Номер 18, страница 14 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 2. Задачи на примеси и практический выход реакции - номер 18, страница 14.

Условие.

18. Какое количество вещества серной кислоты прореагировало с гидроксидом калия, если в результате реакции образовалось $78,3 \text{ г}$ сульфата калия, что составляет $90 \%$ от теоретически возможного?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{практ}(K_2SO_4) = 78,3 \text{ г} = 0,0783 \text{ кг}$
$\eta = 90\% = 0,9$

Найти:

$n(H_2SO_4) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации серной кислоты гидроксидом калия:
$H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O$

2. В задаче указана практическая масса продукта (сульфата калия) и выход реакции. Количество вещества серной кислоты, вступившей в реакцию, соответствует теоретическому количеству продукта. Сначала найдем теоретически возможную массу сульфата калия ($m_{теор}(K_2SO_4)$), используя формулу выхода реакции:
$\eta = \frac{m_{практ}(K_2SO_4)}{m_{теор}(K_2SO_4)}$
Отсюда теоретическая масса:
$m_{теор}(K_2SO_4) = \frac{m_{практ}(K_2SO_4)}{\eta} = \frac{78,3 \text{ г}}{0,9} = 87 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярную массу сульфата калия ($K_2SO_4$):
$M(K_2SO_4) = 2 \cdot Ar(K) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 39 + 32 + 4 \cdot 16 = 78 + 32 + 64 = 174 \text{ г/моль}$

4. Теперь найдем теоретическое количество вещества сульфата калия:
$n_{теор}(K_2SO_4) = \frac{m_{теор}(K_2SO_4)}{M(K_2SO_4)} = \frac{87 \text{ г}}{174 \text{ г/моль}} = 0,5 \text{ моль}$

5. Согласно уравнению реакции, соотношение количеств вещества серной кислоты и сульфата калия составляет 1:1.
$\frac{n(H_2SO_4)}{1} = \frac{n(K_2SO_4)}{1}$
Следовательно, количество вещества прореагировавшей серной кислоты равно теоретическому количеству вещества образовавшегося сульфата калия.
$n(H_2SO_4) = n_{теор}(K_2SO_4) = 0,5 \text{ моль}$

Ответ: количество вещества серной кислоты, прореагировавшей с гидроксидом калия, равно 0,5 моль.