Номер 27, страница 90 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

9. Углерод, кремний и их соединения. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 27, страница 90.

Условие.

27. После пропускания через раствор гидроксида калия 1,12 л углекислого газа (н. у.) получили 138 г раствора карбоната калия. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(CO_2) = 1,12$ л (н.у.)

$m_{раствора}(K_2CO_3) = 138$ г

Перевод в систему СИ:

$V(CO_2) = 1,12 \cdot 10^{-3}$ м³

$m_{раствора}(K_2CO_3) = 0,138$ кг

Найти:

$\omega(K_2CO_3)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции взаимодействия углекислого газа с гидроксидом калия. По условию задачи, в результате реакции образуется средняя соль — карбонат калия:

$CO_2 + 2KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$

2. Найдем количество вещества углекислого газа ($CO_2$), вступившего в реакцию. Так как газ находится при нормальных условиях (н.у.), используем молярный объем газов $V_m = 22,4$ л/моль:

$n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{V_m} = \frac{1,12 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,05 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося карбоната калия ($K_2CO_3$). Соотношение количеств веществ $CO_2$ и $K_2CO_3$ составляет 1:1.

$n(K_2CO_3) = n(CO_2) = 0,05 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу карбоната калия ($K_2CO_3$):

$M(K_2CO_3) = 2 \cdot A_r(K) + A_r(C) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 39 + 12 + 3 \cdot 16 = 78 + 12 + 48 = 138 \text{ г/моль}$

5. Найдем массу образовавшейся соли — карбоната калия:

$m(K_2CO_3) = n(K_2CO_3) \cdot M(K_2CO_3) = 0,05 \text{ моль} \cdot 138 \text{ г/моль} = 6,9 \text{ г}$

6. Теперь, зная массу соли и массу всего полученного раствора, можем вычислить массовую долю соли в этом растворе:

$\omega(K_2CO_3) = \frac{m(K_2CO_3)}{m_{раствора}} \cdot 100\% = \frac{6,9 \text{ г}}{138 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,05 \cdot 100\% = 5\%$

Ответ: массовая доля карбоната калия в полученном растворе составляет 5%.