Для решения задачи, нам необходимо использовать закон сохранения массы и уравнение реакции между оксидом калия (K₂O) и азотной кислотой (HNO₃).
Сначала запишем уравнение реакции:
\[ K₂O + 2 HNO₃ \rightarrow 2 KNO₃ + H₂O \]
Сначала найдем количество молей оксида калия (K₂O) и азотной кислоты (HNO₃).
Определим количество молей K₂O:
- Молярная масса K₂O = 2(39,1) + 16 = 94,2 г/моль.
- Количество молей K₂O = \( \frac{47 \text{ г}}{94,2 \text{ г/моль}} \approx 0,499 \text{ моль} \).
Определим количество молей HNO₃:
- Молярная масса HNO₃ = 1 + 14 + 3(16) = 63 г/моль.
- Количество молей HNO₃ = \( \frac{40 \text{ г}}{63 \text{ г/моль}} \approx 0,635 \text{ моль} \).
Теперь определим, сколько нитрата калия (KNO₃) образуется по реакции:
Согласно уравнению реакции, 1 моль K₂O реагирует с 2 моль HNO₃, чтобы образовать 2 моль KNO₃. То есть:
- Из 0,499 моль K₂O можно получить 0,499 * 2 = 0,998 моль KNO₃.
- Из 0,635 моль HNO₃ можно получить 0,635 / 2 = 0,3175 моль KNO₃.
Таким образом, лимитирующим реагентом является K₂O, так как его количество меньше.
- Теперь найдем массу получившегося KNO₃:
- Молярная масса KNO₃ = 39,1 + 14 + 3(16) = 85,1 г/моль.
- Масса KNO₃ = количество молей KNO₃ * молярная масса KNO₃ = 0,998 * 85,1 ≈ 84,91 г.
Таким образом, масса образовавшегося нитрата калия (KNO₃) составляет примерно 84,91 г.