Каковы массовые доли перманганата калия и карбоната кальция в полученном растворе после растворения смеси общей массой
Каковы массовые доли перманганата калия и карбоната кальция в полученном растворе после растворения смеси общей массой 35,8 г в 200 г 36,5% соляной кислоты и образования 10,08 л смеси газов?
27.11.2023 15:49
Для начала, нам нужно найти количество вещества перманганата калия и карбоната кальция в растворе.
1. Найдем количество вещества соляной кислоты в растворе:
Масса соляной кислоты = масса раствора * концентрация соляной кислоты
Масса соляной кислоты = 200 г * 0,365 = 73 г
2. Найдем количество вещества воды, которое реагирует с соляной кислотой:
Вода + соляная кислота -> водный раствор соляной кислоты
Масса воды = объем смеси газов * плотность воды
Масса воды = 10,08 л * 1 г/мл = 10,08 кг = 10080 г
Количество вещества воды = масса воды / молярная масса воды
Количество вещества воды = 10080 г / 18 г/моль ≈ 560 моль
3. Найдем количество вещества перманганата калия, которое реагирует со соляной кислотой:
Калийный перманганат + соляная кислота -> калийный хлорид + водный раствор перманганата
Из химического уравнения видно, что мольное соотношение между перманганатом калия и соляной кислотой равно 1:5
Количество вещества перманганата калия = 5 * количество вещества соляной кислоты
Количество вещества перманганата калия = 5 * 73 г / 36,5 г/моль = 10 моль
4. Найдем количество вещества карбоната кальция в растворе:
Масса карбоната кальция = масса раствора - масса перманганата калия - масса соляной кислоты
Масса карбоната кальция = 35,8 г - 10 моль * молярная масса перманганата калия - 73 г = 35,8 г - 10 моль * (39,1 г/моль + 4 * 16 г/моль) - 73 г
Масса карбоната кальция = 35,8 г - 10 моль * (39,1 г/моль + 64 г/моль) - 73 г
Масса карбоната кальция = 35,8 г - 103,1 г/моль * 10 моль - 73 г = 35,8 г - 1031 г - 73 г = -1068,2 г
5. Если полученное значение массы карбоната кальция является отрицательным, это означает, что карбоната кальция не осталось после реакции, и его массовая доля в растворе равна 0. Если бы полученное значение было положительным, мы могли бы использовать его для вычисления массовой доли карбоната кальция.
Таким образом, массовая доля перманганата калия в полученном растворе равна 100%, а массовая доля карбоната кальция равна 0.
Демонстрация:
В полученном растворе массовая доля перманганата калия составляет 100%, а массовая доля карбоната кальция равна 0.
Совет:
Чтобы лучше понять эту задачу, важно хорошо знать химические соотношения между реагентами и продуктами химической реакции. Работая с такими задачами, проверяйте свои вычисления и обратите внимание на единицы измерения, чтобы не совершить ошибку.
Проверочное упражнение:
Допустим, вместо соляной кислоты была использована серная кислота с концентрацией 40%. Каковы будут массовые доли перманганата калия и карбоната кальция в полученном растворе?