10. Оксид серы (VI) массой 8 г растворили в 110 г 8%-ной серной кислоты. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 10,6 г гидроксида калия?…
10. Оксид серы (VI) массой 8 г растворили в 110 г 8%-ной серной кислоты. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 10,6 г гидроксида калия? (0,19 моль KHSO4¬)
Чтобы решить задачу, давайте разберем все этапы, начиная с реакции, которая произойдет при добавлении гидроксида калия (KOH) к раствору серной кислоты (H₂SO₄) с оксидом серы (VI).
Определение молекулярных масс и расчёт моль:
- Молярная масса SO₃ (оксида серы VI) составляет 80 г/моль.
- Молярная масса KOH составляет 56 г/моль.
- Молярная масса H₂SO₄ равна 98 г/моль.
Мы начали с 8 г SO₃: \[ n(SO₃) = \frac{8 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль} \]
Далее, 110 г 8%-ной серной кислоты: \[ \text{Масса H₂SO₄} = 0.08 \cdot 110 \text{ г} = 8.8 \text{ г} \] \[ n(H₂SO₄) = \frac{8.8 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} \approx 0.09 \text{ моль} \]
Реакция между H₂SO₄ и KOH: При взаимодействии серной кислоты и гидроксида калия образуется соли и вода: \[ H₂SO₄ + 2KOH \rightarrow K₂SO₄ + 2H₂O \]
Однако, в данной задаче у нас образуется KHSO₄, поскольку количество гидроксида калия меньше, чем необходимо для полной нейтрализации серной кислоты: \[ H₂SO₄ + KOH \rightarrow KHSO₄ + H₂O \]
Количество KOH, которое мы имеем: \[ n(KOH) = \frac{10.6 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 0.189 \text{ моль} \]
Определение, какая соль и в каком количестве образуется: В данной ситуации реакции происходит в стехиометрическом соотношении 1:1. Это означает, что каждый моль H₂SO₄ реагирует с одним молем KOH, образуя один моль KHSO₄.
У нас есть 0.09 моль H₂SO₄ и 0.189 моль KOH. Поэтому, количество образовавшегося KHSO₄ будет определяться количеством кислоты: \[ n(KHSO₄) = n(H₂SO₄) = 0.09 \text{ моль} \]
С учетом молярной массы KHSO₄, которая составляет 136.16 г/моль, мы можем найти массу образовавшейся соли: \[ m(KHSO₄) = n(KHSO₄) \times M(KHSO₄) = 0.09 \text{ моль} \times 136.16 \text{ г/моль} \approx 12.25 \text{ г} \]
Таким образом, при добавлении 10.6 г гидроксида калия к полученному раствору образуется соль KHSO₄ массой приблизительно 12.25 г.
