Определите массу гидроксида калия, которая потребуется для полной нейтрализации 400 г 9,8% -го раствора серной кислоты.
Для решения задачи необходимо выполнить следующие шаги:
Рассчитаем количество серной кислоты в растворе:
Сначала находим массу серной кислоты в 400 г 9,8% раствора: \[ m_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac{9,8}{100} \times 400 \, \text{г} = 39,2 \, \text{г} \]
Определим количество молей серной кислоты:
Теперь используем молярную массу серной кислоты (\( \text{H}_2\text{SO}_4 \)): \[ M_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль} \] Найдем количество молей серной кислоты: \[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac{m_{\text{H}_2\text{SO}_4}}{M_{\text{H}_2\text{SO}_4}} = \frac{39,2 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0,4 \, \text{моль} \]
Рассчитаем количество молей гидроксида калия, необходимого для нейтрализации:
Реакция нейтрализации серной кислоты и гидроксида калия выглядит следующим образом: \[ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2 \text{KOH} \rightarrow K_2\text{SO}_4 + 2 \text{H}_2\text{O} \] Из уравнения видно, что на 1 моль серной кислоты требуется 2 моля гидроксида калия. Следовательно, для 0,4 моль серной кислоты потребуется: \[ n_{\text{KOH}} = 2 \cdot n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 2 \cdot 0,4 \, \text{моль} = 0,8 \, \text{моль} \]
Рассчитаем массу гидроксида калия:
Молярная масса гидроксида калия (\( \text{KOH} \)): \[ M_{\text{KOH}} = 39 + 1 + 16 = 56 \, \text{г/моль} \] Теперь можем найти массу необходимого гидроксида калия: \[ m_{\text{KOH}} = n_{\text{KOH}} \cdot M_{\text{KOH}} = 0,8 \, \text{моль} \cdot 56 \, \text{г/моль} = 44,8 \, \text{г} \]
Таким образом, для полной нейтрализации 400 г 9,8% раствора серной кислоты потребуется 44,8 грамма гидроксида калия.
