Домашние задания: Химия

Помогите пожалуйста с химией!

В раствор карбоната калия объёмом 200 мл и плотностью 1,2 г/мл при постоянном перемешивании медленно влили раствор соляной кислоты объёмом 200 мл и плотностью 1,011 г/мл. В результате реакции выделилось 1,12 л газа (н. у.) и образовался раствор двух солей, в котором массовая доля соли с бо́льшей молярной массой составила 3,4 %.
1) Определите молярные концентрации веществ в исходных растворах.
2) Определите массовые доли веществ в растворе, полученном при постепенном прибавлении 250 мл первого раствора к 160 мл второго.
1) Вычислим массу раствора по истечении всех процессов: по закону сохранения массы,

m = mр(K2CO3) + mр(HCl) – m(CO2),
m = 200*1,2 + 200*1,011 – 1,12*44/22,4 = 440 г.

Определим массу и количество вещества соли с бо́льшей молярной массой (это гидрокарбонат калия KHCO3):

m(KHCO3) = 0,034*440 = 14,96 г, n(KHCO3) = 14,96/100 = 0,15 моль.

Рассчитаем исходные количества вещества K2CO3 и HCl. При взаимодействии K2CO3 и HCl происходят последовательные реакции

K2CO3 + HCl = KCl + KHCO3,
KHCO3 + HCl = KCl + H2O + CO2,

причём карбонат калия реагирует полностью, поэтому можно записать, что n(K2CO3) = n(KHCO3) + n(CO2) = 0,15 + 1,12/22,4 = 0,2 моль. Тогда n(HCl) = n(K2CO3) + n(CO2) = 0,2 + 1,12/22,4 = 0,25 моль.

Рассчитаем молярные концентрации исходных растворов K2CO3 и HCl:

с(K2CO3) = 0,2/0,2 = 1 моль/л, с(HCl) = 0,25/0,2 = 1,25 моль/л.


2) В 250 мл первого раствора содержится 0,25*1 = 0,25 моль K2CO3, в 160 мл второго – 0,16*1,25 = 0,2 моль HCl. При слиянии растворов в этом случае протекает только одна реакция:

K2CO3 + 2HCl = CO2 + H2O + 2KCl,

причём HCl находится в недостатке. Итого, реагирует 0,2 моль HCl и 0,1 моль K2CO3, при этом выделяется 0,1 моль CO2, а в растворе остаётся 0,15 моль K2CO3 и 0,2 моль KCl, т.е. по массам это 0,15*138 = 20,7 г K2CO3 и г 0,2*74,5 = 14,9 г KCl.

Вычисляем массу раствора по истечении всех процессов:

m = mр(K2CO3) + mр(HCl) – m(CO2),
m = 250*1,2 + 160*1,011 – 0,1*44 = 457,36 г.

Наконец, находим массовые доли веществ в этом растворе:

w(K2CO3) = 20,7/457,36 = 0,0453 (4,53%)
w(KCl) = 14,9/457,36 = 0,0326 (3,26%)

Ответ:
1) 1 моль/л K2CO3, 1,25 моль/л HCl.
2) 4,53% K2CO3, 3,26% KCl.
Юлия Коненко
Юлия Коненко
90 551
Лучший ответ
Смотри чо откапал в интернете
1) Молярные концентрации веществ в исходных растворах можно определить по формуле:

c = n/V

где с - молярная концентрация, n - количество вещества, V - объем раствора.

Для раствора карбоната калия:

Плотность раствора карбоната калия = 1,2 г/мл

Масса раствора карбоната калия = 1,2 г/мл × 200 мл = 240 г

Молярная масса карбоната калия (K2CO3) = 2 × молярная масса калия (39,1 г/моль) + молярная масса углерода (12 г/моль) + 3 × молярная масса кислорода (16 г/моль) = 2 × 39,1 + 12 + 3 × 16 = 138 г/моль

Количество вещества карбоната калия (K2CO3):

n = m/M = 240 г / 138 г/моль ≈ 1,74 моль

Молярная концентрация раствора карбоната калия:

c(K2CO3) = n/V = 1,74 моль / 0,2 л = 8,7 М

Аналогично, для раствора соляной кислоты (HCl):

Плотность соляной кислоты = 1,011 г/мл

Масса соляной кислоты = 1,011 г/мл × 200 мл = 202,2 г

Молярная масса соляной кислоты (HCl) = 1 × молярная масса водорода (1 г/моль) + 1 × молярная масса хлора (35,5 г/моль) = 36,5 г/моль

Количество вещества соляной кислоты:

n = m/M = 202,2 г / 36,5 г/моль ≈ 5,54 моль

Молярная концентрация соляной кислоты:

c(HCl) = n/V = 5,54 моль / 0,2 л = 27,7 М

2) Массовые доли каждой соли можно найти из соответствующих масс каждой соли в растворе. Обозначим через m1 и m2 массы первой и второй солей в растворе, соответственно. Тогда:

m1 + m2 = масса раствора = 410 г

Также известно, что массовая доля соли с бо‌льшей молярной массой составила 3,4 %. Пусть это будет массовая доля первой соли. Тогда:

m1/m2 = (100% - 3,4%) / 3,4% = 28,82

m2 = 410 г - m1

m1/(410 г - m1) = 28,82

m1 = 95,6 г

m2 = 410 г - 95,6 г = 314,4 г

Теперь можно найти массовые доли каждой соли:

Массовая доля первой соли:

w1 = m1 / масса раствора = 95,6 г / 410 г ≈ 23,3%

Массовая доля второй соли:

w2 = m2 / масса раствора = 314,4 г / 410 г ≈ 76,7%
Инна Руденко огромное спасибо!