Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции между оксидом углерода(IV) (углекислым газом) и гидроксидом калия. В результате образуется средняя соль — карбонат калия и вода:
$CO_{2} + 2KOH \rightarrow K_{2}CO_{3} + H_{2}O$

2. Вычислим количество вещества оксида углерода(IV), вступившего в реакцию. Для этого воспользуемся формулой для газов при нормальных условиях:
$n(CO_{2}) = \frac{V(CO_{2})}{V_{m}}$, где $V_{m} = 22,4$ л/моль.
$n(CO_{2}) = \frac{2,24 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,1 \text{ моль}$.

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

4. Рассчитаем молярную массу карбоната калия:
$M(K_{2}CO_{3}) = 2 \cdot 39 + 12 + 3 \cdot 16 = 78 + 12 + 48 = 138 \text{ г/моль}$.

5. Вычислим массу полученной соли в растворе:
$m(K_{2}CO_{3}) = n(K_{2}CO_{3}) \cdot M(K_{2}CO_{3})$
$m(K_{2}CO_{3}) = 0,1 \text{ моль} \cdot 138 \text{ г/моль} = 13,8 \text{ г}$.

6. Теперь найдем массовую долю соли в полученном растворе. По условию масса всего раствора составляет 138 г:
$\omega(K_{2}CO_{3}) = \frac{m(K_{2}CO_{3})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$
$\omega(K_{2}CO_{3}) = \frac{13,8 \text{ г}}{138 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,1 \cdot 100\% = 10\%$.

Ответ: 10%

Источник: ФИПИ