Андрей Иошкин
Знаток
(445)
1 день назад
Для решения этой задачи нам нужно определить объем выделившегося газа и массовые доли веществ, оставшихся в растворе после реакции.
### Шаг 1: Определение количества веществ
#### Раствор гидрокарбоната калия (KHCO₃)
- Объем раствора: 500 мл
- Массовая доля: 20
- Плотность: 1,2 г/мл
Масса раствора:
Масса = 500 , мл * 1,2 , г/мл = 600 , г
Масса гидрокарбоната калия:
Масса KHCO_3 = 600 , г * 0,2 = 120 , г
Количество молей гидрокарбоната калия:
n_{KHCO_3} = 120 , г/100 , г/моль = 1,2 , моль
#### Раствор азотной кислоты (HNO₃)
- Масса раствора: 200 г
- Массовая доля: 40
Масса азотной кислоты:
Масса HNO_3 = 200 , г * 0,4 = 80 , г
Количество молей азотной кислоты:
n_{HNO_3} = 80 , г/63 , г/моль = 1,27 , моль
### Шаг 2: Реакция между гидрокарбонатом калия и азотной кислотой
Реакция протекает по уравнению:
KHCO_3 + HNO_3 rightarrow KNO_3 + CO_2 + H_2O
Из уравнения видно, что на 1 моль гидрокарбоната калия расходуется 1 моль азотной кислоты. В данном случае количество молей гидрокарбоната калия меньше, поэтому он является лимитирующим реагентом.
### Шаг 3: Выделение газа
При полном расходовании 1,2 моль гидрокарбоната калия выделится 1,2 моль CO₂.
Объем выделившегося газа (CO₂) при нормальных условиях (н.у.):
V_{CO_2} = 1,2 , моль * 22,4 , л/моль = 26,88 , л
### Шаг 4: Определение массовых долей веществ в растворе
После реакции в растворе останутся:
- Калий нитрат (KNO₃)
- Вода (H₂O)
Масса калия нитрата:
Масса KNO_3 = 1,2 , моль * 101 , г/моль = 121,2 , г
Масса воды:
Масса H_2O = 600 , г + 200 , г - 120 , г - 80 , г = 600 , г
Массовая доля калия нитрата:
w_{KNO_3} = 121,2 , г/600 , г * 100
Массовая доля воды:
w_{H_2O} = 100
### Итог:
- Объем выделившегося газа (CO₂): 26,88 л
- Массовая доля калия нитрата в растворе: 20,2
- Массовая доля воды в растворе: 79,8
xxx
Профи
(515)
1 день назад
У нас есть два раствора:
Раствор KHCO₃: 500 мл, 20%, плотность 1,2 г/мл.
Раствор HNO₃: 200 г, 40%.
Сначала найдем массы всего этого барахла:
Масса раствора KHCO₃: 500 мл * 1,2 г/мл = 600 г
Масса KHCO₃: 600 г * 0,2 = 120 г
Масса HNO₃: 200 г * 0,4 = 80 г
Уравнение реакции: KHCO₃ + HNO₃ -> KNO₃ + H₂O + CO₂
Найдем количество вещества (моли):
KHCO₃: 120 г / 100 (молярная масса примерно) = 1,2 моль
HNO₃: 80 г / 63 (молярная масса примерно) = 1,27 моль
Реакция идет по меньшему количеству, то есть по KHCO₃. CO₂ тоже будет 1,2 моль.
Объем газа:
1,2 моль * 22,4 л/моль = 26,88 литра
Массовые доли в конце:
KNO₃: 1,2 моль * 101 (молярная масса примерно) = 121,2 г
Осталось HNO₃: 1,27 - 1,2 = 0,07 моль * 63 = 4,41 г
Масса конечного раствора: 600 + 200 - (1,2 * 44) (убираем вылетевший газ) = 800 - 52,8 = 747,2 г
Массовые доли:
KNO₃: (121,2 / 747,2) * 100 = 16,22 %
HNO₃: (4,41 / 747,2) * 100 = 0,59 %
H₂O: остальное, то есть примерно 83,2%
Вывод:
Газа CO₂: 26,88 литра
KNO₃: 16,22 %
HNO₃: 0,59 %
H₂O: 83,2 %
Не благодари, химик!