Давайте решим задачу пошагово и подробно объясним каждый этап.
Дано:
- Масса раствора серной кислоты: (m_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 49,\text{г})
- Массовая доля серной кислоты: (w_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 10%) или 0,10
Найти:
- Масса гидроксида калия (m_{\text{KOH}}), необходимая для полной нейтрализации данного количества кислоты.
Шаг 1: Вычислим массу чистой серной кислоты в растворе
Масса серной кислоты в растворе:
[
m_{\text{H}2\text{SO}4,\text{чистая}} = m{\text{раствора}} \times w{\text{H}_2\text{SO}_4}
]
Подставляем числа:
[
m_{\text{H}_2\text{SO}_4,\text{чистая}} = 49,\text{г} \times 0,10 = 4,9,\text{г}
]
Шаг 2: Определим количество вещества серной кислоты
Молярная масса серной кислоты:
[
M_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 2 \times 1,008 + 32,065 + 4 \times 16 = 98,09,\text{г/моль}
]
Количество вещества серной кислоты:
[
n_{\text{H}_2\text{SO}4} = \frac{m{\text{H}_2\text{SO}4,\text{чистая}}}{M{\text{H}_2\text{SO}_4}} = \frac{4,9,\text{г}}{98,09,\text{г/моль}} \approx 0,050,\text{моль}
]
Шаг 3: Запишем уравнение нейтрализации и соотношение
Для реакции нейтрализации:
[
\text{H}_2\text{SO}_4 + 2,\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2,\text{H}_2\text{O}
]
Из уравнения видно, что на 1 моль серной кислоты требуется 2 моль гидроксида калия.
Общее количество нужных моль:
[
n_{\text{KOH}} = 2 \times n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 2 \times 0,050,\text{моль} = 0,100,\text{моль}
]
Шаг 4: Определим массу гидроксида калия
Молярная масса KOH:
[
M_{\text{KOH}} = 39,10 + 16 + 1,008 = 56,11,\text{г/моль}
]
Масса KOH:
[
m_{\text{KOH}} = n_{\text{KOH}} \times M_{\text{KOH}} = 0,100,\text{моль} \times 56,11,\text{г/моль} \approx 5,61,\text{г}
]
Ответ:
Масса гидроксида калия, необходимая для полной нейтрализации — примерно 5,61 г.
Если нужно более краткое или более подробное объяснение — скажите!
