Каковы концентрации NaOH и KOH в исходном растворе, если к 250 г раствора, содержащего NaOH и KOH в соотношении

Zolotaya_Pyl_216

12

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать понятие эквивалента вещества. Эквивалент - это количество вещества, которое содержит одну моль реакционно способного вещества. В данном случае, мы можем использовать эквивалентный вес NaOH и KOH.

Эквивалентный вес NaOH можно найти, разделив молярную массу NaOH (22.99+16.00+1.01) на его молярность (1), это будет примерно 40 г/моль. Аналогично, эквивалентный вес KOH будет примерно равен 56 г/моль.

Мы знаем, что соотношение NaOH и KOH в исходном растворе составляет 3:1 по массе. Поэтому доля NaOH в общей массе раствора будет равна \(\frac{3}{4}\), а доля KOH будет равна \(\frac{1}{4}\). Предположим, что масса NaOH в растворе составляет \(3x\) г, а масса KOH составляет \(x\) г.

После добавления избытка раствора сульфата меди, происходит реакция между NaOH и KOH с CuSO4, которая приводит к образованию черного цвета. Образовавшийся осадок фильтруют и прокаливают, чтобы удалить воду. Полученные 24 г черного вещества являются массой CuO, образующегося в реакции.

Масса CuO составляет 79,9% молекулярной массы CuO (63,55+16,00) и 20,1% молекулярной массы воды (18.02) внутри него. Поэтому 79,9% массы CuO равно 24 г. Мы можем использовать эту информацию, чтобы найти массу чистого CuO, используемого в реакции.

Масса CuO = \(\frac{24}{0.799} = 30.04\) г

Теперь, чтобы найти количество эквивалентов NaOH и KOH, которые участвовали в реакции, мы можем разделить массу CuO на эквивалентный вес NaOH и KOH.

Количество эквивалентов NaOH = \(\frac{30.04}{40} = 0.75\) моль
Количество эквивалентов KOH = \(\frac{30.04}{56} = 0.54\) моль

Но мы знаем, что соотношение NaOH и KOH в исходном растворе составляет 3:1, поэтому количество эквивалентов NaOH должно быть в 3 раза больше, чем количество эквивалентов KOH.

Получаем, что количество эквивалентов NaOH = 1.62 моль и количество эквивалентов KOH = 0.54 моль.

Теперь можно найти концентрацию NaOH и KOH в исходном растворе, разделив количество эквивалентов каждого соответствующего вещества на объем исходного раствора.

Объем исходного раствора = 250 г

Концентрация NaOH = \(\frac{1.62}{250} = 0.00648\) моль/г
Концентрация KOH = \(\frac{0.54}{250} = 0.00216\) моль/г

Таким образом, концентрация NaOH в исходном растворе составляет примерно 0.00648 моль/г, а концентрация KOH составляет примерно 0.00216 моль/г.