Для решения этой задачи начнем с уравнения химической реакции:
\[ \text{2K} + \text{2H}_2\text{O} \rightarrow \text{2KOH} + \text{H}_2 \]
Из уравнения видно, что 2 молекулы калия (K) реагируют с 2 молекулами воды (H₂O) для образования 2 молекул гидроксида калия (KOH) и 1 молекулы водорода (H₂).
Теперь, исходя из условия, мы знаем, что выделилось 70 литров водорода (H₂).
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Таким образом, чтобы найти количество молей водорода, выделившегося в реакции, используем следующую формулу:
\[ n = \frac{V}{V_m} \]
где:
- \( n \) — количество молей,
- \( V \) — объем газа (70 л),
- \( V_m \) — молярный объем газа (22.4 л/моль).
Подставим значения:
\[ n = \frac{70 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 3.125 \, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, на каждую 1 моль водорода необходимо 2 моля калия. Следовательно, для получения 3.125 моль водорода потребуется:
\[ 2 \cdot n = 2 \cdot 3.125 \approx 6.25 \, \text{моль K} \]
Теперь найдем массу калия (K). Молярная масса калия составляет около 39.1 г/моль. Таким образом, масса прореагировавшего калия будет:
\[ m = n \cdot M \]
где:
- \( m \) — масса,
- \( n \) — количество молей (6.25 моль),
- \( M \) — молярная масса (39.1 г/моль).
Подставим значения:
\[ m = 6.25 \, \text{моль} \cdot 39.1 \, \text{г/моль} \approx 244.38 \, \text{г} \]
Таким образом, масса калия, прореагировавшего с водой, составляет примерно 244.38 грамма.