Какой объем соляной кислоты был использован для нейтрализации 500 мл раствора, содержащего 17 г гидроксида калия?

Предмет вопроса: Нейтрализация

Инструкция: Для решения этой задачи нам нужно знать химическое уравнение реакции нейтрализации, а также молярную массу соляной кислоты и гидроксида калия.

Химическое уравнение для реакции нейтрализации между соляной кислотой (HCl) и гидроксидом калия (KOH) выглядит следующим образом:
HCl + KOH -> KCl + H2O

Реакция происходит в соотношении 1:1 между соляной кислотой и гидроксидом калия. То есть, для нейтрализации 1 моль соляной кислоты требуется 1 моль гидроксида калия.

Для решения задачи мы должны сначала найти количество вещества гидроксида калия, используя его молярную массу. Затем мы используем это значение для определения количества вещества соляной кислоты, используя соотношение в уравнении реакции.

Молярная масса KOH равна сумме атомных масс калия (K), кислорода (O) и водорода (H). Химические формулы дают следующие атомные массы: K - 39 г/моль, O - 16 г/моль, H - 1 г/моль.

M(HCl) = 1 г/моль
M(KOH) = 39 г/моль + 16 г/моль + 1 г/моль = 56 г/моль

Теперь мы можем вычислить количество вещества KOH в граммах:
n(KOH) = m(KOH) / M(KOH),
где n(KOH) - количество вещества KOH, m(KOH) - масса KOH, M(KOH) - молярная масса KOH.

m(KOH) = 17 г,
n(KOH) = 17 г / 56 г/моль = 0,303 моль.

Так как реакция между HCl и KOH происходит в соотношении 1:1, количество вещества соляной кислоты (HCl), использованного для нейтрализации, также равно 0,303 моль.

Объем соляной кислоты можно вычислить с использованием формулы:
V(HCl) = n(HCl) * Vm,
где V(HCl) - объем HCl, n(HCl) - количество вещества HCl, Vm - молярный объем.

Vm для газообразных веществ при стандартных условиях равен 22,4 л/моль.

V(HCl) = 0,303 моль * 22,4 л/моль = 6,77 л.

Таким образом, объем соляной кислоты, использованной для нейтрализации 500 мл раствора, содержащего 17 г гидроксида калия, составляет около 6,77 л.

Совет: Для решения подобных задач всегда полезно запоминать химические уравнения реакций нейтрализации и знать молярные массы соединений.

Дополнительное упражнение: Сколько граммов серной кислоты (H2SO4) понадобится для нейтрализации 400 мл раствора, содержащего 25 г гидроксида натрия (NaOH)? (Уравнение реакции: H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O)

Тема урока: Нейтрализация соляной кислоты и гидроксида калия

Пояснение:
Для решения этой задачи необходимо использовать химическую реакцию нейтрализации, которая происходит между соляной кислотой (HCl) и гидроксидом калия (KOH). Реакция между ними приводит к образованию воды (H2O) и соли (KCl).

HCl + KOH → KCl + H2O

В данной задаче дано количество раствора гидроксида калия (17 г) и объем этого раствора (500 мл). Мы хотим найти объем соляной кислоты (HCl), использованной для нейтрализации этого раствора.

Чтобы найти количество соляной кислоты, мы должны знать соотношение между реагентами в химической реакции нейтрализации. Из уравнения реакции видно, что 1 моль соляной кислоты реагирует с 1 молью гидроксида калия, образуя 1 моль соли и 1 моль воды.

Молярная масса KOH равна 56 г/моль, поэтому в данной задаче количество молей KOH можно вычислить, разделив массу KOH на молярную массу.

Количество молей KOH = масса KOH / молярная масса KOH
Количество молей KOH = 17 г / 56 г/моль

Затем, с учетом стехиометрии реакции, мы знаем, что количество молей HCl равно количеству молей KOH, так как они реагируют 1:1.

Таким образом, объем соляной кислоты можно рассчитать, умножив количество молей HCl на ее молярную массу и разделив на плотность.

Демонстрация:
Дано:
Масса гидроксида калия (KOH) = 17 г
Объем раствора гидроксида калия = 500 мл

Решение:
1. Вычислим количество молей KOH:
Количество молей KOH = 17 г / 56 г/моль = 0,303 моль

2. Поскольку HCl и KOH реагируют в соотношении 1:1, количество молей HCl также равно 0,303 моль.

3. Рассчитаем массу HCl:
Масса HCl = количество молей HCl × молярная масса HCl = 0,303 моль × 36,46 г/моль = 11,07 г

Таким образом, для нейтрализации 500 мл раствора гидроксида калия, содержащего 17 г KOH, будет использовано примерно 11,07 г соляной кислоты (HCl).

Совет:
- Убедитесь, что вы знакомы с балансировкой химических уравнений и стехиометрией, чтобы легко понять задачи по нейтрализации.
- Проверьте молярные массы реагентов и продуктов, чтобы избежать ошибок при расчетах.

Задача на проверку:
Какой объем соляной кислоты потребуется для нейтрализации 250 мл раствора, содержащего 8 г гидроксида калия? (Предположим, что реакция проходит полностью и все реагенты исчерпываются в процессе реакции.)