Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между углекислым газом и гидроксидом калия. При взаимодействии кислотного оксида с щелочью образуется средняя соль (карбонат калия) и вода:
$CO_{2} + 2KOH \rightarrow K_{2}CO_{3} + H_{2}O$

2. Вычислим количество вещества углекислого газа ($CO_{2}$), вступившего в реакцию. Для этого используем формулу через молярный объем ($V_{m} = 22,4$ л/моль при н.у.):
$n(CO_{2}) = \frac{V(CO_{2})}{V_{m}} = \frac{1,12 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,05 \text{ моль}$

3. Определим количество вещества образовавшейся соли ($K_{2}CO_{3}$). Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед $CO_{2}$ и $K_{2}CO_{3}$ равны (1:1), следовательно:
$n(K_{2}CO_{3}) = n(CO_{2}) = 0,05 \text{ моль}$

4. Рассчитаем массу полученной соли. Для этого сначала найдем молярную массу карбоната калия:
$M(K_{2}CO_{3}) = 2 \cdot 39 + 12 + 3 \cdot 16 = 78 + 12 + 48 = 138 \text{ г/моль}$
Теперь вычислим массу соли:
$m(K_{2}CO_{3}) = n(K_{2}CO_{3}) \cdot M(K_{2}CO_{3}) = 0,05 \text{ моль} \cdot 138 \text{ г/моль} = 6,9 \text{ г}$

5. Вычислим массовую долю соли в полученном растворе. По условию масса раствора составляет $138 \text{ г}$:
$\omega(K_{2}CO_{3}) = \frac{m(K_{2}CO_{3})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$
$\omega(K_{2}CO_{3}) = \frac{6,9 \text{ г}}{138 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,05 \cdot 100\% = 5\%$

Ответ: 5%

Источник: ФИПИ