Дано:
V(CO₂) = 11,2 л
m(р-ра) = 57,6 гр
Найти:
ω(KHCO₃) - ?
ω(K₂CO₃) - ?
1) Запишем уравнение реакции, с этой реакции мы будем составлять пропорцию, при пропорции мы найдем массу смеси кислой и средней соли:
11,2 л x - гр y - гр
2CO₂ + 3KOH → K₂CO₃ + KHCO₃ + H₂O
2 моля 1 моль 1 моль
44,8 л/моль 138 гр/моль 100 гр/моль
2) Найдем молекулярный объем углекислого газа, и молекулярные массы смеси кислой и средней соли:
V(CO₂) = 2Vm = 2×22,4 л/моль = 44,8 л/моль
M(K₂CO₃) = 39×2+12+16×3 = 78+12+48 = 138 гр/моль
M(KHCO₃) = 39+1+12+16×3 = 39+1+12+48 = 40+60 = 100 гр/моль
3) Мы составили пропорцию под пунктом (1), при этой пропорции мы найдем массу средней и кислой соли:
x = 138 гр/моль × 11,2 л/44,8 л/моль = 138 гр/моль × 0,25 моль = 34,5 гр ⇒ m(K₂CO₃) = m₁(в-ва) = 34,5 гр
y = 100 гр/моль × 11,2 л/44,8 л/моль = 100 гр/моль × 0,25 моль = 25 гр ⇒ m(KHCO₃) = m₂(в-ва) = 25 гр
4) Мы нашли массы средней и кислой соли теперь мы находим массовые доли по такой формуле:
ω(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра) × 100%
1') K₂CO₃:
ω(K₂CO₃) = m(K₂CO₃)/m(р-ра) × 100% = 34,5 гр/57,6 гр × 100% ≈ 0,599 × 100% ≈ 59,9%
2') KHCO₃:
ω(KHCO₃) = m(KHCO₃)/m(р-ра) × 100% = 25 гр/57,6 гр × 100% ≈ 0,434 × 100% ≈ 43,4%
ответ: ω(K₂CO₃) = 59,9% ; ω(KHCO₃) = 43,4%
V(газа)=4,48 л
n(газа) = 0,1 моль
Найти:
ω(S)-?
ω(Fe)-?
При прокаливании серы с железом образуется сульфид железа, при растворении в соляной кислоте сульфида железа выделяется сероводород, а если в избытке было железо, то и водород. При сгорании водорода образуется вода, а при сгорании сероводорода образуется сернистый газ. Задачу начнем решать с последнего, найдем массу сероводорода по уравнению реакции:
х г 0,1 моль
2H2S+3O2 = 2H2O+2SO2
68 г 2 моль
х=68*0,1/2=3,4 г
Находим массу сульфида железа:
х г 3,4 г
FeS+2HCl = FeCl2+H2S
120 г 34 г
х=120*3,4/34=12 г
Находим объем сероводорода:
V(H2S)=m(H2S)/M(H2S)*Vm = 3,4 г/34 г/моль*22,4 л/моль = 2,24 л
Находим объем водорода:
V(H2) = V(газа)-V(H2S) = 4.48 л-2,24 л = 2,24 л
Находим массу железа, которая была взята в излишке:
х г 2,24 л
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
56 г 22,4 л
х=56*2,24/22,4= 5,6 г
Находим массы железа и серы в сульфиде железа массой 12 г
m(Fe) = m(FeS)/M(FeS)*M(Fe)
m(Fe) = 12 г/120 г/моль*56 г/моль = 5,6 г
m(S) = m(FeS)/M(FeS)*M(S)
m(S) = 12 г/120 г/моль*32=3,2 г
Общая масса железа составит:
m'(Fe) = 5.6 г+5,6 г = 11,2 г
Находим массу исходной смеси:
m(смеси) = m'(Fe)+m(S) = 3.2 г + 11,2 г = 14,4 г
Находим массовые доли серы и железа в исходной смеси:
ω(S) = m(S)/m(смеси) = 3,2 г/14,4 г = 0,2222 или 22,22%
ω(Fe) = m(Fe)/m(смеси) = 11,2 г/14,4 г = 0,7778 или 77,78%
ответ: В исходной смеси массовые доли серы и железа соответственно составляли 22,22% и 77,78%