В растворе, содержащем 0,2 моль КОН, растворили 12 г серного ангидрида. Какие соли и в каком количестве образовались?

Давайте решим эту задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Определим реакцию

Серный ангидрид — это оксид серы (VI), который реагирует с гидроксидом калия (КОН), образуя сульфат калия (K₂SO₄) и воду. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[ \text{SO}_3 + 2 \text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]

Шаг 2: Найдем количество КОН

Имеется 0,2 моль КОН. Поскольку для реакции необходимо 2 моль КОН на 1 моль серного ангида (SO₃), мы можем определить, сколько солей образуется.

Шаг 3: Найдем количество серного ангидрида

Теперь найдем количество молей серного ангидрида, который мы растворили. Известно, что его масса равна 12 г.

Молярная масса SO₃: Считаем молярную массу SO₃:

• Молярная масса S (сера) = 32 г/моль
• Молярная масса O (кислород) = 16 г/моль

Итак,
\[ \text{ММ SO}_3 = 32 + (3 \times 16) = 32 + 48 = 80 \text{ г/моль} \]

Количество молей SO₃: \[ n(\text{SO}_3) = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{12 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0,15 \text{ моль} \]

Шаг 4: Определим, сколько KOH требуется

Для реакции с 0,15 моль SO₃ необходимо:

\[ n(\text{KOH}) = 2 \times n(\text{SO}_3) = 2 \times 0,15 \text{ моль} = 0,30 \text{ моль} \]

Шаг 5: Сравнение с имеющимся количеством KOH

У нас есть 0,2 моль КОН, в то время как для полной реакции с 0,15 моль SO₃ необходимо 0,3 моль КОН. Это значит, что KOH в недостатке.

Шаг 6: Определим, сколько KOH прореагирует

У нас есть 0,2 моль КОН, поэтому мы можем провести расчет по обремененности KOH:

\[ n(\text{SO}_3) = \frac{0,2}{2} = 0,1 \text{ моль} \]

Таким образом, весь KOH прореагирует с 0,1 моль SO₃.

Шаг 7: Определим, сколько сульфата калия образуется

Согласно реакции, на каждое 1 моль SO₃ образуется 1 моль сульфата калия (K₂SO₄). Если мы прореагируем 0,1 моль SO₃, то образуется 0,1 моль K₂SO₄.

Шаг 8: Найдем массу образовавшегося K₂SO₄

Теперь находим массу образовавшейся соли.

Молярная масса K₂SO₄:

• Молярная масса K (калий) = 39 г/моль
• Молярная масса S = 32 г/моль
• Молярная масса O = 16 г/моль

Так что: \[ \text{ММ K}_2\text{SO}_4 = (2 \times 39) + 32 + (4 \times 16) = 78 + 32 + 64 = 174 \text{ г/моль} \]

Масса K₂SO₄: \[ \text{масса} = n \times \text{ММ} = 0,1 \text{ моль} \times 174 \text{ г/моль} = 17,4 \text{ г} \]

Ответ

В результате реакции образовалось 0,1 моль сульфата калия, что соответствует массе 17,4 г.

Таким образом, мы получили конечный результат: образуется 17,4 г сульфата калия (K₂SO₄).