ответ: 0,6 моль K₂CO₃ и 0,4 моль KHCO₃
Дано:
V(p-pa KOH) = 800 см³ = 0,8 дм³
См(КОН) = 2 моль/дм³
V(CO+CO₂) = 56 дм³
D(He) (CO+CO₂) = 8.6
Найти:
ω(солей)-?
Объяснение:
М(Не) = 4 г/моль
М(СО) = 28 г/моль
М(СО₂) = 44 г/моль
Находим кол-во КОН:
n(KOH) = V(p-pa KOH)*См(КОН) = 0,8 дм³*2 моль/дм³ = 1,6 моль
Находим молярную массу смеси газов:
М(CO+CO₂) = D(He) (CO+CO₂)*М(Не) = 8,6*4 г/моль = 34,4 г/моль
Примем к-во СО за х моль, тогда к-во СО₂ будет (1-х) моль
Составляем уравнение и находим массовую долю СО₂ в смеси:
28х+44(1-х) = 34,4
х=0,6; n(CO₂) = 1-0.6 = 0,4 моль
ω(СО₂) = n(CO₂)/n(см) = 0,4 моль/1 моль = 0,4
Находим объем СО₂ и его кол-во в 56 дм³:
V(CO₂) = V(CO+CO₂)*ω(СО₂) = 56 дм³*0,4 = 22,4 дм³
n'(CO₂) = V(CO₂)/Vm = 22,4 дм³/22,4 дм³/моль = 1 моль
Составляем УХР:
2КОН + СО₂ = К₂СО₃ + Н₂О (1)
Из УХР(1) видно, что n(KOH):n'(CO₂) = 2:1, исходя из расчетов по условию задачи n(KOH):n'(CO₂) = 1,6:1, т.е. КОН взят по УХР1 в недостатке, поэтому получится кислая соль, составляем УХР2:
КОН + СО₂ = КНСО₃ (2)
Примем, что в УХР1 n(KOH) = х моль, а n(CO₂) = у моль, тогда исходя УХР1 n(K₂CO₃) = 2x моль = y моль; в УХР2 n(KOH) = (1.6-x) моль, n(CO₂= (1- -y) моль, тогда n(KHCO₃) = (1,6-х) моль = (1-у) моль
Составляем систему уравнений:
2х=у
1,6-х=1-у
Решив систему, находим, что х= 1,2, у = 0,6, то есть n(K₂CO₃) = 0,6 моль
n(KHCO₃) = 1,6-1,2 = 1-0,6 = 0,4 моль
ответ: 0,6 моль карбоната калия и 0,4 моль гидрокарбоната калия
