2×n</em>Cl2=2×0,6 моль=1,2 моль \text{По уравнению: } n<em>{HCl} = 2 \times n</em>{Cl2} = 2 \times 0,6 \, \text{моль} = 1,2 \, \text{моль}
По уравнению: n<em>HCl=2×n</em>Cl2=2×0,6моль=1,2моль

Теперь найдем массу HCl, участвующую в реакции:

M<em>HCl=36,5 г/моль m</em>HCl (реакция)=n<em>HCl×M</em>HCl=1,2 моль×36,5 г/моль=43,8 г M<em>{HCl} = 36,5 \, \text{г/моль} \
m</em>{HCl \, (реакция)} = n<em>{HCl} \times M</em>{HCl} = 1,2 \, \text{моль} \times 36,5 \, \text{г/моль} = 43,8 \, \text{г}
M<em>HCl=36,5г/моль m</em>HCl(реакция)=n<em>HCl×M</em>HCl=1,2моль×36,5г/моль=43,8г

Расчет оставшейся массы HCl: Начальная масса HCl: 51,05 г 51,05 \, \text{г} 51,05г

Остаток HCl после реакции:
mHCl (остаток)=51,05 г−43,8 г=7,25 г m_{HCl \, (остаток)} = 51,05 \, \text{г} - 43,8 \, \text{г} = 7,25 \, \text{г}
mHCl(остаток) =51,05г43,8г=7,25г

Расчет массы раствора после удаления газа: Масса раствора — это сумма оставшегося HCl, массы воды в растворе и массы продуктов реакции KClиH2OKCl и H2OKClиH2O. Массы KCl и H2O можем найти, исходя из того, что на 6 молей HCl образуется 1 моль KCl и 3 моля H2O.

Моли KCl, образовавшиеся в реакции:
n<em>KCl=16×n</em>HCl=16×1,2=0,2 моль n<em>{KCl} = \frac{1}{6} \times n</em>{HCl} = \frac{1}{6} \times 1,2 = 0,2 \, \text{моль}
n<em>KCl=61 ×n</em>HCl=61 ×1,2=0,2моль

Масса KCl:
M<em>KCl=74,55 г/моль m</em>KCl=n<em>KCl×M</em>KCl=0,2 моль×74,55 г/моль=14,91 г M<em>{KCl} = 74,55 \, \text{г/моль} \
m</em>{KCl} = n<em>{KCl} \times M</em>{KCl} = 0,2 \, \text{моль} \times 74,55 \, \text{г/моль} = 14,91 \, \text{г}
M<em>KCl=74,55г/моль m</em>KCl=n<em>KCl×M</em>KCl=0,2моль×74,55г/моль=14,91г

Моли воды образуются в количестве:
n<em>H2O=3×n</em>KCl=3×0,2=0,6 моль M<em>H2O=18 г/моль m</em>H2O=0,6 моль×18 г/моль=10,8 г n<em>{H2O} = 3 \times n</em>{KCl} = 3 \times 0,2 = 0,6 \, \text{моль} \
M<em>{H2O} = 18 \, \text{г/моль} \
m</em>{H2O} = 0,6 \, \text{моль} \times 18 \, \text{г/моль} = 10,8 \, \text{г}
n<em>H2O=3×n</em>KCl=3×0,2=0,6моль M<em>H2O=18г/моль m</em>H2O=0,6моль×18г/моль=10,8г

Окончательная масса раствора: Общая масса раствора после реакции:
m<em>раствора (нов)=m</em>HCl (остаток)+m<em>KCl+m</em>H2O=7,25 г+14,91 г+10,8 г=33,96 г m<em>{раствора\, (нов)} = m</em>{HCl\, (остаток)} + m<em>{KCl} + m</em>{H2O} = 7,25 \, \text{г} + 14,91 \, \text{г} + 10,8 \, \text{г} = 33,96 \, \text{г}
m<em>раствора(нов)=m</em>HCl(остаток)+m<em>KCl+m</em>H2O=7,25г+14,91г+10,8г=33,96г

Расчет массовых долей веществ KCl,HCl,H2OKCl, HCl, H2OKCl,HCl,H2O: Массовая доля HCl=m<em>HCl (остаток)m</em>раствора (нов)×100=7,2533,96×100≈21,39% \text{Массовая доля HCl} = \frac{m<em>{HCl\, (остаток)}}{m</em>{раствора\, (нов)}} \times 100 = \frac{7,25}{33,96} \times 100 \approx 21,39\%
Массовая доля HCl=m</em>раствора(нов)m<em>HCl(остаток) ×100=33,967,25 ×10021,39%

Массовая доля KCl=m<em>KClm</em>раствора (нов)×100=14,9133,96×100≈43,85% \text{Массовая доля KCl} = \frac{m<em>{KCl}}{m</em>{раствора\, (нов)}} \times 100 = \frac{14,91}{33,96} \times 100 \approx 43,85\%
Массовая доля KCl=m</em>раствора(нов)m<em>KCl ×100=33,9614,91 ×10043,85%

Массовая доля H2O=m<em>H2Om</em>раствора (нов)×100=10,833,96×100≈31,87% \text{Массовая доля H2O} = \frac{m<em>{H2O}}{m</em>{раствора\, (нов)}} \times 100 = \frac{10,8}{33,96} \times 100 \approx 31,87\%
Массовая доля H2O=m</em>раствора(нов)m<em>H2O ×100=33,9610,8 ×10031,87%

Итоговые результаты:

Массовая доля HCl: ≈ 21,39%Массовая доля KCl: ≈ 43,85%Массовая доля H2O: ≈ 31,87%

Это и будет решением вашей задачи!

27 Ноя 2024 в 19:43
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