Каковы массовые доли солей в конечном растворе после прохождения 2,24 л (н.у.) сероводорода через 100г 10,08%-го

Zvezdnyy_Lis

38

Для решения этой задачи, нам необходимо рассчитать массовые доли солей в конечном растворе.

1. Начнем с определения количества вещества гидроксида калия в исходном растворе.
Масса гидроксида калия: 100 г
Концентрация раствора: 10,08%

Для расчета количества вещества воспользуемся формулой:
Количество вещества (в моль) = масса вещества (в граммах) / молярная масса вещества.

Молярная масса гидроксида калия (KOH) равна сумме молярных масс элементов:
M(K) + M(O) + M(H) = 39,1 г/моль + 16,0 г/моль + 1,0 г/моль = 56,1 г/моль.

Количество вещества KOH = 100 г / 56,1 г/моль = 1,78 моль.

2. Теперь рассчитаем количество вещества сероводорода (H2S), прошедшего через раствор.
Объем сероводорода: 2,24 л (н.у.), где "н.у." - нормальные условия (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление).

Для расчета количества вещества воспользуемся уравнением состояния газов:
V = nRT/P, где V - объем газа, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.

Это уравнение можно переписать следующим образом:
n = PV / RT.

Значения универсальной газовой постоянной (R), нормального давления (P) и температуры (T) мы возьмем следующие:
R = 0,0821 л*атм/(моль*К),
P = 1 атм,
T = 273 К.

Теперь можем рассчитать количество вещества сероводорода:
n = (2,24 л * 1 атм) / (0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К) ≈ 0,099 моль.

3. Теперь найдем соотношение между гидроксидом калия и сероводородом по уравнению реакции:
2 KOH + H2S → K2S + 2 H2O.

Из уравнения видно, что 2 моль гидроксида калия реагируют с 1 молью сероводорода.

4. Следовательно, соотношение между количеством гидроксида калия и сероводорода:
количество гидроксида калия : количество сероводорода = 1,78 моль : 0,099 моль ≈ 18 : 1.

Это означает, что на каждую 1 моль сероводорода приходится около 18 моль гидроксида калия.

5. Теперь мы можем рассчитать количество вещества гидросульфида калия (K2S), образовавшегося в растворе.
Учитывая соотношение 1 моль сероводорода к 1 моль гидросульфида калия, имеем:
количество гидросульфида калия = (0,099 моль сероводорода) * (1 моль K2S / 1 моль H2S) ≈ 0,099 моль K2S.

6. Для расчета массы гидросульфида калия воспользуемся формулой:
масса = количество вещества * молярная масса.

Молярная масса гидросульфида калия (K2S) равна сумме молярных масс элементов:
M(K) + M(S) = 39,1 г/моль + 32,1 г/моль = 71,2 г/моль.

Масса гидросульфида калия = 0,099 моль * 71,2 г/моль ≈ 7,06 г.

7. Наконец, мы можем рассчитать массовые доли солей в конечном растворе.
В исходном растворе имелось 100 г гидроксида калия.
В конечном растворе образовалось 7,06 г гидросульфида калия.

Массовая доля гидросульфида калия = (масса гидросульфида калия / общая масса раствора) * 100%.
Массовая доля гидросульфида калия = (7,06 г / (100 г + 7,06 г)) * 100% ≈ 6,6%.

Таким образом, массовая доля гидросульфида калия в конечном растворе составляет около 6,6%.