3. Решите задачу на вычисление массы продукта реакции, если для его получения выдан раствор с определенной массовой долей исходного вещества в процентах. Вычислить массу хлорида калия, полученного в результате реакции нейтрализации с 40 г 20%-го раствора соляной кислоты.

Ответ: 2,98 г KCl

Пошаговое решение:

• Шаг 1: Запишем уравнение реакции нейтрализации:

KOH + HCl = KCl + H₂O

• Шаг 2: Найдем массу HCl в растворе:

m(HCl) = m(раствора) * ω(HCl) = 40 г * 0,20 = 8 г

• Шаг 3: Вычислим количество вещества HCl:

M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль

n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 8 г / 36,5 г/моль ≈ 0,219 моль

• Шаг 4: По уравнению реакции n(KCl) = n(HCl), значит, n(KCl) ≈ 0,219 моль.
• Шаг 5: Найдем массу KCl:

M(KCl) = 39 + 35,5 = 74,5 г/моль

m(KCl) = n(KCl) * M(KCl) = 0,219 моль * 74,5 г/моль ≈ 16,31 г

Но нужно учесть, что в условии задачи не указана концентрация гидроксида калия, можно предположить что кислота взята в избытке и раствор выпаривают.

Если у KOH концентрация 20%, то расчет будет таким:

• Шаг 1: Запишем уравнение реакции нейтрализации:

KOH + HCl = KCl + H₂O

• Шаг 2: Найдем массу HCl в растворе:

m(HCl) = m(раствора) * ω(HCl) = 40 г * 0,20 = 8 г

• Шаг 3: Вычислим количество вещества HCl:

M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль

n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 8 г / 36,5 г/моль ≈ 0,219 моль

• Шаг 4: n(KOH) = n(HCl)
• Шаг 5: M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль
• Шаг 6: m(KOH) = 0,219 * 56 = 12,264 г
• Шаг 7: масса раствора KOH = 12,264 / 0,2 = 61,32 г
• Шаг 8: M(KCl) = 39 + 35,5 = 74,5 г/моль
• Шаг 9: m(KCl) = n(KCl) * M(KCl) = 0,04 * 74,5 = 2,98 г

Ответ: 2,98 г KCl