Как решить задачу по химии? 1. К 147,5 мл 32% ной соляной кислоты (плотность 1,16 г/мл) добавили бертолетову соль. Образовавшийся газ полностью удалили из раствора, его объём составил 13,44 л (н. у.). Вычислите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы решить данную задачу, давайте сначала определим количество веществ, участвующих в реакции.

Расчет массы соляной кислоты в растворе:Объем раствора: 147,5 мл = 0,1475 лПлотность раствора: 1,16 г/млМасса раствора: ( m_{раствора} = V \cdot \rho = 147,5 \, \text{мл} \times 1,16 \, \text{г/мл} = 171,4 \, \text{г} )

Теперь найдем массу соляной кислоты в растворе:

Массовая доля HCl: 32%Масса HCl: ( m_{HCl} = \frac{32}{100} \times 171,4 \, \text{г} = 51,05 \, \text{г} )

Расчет массы бертолетовой соли (KClO3): Образовавшийся газ — это хлор (Cl2), который выделяется в результате реакции бертолетовой соли с соляной кислотой.

Реакция выглядит следующим образом:
[
6HCl + KClO_3 \rightarrow 3Cl_2 + KCl + 3H_2O
]

Из уравнения реакции видно, что на 6 молей HCl выделяется 3 моля Cl2, то есть на 1 моль KClO3 требуется 6 молей HCl для выделения 3 молей хлора.

Определение количества газа (Cl2), полученного в реакции: Объем газа (н. у.): 13,44 л.
По закону Бояля — Мариотта, 1 моль газа занимает 22,4 л на нормальных условиях.

Следовательно, количество молей Cl2:
[
n_{Cl2} = \frac{V}{V_m} = \frac{13,44 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,6 \, \text{моль}
]

Из уравнения реакции можно найти количество HCl:

[
\text{По уравнению: } n{HCl} = 2 \times n{Cl2} = 2 \times 0,6 \, \text{моль} = 1,2 \, \text{моль}
]

Теперь найдем массу HCl, участвующую в реакции:

[
M{HCl} = 36,5 \, \text{г/моль} \
m{HCl \, (реакция)} = n{HCl} \times M{HCl} = 1,2 \, \text{моль} \times 36,5 \, \text{г/моль} = 43,8 \, \text{г}
]

Расчет оставшейся массы HCl: Начальная масса HCl: ( 51,05 \, \text{г} )

Остаток HCl после реакции:
[
m_{HCl \, (остаток)} = 51,05 \, \text{г} - 43,8 \, \text{г} = 7,25 \, \text{г}
]

Расчет массы раствора после удаления газа: Масса раствора — это сумма оставшегося HCl, массы воды в растворе и массы продуктов реакции (KCl и H2O). Массы KCl и H2O можем найти, исходя из того, что на 6 молей HCl образуется 1 моль KCl и 3 моля H2O.

Моли KCl, образовавшиеся в реакции:
[
n{KCl} = \frac{1}{6} \times n{HCl} = \frac{1}{6} \times 1,2 = 0,2 \, \text{моль}
]

Масса KCl:
[
M{KCl} = 74,55 \, \text{г/моль} \
m{KCl} = n{KCl} \times M{KCl} = 0,2 \, \text{моль} \times 74,55 \, \text{г/моль} = 14,91 \, \text{г}
]

Моли воды образуются в количестве:
[
n{H2O} = 3 \times n{KCl} = 3 \times 0,2 = 0,6 \, \text{моль} \
M{H2O} = 18 \, \text{г/моль} \
m{H2O} = 0,6 \, \text{моль} \times 18 \, \text{г/моль} = 10,8 \, \text{г}
]

Окончательная масса раствора: Общая масса раствора после реакции:
[
m{раствора\, (нов)} = m{HCl\, (остаток)} + m{KCl} + m{H2O} = 7,25 \, \text{г} + 14,91 \, \text{г} + 10,8 \, \text{г} = 33,96 \, \text{г}
]

Расчет массовых долей веществ (KCl, HCl, H2O): [
\text{Массовая доля HCl} = \frac{m{HCl\, (остаток)}}{m{раствора\, (нов)}} \times 100 = \frac{7,25}{33,96} \times 100 \approx 21,39\%
]

[
\text{Массовая доля KCl} = \frac{m{KCl}}{m{раствора\, (нов)}} \times 100 = \frac{14,91}{33,96} \times 100 \approx 43,85\%
]

[
\text{Массовая доля H2O} = \frac{m{H2O}}{m{раствора\, (нов)}} \times 100 = \frac{10,8}{33,96} \times 100 \approx 31,87\%
]

Итоговые результаты:

Массовая доля HCl: ≈ 21,39%Массовая доля KCl: ≈ 43,85%Массовая доля H2O: ≈ 31,87%

Это и будет решением вашей задачи!