Какао решение этой задачи по химии? Сульфид алюминия полностью растворили в 200 г 22,4% ного раствора гидроксида калия, при этом образовалось 26,4 г сульфида калия. Вычислите массовую долю щёлочи в образовавшемся растворе.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи, давайте пошагово разберем, что нам дано и что нужно найти.

У нас есть 200 г 22,4% раствора гидроксида калия (KOH). Нам нужно найти массу KOH в этом растворе.

Итак, можем рассчитать массу KOH в растворе:

[
\text{масса KOH} = \text{масса раствора} \times \text{концентрация} = 200 \, \text{г} \times 0.224 = 44.8 \, \text{г}
]

Затем, у нас есть 26,4 г сульфида калия (K₂S), который образовался в результате реакции с сульфидом алюминия (Al₂S₃).

Реакция между сульфидом алюминия и гидроксидом калия выглядит следующим образом:

[
\text{Al}_2\text{S}_3 + 6 \text{KOH} \rightarrow 2 \text{K}_2\text{S} + 3 \text{H}_2\text{O} + 2 \text{Al(OH)}_3
]

Из уравнения видно, что 1 моль Al₂S₃ реагирует с 6 молями KOH, образуя 2 моля K₂S.

Рассчитаем количество молей сульфида калия, который образовался:

Молярная масса K₂S (калий — 39,1 г/моль, сера — 32,1 г/моль):

[
\text{M(K}_2\text{S)} = 2 \times 39.1 + 32.1 = 110.3 \, \text{г/моль}
]

Количество молей K₂S:

[
n(K_2S) = \frac{26.4 \, \text{г}}{110.3 \, \text{г/моль}} \approx 0.24 \, \text{моль}
]

Теперь рассчитаем количество молей KOH, которое потребовалось для образования 0,24 моль K₂S:

Согласно уравнению, на 2 моль K₂S нужно 6 моль KOH:

[
\text{n(KOH)} = 0.24 \, \text{моль} \times \frac{6 \, \text{моль KOH}}{2 \, \text{моль K}_2\text{S}} = 0.72 \, \text{моль}
]

Теперь найдем массу KOH, которой потребовалось:

[
\text{Масса KOH} = n(KOH) \times M(KOH) = 0.72 \, \text{моль} \times 56.1 \, \text{г/моль} \approx 40.43 \, \text{г}
]

Теперь мы знаем, что в растворе изначально было 44.8 г KOH, а для реакции с сульфидом алюминия потребовалось 40.43 г KOH. Следовательно, оставшаяся масса KOH в растворе после реакции будет:

[
\text{Избыток KOH} = 44.8 \, \text{г} - 40.43 \, \text{г} \approx 4.37 \, \text{г}
]

Масса общего раствора после реакции — это первоначальная масса раствора (200 г) плюс масса образовавшегося K₂S (26.4 г):

[
\text{Масса раствора после реакции} = 200 \, \text{г} + 26.4 \, \text{г} = 226.4 \, \text{г}
]

Теперь можем рассчитать массовую долю щёлочи в образовавшемся растворе:

[
\text{Массовая доля KOH} = \frac{\text{Масса KOH после реакции}}{\text{масса раствора после реакции}} = \frac{4.37 \, \text{г}}{226.4 \, \text{г}} \approx 0.0193 \text{ или } 1.93\%
]

Таким образом, массовая доля щёлочи в образовавшемся растворе составляет примерно 1.93%.