ХИМИЯ МОШ ПООМГИТЕ РЕШИТЬ ЗАДАЧУ Тепловой эффект реакции нейтрализации равен 56 кДж (в расчёте на 1 моль образующейся воды). При нейтрализации 150 г раствора гидроксида калия выделилось 22,4 кДж теплоты. Известно, что раствор щёлочи нейтрализовали раствором соляной кислоты такой же массы, а pH образовавшегося раствора при 25∘C равен семи. Определите массовую долю (в процентах) соляной кислоты в исходном растворе кислоты с точностью до десятых. Молярные массы элементов следует округлять с точностью до целых, молярную массу хлора следуют взять 35,5 г/моль.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:
Q = 56 кДж/mol (тепловой эффект реакции нейтрализации)
m = 150 г (масса раствора гидроксида калия)
q = 22,4 кДж (выделившаяся теплота)
pH = 7

Для начала найдем количество раствора гидроксида калия (KOH), содержащегося в массе m:
M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль
n(KOH) = m/M(KOH) = 150/56 ≈ 2,68 моль

Теперь найдем количество моля соляной кислоты (HCl) по уравнению нейтрализации:
n(HCl) = n(KOH) = 2,68 моль

Молярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль

Тепловой эффект реакции нейтрализации для HCl равен: Q = q/n(HCl) = 22,4/2,68 ≈ 8,36 кДж/mol

Теперь найдем массовую долю соляной кислоты в исходном растворе:
Мы знаем, что при нейтрализации соляной кислотой pH = 7, что означает, что в растворе есть равные количества кислоты и основания.

m(HCl) = n(HCl) M(HCl) = 2,68 36,5 ≈ 97,82 г
m(KOH) = n(KOH) M(KOH) = 2,68 56 ≈ 150,08 г

Теперь найдем массу соляной кислоты и гидроксида калия в исходном растворе:
m_total = m(HCl) + m(KOH) ≈ 97,82 + 150,08 = 247,9 г
m(HCl) / m_total ≈ 97,82 / 247,9 ≈ 39,4 %

Итак, массовая доля соляной кислоты в исходном растворе составляет около 39,4% (с точностью до десятых).