2 вариант Рассчитайте объем серной кислоты, если при ее взаимодействии с гидроксидом калия, образовались сульфат калия и вода массой 9 г. Схема химической реакции H2SO4 + KOH = K2SO4 + H2O

Это задача по химии, в которой требуется рассчитать объем серной кислоты, вступившей в реакцию с гидроксидом калия. Для решения задачи потребуется знание химических уравнений, молярных масс, плотности и умение проводить стехиометрические расчеты.

1. Запишем уравнение химической реакции:

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

2. Определим молярную массу воды (H₂O):

$$M(\text{H}_2\text{O}) = 2 \cdot 1.008 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 16.00 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 18.016 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$

3. Рассчитаем количество вещества воды (H₂O), образовавшейся в реакции:

$$n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{m(\text{H}_2\text{O})}{M(\text{H}_2\text{O})} = \frac{9 \text{ г}}{18.016 \frac{\text{г}}{\text{моль}}} = 0.4995 \text{ моль}$$

4. Из уравнения реакции видно, что на каждую молекулу серной кислоты (H₂SO₄) образуются две молекулы воды (H₂O). Следовательно, количество вещества серной кислоты (H₂SO₄) в два раза меньше, чем количество вещества воды (H₂O).

$$n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{1}{2} \cdot n(\text{H}_2\text{O}) = \frac{1}{2} \cdot 0.4995 \text{ моль} = 0.2498 \text{ моль}$$

5. Определим молярную массу серной кислоты (H₂SO₄):

$$M(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \cdot 1.008 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 32.06 \frac{\text{г}}{\text{моль}} + 4 \cdot 16.00 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 98.076 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$

6. Рассчитаем массу серной кислоты (H₂SO₄):

$$m(\text{H}_2\text{SO}_4) = n(\text{H}_2\text{SO}_4) \cdot M(\text{H}_2\text{SO}_4) = 0.2498 \text{ моль} \cdot 98.076 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 24.50 \text{ г}$$

7. Для расчета объема серной кислоты необходимо знать её плотность. Предположим, что плотность серной кислоты составляет 1.84 г/мл.

8. Рассчитаем объем серной кислоты (H₂SO₄):

$$V(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{m(\text{H}_2\text{SO}_4)}{\rho(\text{H}_2\text{SO}_4)} = \frac{24.50 \text{ г}}{1.84 \frac{\text{г}}{\text{мл}}} = 13.32 \text{ мл}$$

Ответ: Объем серной кислоты, вступившей в реакцию, составляет 13.32 мл.