Для решения данной задачи сначала нужно определить, какие вещества участвуют в реакции и в каких количествах. У нас есть гидроксид калия (KOH) и соляная кислота (HCl).
Определим количество молей KOH и HCl:
5%-ный раствор KOH: 210 г раствора содержит 5% KOH, значит: \[ 210 \, \text{г} \times 0,05 = 10,5 \, \text{г} \, \text{KOH} \] Теперь находим количество молей KOH: \[ \text{M(KOH)} = 56,11 \, \text{г/моль (K)} + 15,999 \, \text{г/моль (O)} + 1,008 \, \text{г/моль (H)} \approx 56,11 + 15,999 + 1,008 = 56,11 \, \text{г/моль} \] \[ n(KOH) = \frac{10,5 \, \text{г}}{56,11 \, \text{г/моль}} \approx 0,187 \, \text{моль} \]
10%-ный раствор HCl: 105 г раствора содержит 10% HCl, значит: \[ 105 \, \text{г} \times 0,10 = 10,5 \, \text{г} \, \text{HCl} \] Находим количество молей HCl: \[ \text{M(HCl)} = 1,008 \, \text{г/моль (H)} + 35,453 \, \text{г/моль (Cl)} \approx 36,461 \, \text{г/моль} \] \[ n(HCl) = \frac{10,5 \, \text{г}}{36,461 \, \text{г/моль}} \approx 0,288 \, \text{моль} \]
Запишем уравнение реакции: Уравнение нейтрализации между KOH и HCl: \[ \text{KOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{KCl} + \text{H}_2\text{O} \] Из уравнения видно, что на одну молекулу KOH требуется одна молекула HCl.
Определим, что является лимитирующим реагентом: У нас 0,187 моль KOH и 0,288 моль HCl. Поскольку KOH в меньшем количестве, он будет лимитирующим реагентом.
Количество образовавшихся продуктов: Так как все 0,187 моль KOH прореагируют с 0,187 моль HCl, образуется 0,187 моль KCl и 0,187 моль H2O.
Определим, сколько веществ останется в растворе:
- Количество HCl, которое не прореагировало: \[ n(HCl)_{\text{ост}} = n(HCl)_{\text{нач}} - n(KOH)_{\text{исп}} = 0,288 - 0,187 \approx 0,101 \, \text{моль} \]
Переводим моли Un в граммы**: \[ \text{M(HCl)} \approx 36,461 \, \text{г/моль} \] \[ \text{массa HCl}_{\text{ост}} = n(HCl)_{\text{ост}} \times M(HCl) \approx 0,101 \times 36,461 \approx 3,69 \, \text{г} \]
Таким образом, итоговый состав раствора:
- KCl: 0,187 моль, что соответствует: \[ m(KCl) = 0,187 \times (39,1 + 35,5) \approx 0,187 \times 74,6 \approx 13,93 \, \text{г} \]
- HCl: Осталось 3,69 г.
- Наличие воды также не считали, она образуется в результате реакции, но её массу подсчитывать не будем.
Итог: В растворе после реакции остаётся:
- KCl: approximately 13,93 г
- HCl: approximately 3,69 г.
