Для решения этой задачи, нам нужно определить, сколько гидроксида калия (KOH) нам потребуется для нейтрализации соляной кислоты (HCl).
Шаг 1: Рассчитаем количество соляной кислоты в растворе
Сначала определим массу растворенного вещества в растворе HCl. Массовая доля HCl в растворе составляет 5%.
[
\text{Масса вещества (HCl)} = \text{Масса раствора} \times \frac{\text{Массовая доля}}{100}
]
[
\text{Масса HCl} = 50 , \text{г} \times \frac{5}{100} = 2.5 , \text{г}
]
Шаг 2: Рассчитаем количество молей HCl
Теперь нам нужно определить количество молей HCl, зная, что молярная масса HCl примерно равна 36.5 г/моль.
[
n(\text{HCl}) = \frac{\text{Масса (HCl)}}{\text{Молярная масса (HCl)}}
]
[
n(\text{HCl}) = \frac{2.5 , \text{г}}{36.5 , \text{г/моль}} \approx 0.0685 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определим количество молей KOH
В реакции нейтрализации между HCl и KOH используется соотношение 1:1. То есть, чтобы нейтрализовать 1 моль HCl, нам нужно 1 моль KOH.
Следовательно, нам нужно 0.0685 моль KOH для нейтрализации 0.0685 молей HCl.
Шаг 4: Рассчитаем массу KOH
Теперь определим, сколько граммов KOH соответствует 0.0685 молей. Молярная масса KOH составляет примерно 56.1 г/моль.
[
\text{Масса KOH} = n(\text{KOH}) \times \text{Молярная масса (KOH)}
]
[
\text{Масса KOH} = 0.0685 , \text{моль} \times 56.1 , \text{г/моль} \approx 3.85 , \text{г}
]
Шаг 5: Рассчитываем массу раствора KOH
Мы знаем, что массовая доля KOH в растворе составляет 4%. Теперь мы можем рассчитать массу раствора, которая будет содержать 3.85 г KOH.
[
\text{Массовая доля (KOH)} = \frac{\text{Масса (KOH)}}{\text{Масса раствора}} \times 100
]
Переписываем это в виде уравнения для массы раствора:
[
\text{Масса раствора} = \frac{\text{Масса (KOH)} \times 100}{\text{Массовая доля (KOH)}}
]
[
\text{Масса раствора} = \frac{3.85 , \text{г} \times 100}{4} = 96.25 , \text{г}
]
Шаг 6: Округляем ответ
Округляем массу раствора до целых:
[
\text{Масса раствора} \approx 96 , \text{г}
]
Ответ
Для полной нейтрализации раствора соляной кислоты массой 50 г с массовой долей растворённого вещества 5% потребуется 96 г раствора гидроксида калия с массовой долей 4%.
