Question

Смесь перманганата калия и карбоната кальция общей массой 35,8 г растворили в 200 г 36,5% соляной кислоты. объём выделившейся смеси газов составил 10,08 л. рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.

Answer 1

Для решения данной задачи, нам потребуются следующие шаги:

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества перманганата калия (KMnO4) и карбоната кальция (CaCO3) в смеси, используя её массу и молярные массы этих веществ.

- Молярная масса KMnO4 = 39.1 г/моль (K) + 54.9 г/моль (Mn) + 16.0 г/моль (O) * 4 = 158.0 г/моль
- Молярная масса CaCO3 = 40.1 г/моль (Ca) + 12.0 г/моль (C) + 16.0 г/моль (O) * 3 = 100.1 г/моль

Масса KMnO4 в смеси = (массовая доля KMnO4 в смеси) * (общая масса смеси)
Масса CaCO3 в смеси = (массовая доля CaCO3 в смеси) * (общая масса смеси)

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества солей, растворенных в соляной кислоте, используя её массу и концентрацию.

- Молярная масса соляной кислоты (HCl) = 1.0 г/моль (H) + 35.5 г/моль (Cl) = 36.5 г/моль

Количество вещества HCl в растворе = (масса HCl) / (молярная масса HCl)
Количество вещества KMnO4 в растворе = (масса KMnO4) / (молярная масса KMnO4)
Количество вещества CaCO3 в растворе = (масса CaCO3) / (молярная масса CaCO3)

Шаг 3: Рассчитаем массовую долю веществ в полученном растворе, используя количество вещества и молярные массы.

Массовая доля HCl = (количество вещества HCl) * (молярная масса HCl) / (масса раствора)
Массовая доля KMnO4 = (количество вещества KMnO4) * (молярная масса KMnO4) / (масса раствора)
Массовая доля CaCO3 = (количество вещества CaCO3) * (молярная масса CaCO3) / (масса раствора)

Давайте рассчитаем каждый из этих шагов:

Шаг 1:
Массовая доля KMnO4 = (35.8 г KMnO4) / (35.8 г смесь) = 1.0
Массовая доля CaCO3 = (35.8 г CaCO3) / (35.8 г смесь) = 0 (так как все остальное вещество, которое не является KMnO4, будет CaCO3)

Шаг 2:
Количество вещества HCl = (0.365 * 200 г) / (36.5 г/моль) = 2.001 моль
Количество вещества KMnO4 = (1.0 * 35.8 г) / (158.0 г/моль) = 0.226 моль
Количество вещества CaCO3 = (0 * 35.8 г) / (100.1 г/моль) = 0 моль

Шаг 3:
Молярная масса раствора = (2.001 моль HCl * 36.5 г/моль + 0.226 моль KMnO4 * 158.0 г/моль) = 93.4 г/моль

Массовая доля HCl = (2.001 моль HCl * 36.5 г/моль) / (93.4 г/моль * 200 г) = 0.396
Массовая доля KMnO4 = (0.226 моль KMnO4 * 158.0 г/моль) / (93.4 г/моль * 200 г) = 0.190
Массовая доля CaCO3 = 1 - (0.396 + 0.190) = 0.414

Итак, получаем, что массовые доли веществ в полученном растворе составляют:
- 39,6% для соляной кислоты (HCl)
- 19,0% для перманганата калия (KMnO4)
- 41,4% для карбоната кальция (CaCO3)