При действии 100 грамм 20%-ого раствора соляной кислоты на карбонат калия выделилось 2 литра газа. Каков практический выход (%) этого газа по сравнению При действии 100 грамм 20%-ого раствора соляной кислоты на карбонат калия теоретически возможным выходом?

Question 1

Задача Задача №2264217

А

Аноним

17 ноября 2024 14:13 · публичный вопрос

А

Аноним 17 ноября 2024 14:13

При действии 100 грамм 20%-ого раствора соляной кислоты на карбонат калия выделилось 2 литра газа. Каков практический выход (%) этого газа по сравнению При действии 100 грамм 20%-ого раствора соляной кислоты на карбонат калия теоретически возможным выходом?

Answer

Чтобы рассчитать практический выход газа (в данном случае углекислого газа, \(\text{CO}_2\)) при реакции хлороводородной кислоты с карбонатом калия (\(\text{K}_2\text{CO}_3\)), начнем с определения теоретически возможного выхода газа.

1. Определение количества реагентов

20%-ый раствор соляной кислоты содержит 20 граммов HCl на 100 граммов раствора. Таким образом, в 100 граммах раствора содержится: \[ \text{Масса HCl} = 20\ \text{грамм} \]
Молярная масса HCl составляет примерно 36.46 г/моль. \[ n(\text{HCl}) = \frac{20 \text{ г}}{36.46 \text{ г/моль}} \approx 0.549\ \text{моль} \]

2. Уравнение реакции

Реакция между HCl и \(\text{K}_2\text{CO}_3\): \[ \text{K}_2\text{CO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{KCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \]

Из уравнения видно, что 1 моль \(\text{K}_2\text{CO}_3\) реагирует с 2 моль HCl, и при этом образуется 1 моль \(\text{CO}_2\).

3. Определение теоретической продуктивности газовой фазы

Чтобы найти, сколько моль \(\text{CO}_2\) может быть получено, сначала определим количество \(\text{K}_2\text{CO}_3\). Предположим, что достаточное количество \(\text{K}_2\text{CO}_3\) доступно.

Для реакции требуется 2 моль HCl для получения 1 моля \(\text{CO}_2\). Следовательно, из 0.549 моль HCl мы можем получить: \[ n(\text{CO}_2) = \frac{0.549}{2} \approx 0.2745\ \text{моль} \]

4. Объем газа

При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает примерно 22.4 литра. \[ V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \cdot 22.4 \approx 0.2745\ \text{моль} \cdot 22.4\ \text{л/моль} \approx 6.15\ \text{л} \]

5. Практический выход газа

На практике выделилось 2 литра \(\text{CO}_2\). Теперь рассчитаем практический выход в процентах: \[ \text{Выход (\%)} = \left( \frac{\text{Фактическое количество}}{\text{Теоретическое количество}} \right) \times 100\% \] \[ \text{Выход (\%)} = \left( \frac{2\ \text{л}}{6.15\ \text{л}} \right) \times 100\% \approx 32.52\% \]

Ответ

Практический выход углекислого газа составляет примерно 32.52% от теоретически возможного выхода.

Question 2

При действии 100 грамм 20%-ого раствора соляной кислоты на карбонат калия выделилось 2 литра газа. Каков практический выход (%) этого газа по сравнению При действии 100 грамм 20%-ого раствора соляной кислоты на карбонат калия теоретически возможным выходом?

Answer

Чтобы рассчитать практический выход газа (в данном случае углекислого газа, \(\text{CO}_2\)) при реакции хлороводородной кислоты с карбонатом калия (\(\text{K}_2\text{CO}_3\)), начнем с определения теоретически возможного выхода газа. ### 1. Определение количества реагентов - **20%-ый раствор соляной кислоты** содержит 20 граммов HCl на 100 граммов раствора. Таким образом, в 100 граммах раствора содержится: \[ \text{Масса HCl} = 20\ \text{грамм} \] - **Молярная масса HCl** составляет примерно 36.46 г/моль. \[ n(\text{HCl}) = \frac{20 \text{ г}}{36.46 \text{ г/моль}} \approx 0.549\ \text{моль} \] ### 2. Уравнение реакции Реакция между HCl и \(\text{K}_2\text{CO}_3\): \[ \text{K}_2\text{CO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow 2 \text{KCl} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \] Из уравнения видно, что 1 моль \(\text{K}_2\text{CO}_3\) реагирует с 2 моль HCl, и при этом образуется 1 моль \(\text{CO}_2\). ### 3. Определение теоретической продуктивности газовой фазы - Чтобы найти, сколько моль \(\text{CO}_2\) может быть получено, сначала определим количество \(\text{K}_2\text{CO}_3\). Предположим, что достаточное количество \(\text{K}_2\text{CO}_3\) доступно. Для реакции требуется 2 моль HCl для получения 1 моля \(\text{CO}_2\). Следовательно, из 0.549 моль HCl мы можем получить: \[ n(\text{CO}_2) = \frac{0.549}{2} \approx 0.2745\ \text{моль} \] ### 4. Объем газа При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает примерно 22.4 литра. \[ V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \cdot 22.4 \approx 0.2745\ \text{моль} \cdot 22.4\ \text{л/моль} \approx 6.15\ \text{л} \] ### 5. Практический выход газа На практике выделилось 2 литра \(\text{CO}_2\). Теперь рассчитаем практический выход в процентах: \[ \text{Выход (\%)} = \left( \frac{\text{Фактическое количество}}{\text{Теоретическое количество}} \right) \times 100\% \] \[ \text{Выход (\%)} = \left( \frac{2\ \text{л}}{6.15\ \text{л}} \right) \times 100\% \approx 32.52\% \] ### Ответ Практический выход углекислого газа составляет примерно 32.52% от теоретически возможного выхода.