Решение: Массовая доля карбоната калия
После пропускания через раствор гидроксида калия $1{,}12\ \text{л}$ углекислого газа (н. у.) получили $138\ \text{г}$ раствора карбоната калия. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.
Запишите уравнение реакции и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции взаимодействия углекислого газа с гидроксидом калия:
$$\mathrm{CO_2 + 2KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O}$$Находим количество вещества углекислого газа при нормальных условиях:
$$n(\mathrm{CO_2}) = \dfrac{V(\mathrm{CO_2})}{V_m} = \dfrac{1{,}12\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}} = 0{,}05\ \text{моль}$$Согласно уравнению реакции вещества реагируют в соотношении $1:1$, поэтому количество вещества карбоната калия равно:
$$n(\mathrm{K_2CO_3}) = n(\mathrm{CO_2}) = 0{,}05\ \text{моль}$$Вычисляем молярную массу карбоната калия и его массу:
$$M(\mathrm{K_2CO_3}) = 2 \cdot 39 + 12 + 3 \cdot 16 = 138\ \text{г/моль};\quad m(\mathrm{K_2CO_3}) = n \cdot M = 0{,}05 \cdot 138 = 6{,}9\ \text{г}$$Рассчитываем массовую долю соли в растворе:
$$\omega(\mathrm{K_2CO_3}) = \dfrac{m(\mathrm{K_2CO_3})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% = \dfrac{6{,}9\ \text{г}}{138\ \text{г}} \cdot 100\% = 5\%$$Массовая доля карбоната калия в полученном растворе равна $5\%$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно указывают коэффициенты в уравнении реакции.
Используют молярный объём газа, отличный от $22{,}4\ \text{л/моль}$ при н. у.
Вычисляют массовую долю относительно массы воды, а не массы раствора.
Забывают перевести результат массовой доли в проценты.