Какая массовая доля нитрата калия в полученном растворе, если после прокаливания и разложения части нитрата цинка

Svetlyy_Angel

16

Для решения данной задачи необходимо произвести несколько шагов. Давайте разберемся.

1. Определим массу оставшейся смеси газов. Из условия задачи у нас есть остаточная масса, которая составляет 38,07 г.

2. Рассчитаем количество вещества газов, используя идеальный газовый закон. Для этого воспользуемся формулой:
\[ n = \frac{PV}{RT} \]
где n - количество вещества газа, P - давление, V - объем газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.

3. У нас есть общий объем газов, который составляет 6,72 л (н.у.). Давайте переведем его в моль, используя универсальную газовую постоянную R = 0,0821 атм·л/моль·К и температуру комнаты T = 298 К.
\[ n = \frac{{P \cdot V}}{{R \cdot T}} = \frac{{1 \cdot 6,72}}{{0,0821 \cdot 298}} \approx 0,273 \, \text{моль} \]

4. Так как по условию мы имеем смесь газов после прокаливания и разложения нитрата цинка, массовая доля нитрата калия будет равна отношению массы нитрата калия к общей массе оставшейся смеси газов.

5. Поскольку данная масса неизвестна, обозначим ее как х. Тогда можно записать уравнение:
\[ \frac{{m_{\text{KNO3}}}}{{M_{\text{KNO3}}}} = \frac{x}{{38,07}} \]
где m - масса нитрата калия, M - молярная масса нитрата калия.

6. Из условия задачи также известно, что разбавляющий раствор гидроксида калия является 14%-ным раствором. Найдем массовую долю гидроксида калия в этом растворе. Для этого рассчитаем массу гидроксида калия, зная его процентную массовую долю и общую массу раствора.
\[ m_{\text{KOH}} = 0,14 \cdot m_{\text{р-ра}} \]
где m - масса гидроксида калия, m_р-ра - масса раствора гидроксида калия.

7. Данная масса гидроксида калия реагирует с нитратом калия, образуя тетрагидроксопинкат калия (K2[Zn(OH)4]). Молярное соотношение между нитратом калия и гидроксидом калия известно и составляет:
\[ KNO3 : KOH = 1:4 \]

8. Таким образом, количество вещества нитрата калия будет равно 0,273 моля. Используя молярную массу нитрата калия, найдем его массу:
\[ m_{\text{KNO3}} = M_{\text{KNO3}} \cdot n_{\text{KNO3}} \]

9. Заменим найденную массу нитрата калия и массовую долю нитрата калия в уравнении из шага 5 и решим уравнение относительно x:
\[ \frac{{m_{\text{KNO3}}}}{{M_{\text{KNO3}}}} = \frac{x}{{38,07}} \]

10. После решения данного уравнения получим массовую долю нитрата калия в полученном растворе. Ответ округляем до нескольких знаков после запятой.

Эти шаги позволят нам решить задачу и найти массовую долю нитрата калия в полученном растворе. Если у вас есть какие-либо вопросы по шагам решения или требуется более подробное объяснение, пожалуйста, сообщите.