При взаимодействии 12,32 г оксида углерода(IV) с избытком раствора гидроксида калия получили 300 г раствора средней соли. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Для решения задачи начнем с разбиения её на несколько шагов.

Шаг 1: Определение вещества

Мы имеем оксид углерода(IV), который обозначается как CO₂. Взаимодействие CO₂ с гидроксидом калия (KOH) приводит к образованию калийкарбоната (K₂CO₃) и воды (H₂O).

Шаг 2: Запись уравнения реакции

Сначала запишем уравнение реакции:

\[ \text{CO}_2 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]

Шаг 3: Молярные массы реагентов и продуктов

Теперь найдем молярные массы веществ:

• Молярная масса CO₂:

  • С (углерод) = 12 г/моль
  • О (кислород) = 16 г/моль × 2 = 32 г/моль
  • ММ CO₂ = 12 + 32 = 44 г/моль

• Молярная масса K₂CO₃:

  • K (калий) = 39 г/моль × 2 = 78 г/моль
  • C (углерод) = 12 г/моль
  • O (кислород) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
  • ММ K₂CO₃ = 78 + 12 + 48 = 138 г/моль

Шаг 4: Найдем количество моль CO₂

Теперь мы можем вычислить, сколько моль CO₂ содержится в 12,32 г:

\[ \text{Количество моль CO}_2 = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{12,32 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} \approx 0,28 \, \text{моль} \]

Шаг 5: Определение количества образовавшейся соли

В соответствии с уравнением реакции, 1 моль CO₂ реагирует с 2 моль KOH и образует 1 моль K₂CO₃. Это значит, что мы получим 0,28 моль K₂CO₃.

Теперь найдем массу образовавшегося K₂CO₃:

\[ \text{Масса K}_2\text{CO}_3 = \text{количество моль} \times \text{молярная масса} = 0,28 \, \text{моль} \times 138 \, \text{г/моль} \approx 38,64 \, \text{г} \]

Шаг 6: Вычисление массовой доли соли в растворе

Теперь у нас есть:

• Масса соли (K₂CO₃): 38,64 г
• Масса раствора: 300 г

Массовую долю соли в растворе можно вычислить по формуле:

\[ \text{Массовая доля соли} = \frac{\text{масса соли}}{\text{масса раствора}} \times 100\% \]

Подставим значения:

\[ \text{Массовая доля соли} = \frac{38,64 \, \text{г}}{300 \, \text{г}} \times 100\% \approx 12,88\% \]

Ответ

Массовая доля соли в полученном растворе составляет примерно 12,88%.