Олеум массой 41,8 г был осторожно добавлен к 500 мл раствора серной кислоты с концентрацией 1,2 моль/л (плотность раствора 1,07 г/мл). К образовавшемуся раствору добавили 900 г избытка раствора карбоната калия. В результате этого выделился газ объемом 24,64 л. Рассчитайте массовую долю образовавшейся соли в растворе, который получился бы, если бы вместо раствора серной кислоты в точно такой же раствор карбоната калия был добавлен исходный олеум.
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Запишем уравнения реакций:
1) $\ChemFormSO_3 + H_2O \reactrarrow0pt1 cm H_2SO_4$
2) $\ChemFormH_2SO_4 + K_2CO_3 \reactrarrow0pt1 cm CO_2\uparrow + H_2O + K_2SO_4$
2. Обозначим количества в олеуме $\ChemFormSO_3$ и $\ChemFormH_2SO_4$ за x и y моль соответственно. Тогда:
$\it \nu\rm ( H_2SO_4 ) = 1,2 \cdot 0,5 = 0,6 моль$
$\it \nu\rm ( CO_2 ) = 24,64/22,4 = 1,1 моль$
Исходя из уравнения (2) $\it \nu\rm ( H_2SO_4 ) _общ. = 1,1 моль$ Отсюда $\it \nu\rm ( H_2SO_4 ) _из олеума = 1,1 - 0,6 = 0,5 моль$ Составим систему уравнений:
$$$\begin{cases} x + y=0 \\[6pt] 5 \\[6pt] 80x + 98y=41 \\[6pt] 8 \end{cases}$$$
$$$\begin{cases} x=0 \\[6pt] 5 - y \\[6pt] 80 ( 0 \\[6pt] 5 - y ) + 98y=41 \\[6pt] 8 \end{cases}$$$
$$$\begin{cases} y=0 \\[6pt] 1 \\[6pt] x=0 \\[6pt] 4 \end{cases}$$$
$\it \nu\rm ( SO_3 ) = 0,4 моль$
$\it \nu\rm ( H_2SO_4 ) = 0,1 моль$
После добавления олеума к раствору карбоната калия количество серной кислоты составит $0,1 + 0,4 = 0,5 моль$ Тогда:
$\it \nu\rm ( K_2SO_4 ) = 0,5 моль$
$\it m\rm ( K_2SO_4 ) = 0,5 \cdot 174 = 87 г$
$\it m\rm ( конечн.р - ра ) = 41,8 + 900 - 0,5 \cdot 44 = 919,8 г$
$\it\omega\rm ( K_2SO_4 ) = $\frac{87}{919,8}$ \cdot 100\% = 9,46\%$
1) $\ChemFormSO_3 + H_2O \reactrarrow0pt1 cm H_2SO_4$
2) $\ChemFormH_2SO_4 + K_2CO_3 \reactrarrow0pt1 cm CO_2\uparrow + H_2O + K_2SO_4$
2. Обозначим количества в олеуме $\ChemFormSO_3$ и $\ChemFormH_2SO_4$ за x и y моль соответственно. Тогда:
$\it \nu\rm ( H_2SO_4 ) = 1,2 \cdot 0,5 = 0,6 моль$
$\it \nu\rm ( CO_2 ) = 24,64/22,4 = 1,1 моль$
Исходя из уравнения (2) $\it \nu\rm ( H_2SO_4 ) _общ. = 1,1 моль$ Отсюда $\it \nu\rm ( H_2SO_4 ) _из олеума = 1,1 - 0,6 = 0,5 моль$ Составим систему уравнений:
$$$\begin{cases} x + y=0 \\[6pt] 5 \\[6pt] 80x + 98y=41 \\[6pt] 8 \end{cases}$$$
$$$\begin{cases} x=0 \\[6pt] 5 - y \\[6pt] 80 ( 0 \\[6pt] 5 - y ) + 98y=41 \\[6pt] 8 \end{cases}$$$
$$$\begin{cases} y=0 \\[6pt] 1 \\[6pt] x=0 \\[6pt] 4 \end{cases}$$$
$\it \nu\rm ( SO_3 ) = 0,4 моль$
$\it \nu\rm ( H_2SO_4 ) = 0,1 моль$
После добавления олеума к раствору карбоната калия количество серной кислоты составит $0,1 + 0,4 = 0,5 моль$ Тогда:
$\it \nu\rm ( K_2SO_4 ) = 0,5 моль$
$\it m\rm ( K_2SO_4 ) = 0,5 \cdot 174 = 87 г$
$\it m\rm ( конечн.р - ра ) = 41,8 + 900 - 0,5 \cdot 44 = 919,8 г$
$\it\omega\rm ( K_2SO_4 ) = $\frac{87}{919,8}$ \cdot 100\% = 9,46\%$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 126327 • Задание №34
Железную окалину (оксид железа(II,III)) тонко измельчили и смешали с порошком алюминия, взятым в избытке. Наве...
ID 116380 • Задание №3
Сера проявляет высшую степень окисления в соединении, формула которого
1) FeS2
2) NaHSO3
3) KHSO4
4) SO2...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы | 4
Правильно записаны три элемента ответа | 3
Правильно записаны два элемента ответа | 2
Правильно записан один элемент ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы | 4
Правильно записаны три элемента ответа | 3
Правильно записаны два элемента ответа | 2
Правильно записан один элемент ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №34 по предмету Химия:
ID 126200
При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л...
ID 126201
Навеску гидрокарбоната натрия прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тверд...
ID 126202
Навеску основного карбоната меди прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тв...
ID 126203
Навеску технического карбоната кальция массой 8,00 г растворили в избытке соляной кислоты. К по...
ID 126204
Железную проволоку массой 0,295 г растворили при нагревании в избытке разбавленной азотной кисл...