Какова массовая доля (%) нерастворимых в кислоте примесей в образце указанного поташа, если для взаимодействия с

Pylayuschiy_Drakon

50

Хорошо, поехали! Давайте разберемся с этой задачей step-by-step.

Дано:
Масса технического поташа (KOH), \(m_{\text{KOH}} = 1,5 \, \text{кг}\)
Масса соляной кислоты (HCl), \(m_{\text{HCl}} = 730 \, \text{г}\)
Масса хлороводорода (H₂), \(m_{\text{H₂}} = 730 \, \text{г}\)

Общая идея решения:
1. Найдите количество вещества KOH, используя молярную массу KOH и массу KOH.
2. Найдите количество вещества HCl, используя молярную массу HCl и массу HCl.
3. Найдите мольное соотношение между KOH и HCl, используя уравнение реакции.
4. Найдите количество вещества HCl, которое должно реагировать с KOH, чтобы определить количество HCl, оставшееся в избытке.
5. Найдите количество вещества H₂, используя массу H₂ и его молярную массу.
6. Найдите массу HCl, участвующую в реакции с KOH, вычитая количество HCl, оставшееся в избытке, из общей массы HCl.
7. Найдите массовую долю примесей в KOH, используя массу HCl, взятую в растворимой форме, и общую массу KOH.

Давайте начнем с первого шага!

Шаг 1: Найдем количество вещества KOH.

Молярная масса KOH:
\[M_{\text{KOH}} = 39,10 \, \text{г/моль (K)} + 16,00 \, \text{г/моль (O)} + 1,01 \, \text{г/моль (H)} = 56,11 \, \text{г/моль}\]

Количество вещества KOH:
\[n_{\text{KOH}} = \frac{{m_{\text{KOH}}}}{{M_{\text{KOH}}}} = \frac{{1,5 \, \text{кг} \cdot 1000}}{{56,11}} = 26,74 \, \text{моль}\]

Перейдем ко второму шагу!

Шаг 2: Найдем количество вещества HCl.

Молярная масса HCl:
\[M_{\text{HCl}} = 1,01 \, \text{г/моль (H)} + 35,45 \, \text{г/моль (Cl)} = 36,46 \, \text{г/моль}\]

Количество вещества HCl:
\[n_{\text{HCl}} = \frac{{m_{\text{HCl}}}}{{M_{\text{HCl}}}} = \frac{{730}}{{36,46}} = 20 \, \text{моль}\]

Продолжаем с третьим шагом!

Шаг 3: Найдем мольное соотношение между KOH и HCl, используя уравнение реакции.

Уравнение реакции между KOH и HCl:
\[KOH + HCl \rightarrow KCl + H_2O\]

По уравнению реакции видно, что на одну моль KOH приходится одна моль HCl.

Перейдем к четвертому шагу!

Шаг 4: Найдем количество HCl, которое должно реагировать с KOH, чтобы определить количество HCl, оставшееся в избытке.

Количество HCl, которое должно реагировать с KOH:
\[n_{\text{HCl\_теор}} = n_{\text{KOH}} = 26,74 \, \text{моль}\]

Количество HCl, оставшееся в избытке:
\[n_{\text{HCl\_изб}} = n_{\text{HCl}} - n_{\text{HCl\_теор}} = 20 \, \text{моль} - 26,74 \, \text{моль} = -6,74 \, \text{моль}\]

Заметим, что значение отрицательно, что означает, что HCl оказался в избытке. Это важно для последующих вычислений.

Переходим к пятому шагу!

Шаг 5: Найдем количество вещества H₂.

Масса водорода (H₂) в соляной кислоте равна массе хлороводорода (HCl), так как в HCl содержится один атом водорода в молекуле.
\[m_{\text{H}_2} = m_{\text{HCl}} = 730 \, \text{г}\]

Молярная масса H₂:
\[M_{\text{H}_2} = 1,01 \, \text{г/моль (H)} \times 2 = 2,02 \, \text{г/моль}\]

Количество вещества H₂:
\[n_{\text{H}_2} = \frac{{m_{\text{H}_2}}}{{M_{\text{H}_2}}} = \frac{{730}}{{2,02}} = 361,39 \, \text{моль}\]

Переходим к шестому шагу!

Шаг 6: Найдем массу HCl, участвующую в реакции с KOH, вычитая количество HCl, оставшееся в избытке, из общей массы HCl

Масса HCl, участвующая в реакции с KOH:
\[m_{\text{HCl\_реак}} = m_{\text{HCl}} - m_{\text{HCl\_изб}}\]
\[m_{\text{HCl\_реак}} = 730 \, \text{г} - 0 \, \text{г}\]
\[m_{\text{HCl\_реак}} = 730 \, \text{г}\]

Переходим к последнему, седьмому шагу!

Шаг 7: Найдем массовую долю примесей в KOH, используя массу HCl, взятую в растворимой форме, и общую массу KOH.

Массовая доля примесей в KOH:
\[\text{Массовая доля (\%)} = \frac{{m_{\text{HCl\_реак}}}}{{m_{\text{KOH}}}} \times 100\]
\[\text{Массовая доля (\%)} = \frac{{730 \, \text{г}}}{{1,5 \, \text{кг}}} \times 100\]
\[\text{Массовая доля (\%)} = \frac{{730}}{{1,5 \times 1000}} \times 100\]
\[\text{Массовая доля (\%)} = \frac{{730}}{{1500}} \times 100\]
\[\text{Массовая доля (\%)} \approx 48,67\]

Ответ: Массовая доля нерастворимых в кислоте примесей в образце поташа составляет около 48,67%.