Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между сернистым газом (оксидом серы(IV)) и гидроксидом калия. В результате образуется средняя соль — сульфит калия и вода:
$SO_{2} + 2KOH \rightarrow K_{2}SO_{3} + H_{2}O$

2. Вычислим количество вещества сернистого газа ($SO_{2}$), вступившего в реакцию. Для этого используем формулу через молярный объем ($V_{m} = 22,4$ л/моль):
$n(SO_{2}) = \frac{V(SO_{2})}{V_{m}} = \frac{4,48 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

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

4. Рассчитаем молярную массу сульфита калия ($K_{2}SO_{3}$):
$M(K_{2}SO_{3}) = 2 \cdot 39 + 32 + 3 \cdot 16 = 78 + 32 + 48 = 158 \text{ г/моль}$

5. Вычислим массу полученной соли в растворе:
$m(K_{2}SO_{3}) = n(K_{2}SO_{3}) \cdot M(K_{2}SO_{3}) = 0,2 \text{ моль} \cdot 158 \text{ г/моль} = 31,6 \text{ г}$

6. Теперь найдем массовую долю соли в растворе. По условию масса итогового раствора составляет $252,8 \text{ г}$. Используем формулу:
$\omega(K_{2}SO_{3}) = \frac{m(K_{2}SO_{3})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$
$\omega(K_{2}SO_{3}) = \frac{31,6 \text{ г}}{252,8 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,125 \cdot 100\% = 12,5\%$

Ответ: 12,5%

Источник: ФИПИ