Номер 13, страница 103 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 10. Металлы - номер 13, страница 103.

Условие.

13. При электролизе 149 г 20 %-ного раствора хлорида калия получен гидроксид калия массой 20,16 г. Найдите практический выход данной реакции.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{р-ра}(KCl) = 149$ г

$\omega(KCl) = 20\% = 0,2$

$m_{практ.}(KOH) = 20,16$ г

Найти:

$\eta$ — ?

Решение:

1. Составим уравнение реакции электролиза водного раствора хлорида калия:

$2KCl + 2H_2O \xrightarrow{электролиз} 2KOH + H_2 \uparrow + Cl_2 \uparrow$

2. Рассчитаем массу чистого хлорида калия ($KCl$), содержащегося в растворе:

$m(KCl) = m_{р-ра}(KCl) \cdot \omega(KCl)$

$m(KCl) = 149 \text{ г} \cdot 0,2 = 29,8$ г

3. Найдем молярные массы хлорида калия ($KCl$) и гидроксида калия ($KOH$):

$M(KCl) = 39 + 35,5 = 74,5$ г/моль

$M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56$ г/моль

4. Вычислим количество вещества ($n$) хлорида калия:

$n(KCl) = \frac{m(KCl)}{M(KCl)} = \frac{29,8 \text{ г}}{74,5 \text{ г/моль}} = 0,4$ моль

5. По уравнению реакции, из 2 моль $KCl$ образуется 2 моль $KOH$. Следовательно, соотношение количеств веществ $n(KCl) : n(KOH) = 2:2 = 1:1$. Значит, теоретическое количество вещества гидроксида калия равно количеству вещества хлорида калия:

$n_{теор.}(KOH) = n(KCl) = 0,4$ моль

6. Рассчитаем теоретически возможную массу гидроксида калия ($m_{теор.}(KOH)$), которая могла бы получиться из 0,4 моль $KCl$:

$m_{теор.}(KOH) = n_{теор.}(KOH) \cdot M(KOH) = 0,4 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 22,4$ г

7. Теперь найдем практический выход реакции ($\eta$), зная практическую и теоретическую массы продукта:

$\eta = \frac{m_{практ.}(KOH)}{m_{теор.}(KOH)} \cdot 100\%$

$\eta = \frac{20,16 \text{ г}}{22,4 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,9 \cdot 100\% = 90\%$

Ответ: практический выход реакции составляет 90%.