14. Смесь уксусной и муравьиной кислот нейтрализуется 67,8 мл 22.4%-ного раствора едкого кали (плотность 1,18 г/мл). Сжигание такого же объема смеси приводит к образованию 10, 752 л (н.у.) углекислого газа. Определите состав смеси кислот в массовых долях.

Решение:

1. Определим массу раствора KOH:
   Масса раствора \( m_{р-ра} = V_{р-ра} \cdot \rho_{р-ра} = 67.8 \text{ мл} \cdot 1.18 \text{ г/мл} = 80.004 \text{ г} \>.
2. Определим массу KOH в растворе:
   Масса KOH \( m_{KOH} = m_{р-ра} \cdot \frac{w}{100\%} = 80.004 \text{ г} \cdot \frac{22.4}{100} \approx 18 \text{ г} \>.
3. Определим количество вещества KOH:
   Молярная масса KOH \( M_{KOH} = 39 + 16 + 1 = 56 \text{ г/моль} \>.
   \[ \nu_{KOH} = \frac{m_{KOH}}{M_{KOH}} = \frac{18 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 0.321 \text{ моль} \>.
   
4. Напишем уравнения реакций нейтрализации:
   Уксусная кислота: \( CH_3COOH + KOH \to CH_3COOK + H_2O \)
   Муравьиная кислота: \( HCOOH + KOH \to HCOOK + H_2O \)
   Из уравнений видно, что уксусная и муравьиная кислоты реагируют с KOH в соотношении 1:1.
5. Определим количество CO₂, полученное при сжигании:
   \[ \nu_{CO_2} = \frac{V_{CO_2}}{V_m} = \frac{10.752 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.48 \text{ моль} \>.
6. Напишем уравнения реакций сжигания:
   Уксусная кислота: \( CH_3COOH + 2O_2 \to 2CO_2 + 2H_2O \)
   Муравьиная кислота: \( HCOOH + \frac{1}{2}O_2 \to CO_2 + H_2O \)
   
7. Составим систему уравнений:
   Пусть \( x \) - количество вещества уксусной кислоты, \( y \) - количество вещества муравьиной кислоты.
   \[ x + y = 0.321 \text{ (из реакции с KOH)} \]
   \[ 2x + y = 0.48 \text{ (из реакции сгорания)} \]
   Вычтем первое уравнение из второго:
   \[ (2x + y) - (x + y) = 0.48 - 0.321 \]
   \[ x = 0.159 \(\text{ моль}\) \>.
   Теперь найдём \( y \):
   \[ y = 0.321 - x = 0.321 - 0.159 = 0.162 \(\text{ моль}\) \>.
   
8. Рассчитаем массы кислот:
   Молярная масса уксусной кислоты \( M_{CH_3COOH} = 12 + 3 + 12 + 16 + 2 + 16 = 60 \(\text{ г/моль}\) \>.
   Масса уксусной кислоты \( m_{CH_3COOH} = \(\nu\)_{CH_3COOH} \(\cdot\) M_{CH_3COOH} = 0.159 \(\text{ моль}\) \(\cdot\) 60 \(\text{ г/моль}\) \(\approx\) 9.54 \(\text{ г}\) \>.
9. Молярная масса муравьиной кислоты \( M_{HCOOH} = 1 + 12 + 16 + 2 + 16 = 46 \(\text{ г/моль}\) \>.
   Масса муравьиной кислоты \( m_{HCOOH} = \(\nu\)_{HCOOH} \(\cdot\) M_{HCOOH} = 0.162 \(\text{ моль}\) \(\cdot\) 46 \(\text{ г/моль}\) \(\approx\) 7.45 \(\text{ г}\) \>.
10. Рассчитаем массовые доли:
    Общая масса смеси кислот \( m_{смеси} = m_{CH_3COOH} + m_{HCOOH} = 9.54 \(\text{ г}\) + 7.45 \(\text{ г}\) = 16.99 \(\text{ г}\) \>.
11. Массовая доля уксусной кислоты \( w_{CH_3COOH} = \(\frac{m_{CH_3COOH}}{m_{смеси}}\) \(\cdot\) 100\% = \(\frac{9.54 \text{ г}}{16.99 \text{ г}}\) \(\cdot\) 100\% \(\approx\) 56.15 \% \>.
12. Массовая доля муравьиной кислоты \( w_{HCOOH} = \(\frac{m_{HCOOH}}{m_{смеси}}\) \(\cdot\) 100\% = \(\frac{7.45 \text{ г}}{16.99 \text{ г}}\) \(\cdot\) 100\% \(\approx\) 43.85 \% \>.

Ответ: Массовая доля уксусной кислоты составляет примерно 56,15%, а массовая доля муравьиной кислоты – примерно 43,85%.