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%.
