3. Какая масса калия прореагировала с водой, если при этом выделилось 4,48 л водорода (н. у.)? Какая масса гидроксида калия образовалась при этом?

Решение:

Запишем уравнение реакции калия с водой:

\( 2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2 \uparrow \)

Рассчитаем количество вещества водорода, выделившегося при н. у.:

\( n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{4.48 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.2 \text{ моль} \)

По уравнению реакции, количество вещества калия, вступившего в реакцию, равно количеству вещества водорода:

\( n(K) = n(H_2) = 0.2 \text{ моль} \)

Рассчитаем массу прореагировавшего калия:

\( m(K) = n(K) \times M(K) = 0.2 \text{ моль} \times 39 \text{ г/моль} = 7.8 \text{ г} \)

По уравнению реакции, количество вещества гидроксида калия, образовавшегося в результате реакции, равно количеству вещества водорода:

\( n(KOH) = n(H_2) = 0.2 \text{ моль} \)

Рассчитаем массу образовавшегося гидроксида калия:

\( m(KOH) = n(KOH) \times M(KOH) = 0.2 \text{ моль} \times (39 + 16 + 1) \text{ г/моль} = 0.2 \text{ моль} \times 56 \text{ г/моль} = 11.2 \text{ г} \)

Ответ: Прореагировало 7,8 г калия; образовалось 11,2 г гидроксида калия.