Задание №28 — Типы расчётных задач
При сплавлении гидроксида калия с техническим ацетатом калия массой 2,2 г образовался метан объемом (н.у.) 448 мл. Вычислите массовую долю примеси в ацетате калия. (Запишите число с точностью до целых.)
Правильный ответ
11
Пояснение
Решение.
1. Запишем уравнение реакции сплавления ацетата калия с гидроксидом калия (реакция Дюма). При этом происходит декарбоксилирование соли, и образуется метан:
CH3COOK + KOH → (t°) CH4↑ + K2CO3
2. Рассчитаем количество вещества (число моль) выделившегося метана. Для этого объем газа разделим на молярный объем при нормальных условиях (Vm = 22,4 л/моль):
n(CH4) = V / Vm = 0,448 л / 22,4 л/моль = 0,02 моль.
3. По уравнению реакции видно, что коэффициенты перед ацетатом калия и метаном равны (1:1). Значит, количество вещества чистого ацетата калия равно количеству вещества полученного метана:
n(CH3COOK) = n(CH4) = 0,02 моль.
4. Вычислим молярную массу ацетата калия (CH3COOK):
M(CH3COOK) = 12 * 2 + 1 * 3 + 16 * 2 + 39 = 24 + 3 + 32 + 39 = 98 г/моль.
5. Найдем массу чистого ацетата калия, который вступил в реакцию:
m(чистого CH3COOK) = n * M = 0,02 моль * 98 г/моль = 1,96 г.
6. Определим массу примесей в техническом образце. Для этого из общей массы технической соли вычтем массу чистого вещества:
m(примесей) = m(технического) - m(чистого) = 2,2 г - 1,96 г = 0,24 г.
7. Вычислим массовую долю примесей в техническом ацетате калия:
w(примесей) = (m(примесей) / m(технического)) * 100% = (0,24 г / 2,2 г) * 100% = 10,909...%
8. Округлим полученный результат до целых чисел, как того требует условие задачи:
10,909...% ≈ 11%.
Ответ: 11
Источник: ФИПИ