Химия
8 класс
Вопрос
Продукты полного сгорания 3,36 л сероводорода (н.у.) в избытке кислорода поглощены 50,4 мл 23% -ного раствора гидроксида калия (плотность 1,21 г/мл). Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе и массу осадка, который выделится при обработке этого раствора избытком гидроксида кальция.
Ответ
$2H_{2}S + 3O_{2} = 2H_{2}O + 2SO_{2}$.
Найдем количества веществ, участвующих в реакции:
$n(H_{2}S) = \frac{3,36}{22,4} = 0,15$,
$n(H_{2}O) = n(H_{2}S) = 0,15, m(H_{2}O) = 0,15 \cdot 18 = 2,7 г$,
$n(SO_{2}) = n(H_{2}S) = 0,15, m(SO_{2}) = 0,15 \cdot 64 = 9,6 г$,
$m(р-ра \: KOH) = 50,4 \cdot 1,21 = 61 г, n(KOH) = \frac{61 \cdot 0,23}{56} = 0,25$.
0,15 моль $SO_{2}$ будут реагировать с 0,15 моль $KOH$ и образовывать 0,15 моль $KHSO_{3}$ по уравнению:
$KOH + SO_{2} = KHSO_{3}$.
Оставшиеся 0,1 моль $KOH$ переведут 0,1 моль $KHSO_{3}$ в 0,1 моль $K_{2}SO_{3}$.
$KHSO_{3} + KOH = K_{2}SO_{3} + H_{2}O$.
Таким образом, в конечном растворе находятся 0,1 моль $K_{2}SO_{3}$ и 0,15 - 0,1 = 0,05 моль $KHSO_{3}$.
$m(K_{2}SO_{3}) = 0,1 \cdot 158 = 15,8 г, m(KHSO_{3}) = 0,05 \cdot 120 = 6,0 г$,
$m(р-ра) = m(р-ра \: KOH) + m(H_{2}O) + m(SO_{2}) = 61+2,7+9,6 = 73,3 г$.
$\omega (K_{2}SO_{3}) = \frac{15,8}{73,3} = 0,216$,
$\omega (KHSO_{3}) = \frac{6,0}{73,3} = 0,082$.
При добавлении к полученному раствору избытка гидроксида кальция происходят реакции:
$KHSO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaSO_{3} \downarrow + KOH + H_{2}O$,
$K_{2}SO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaSO_{3} \downarrow + 2KOH$.
$n(CaSO_{3}) = n(KHSO_{3}) + n(K_{2}SO_{3}) = 0,05 + 0,1 = 0,15$,
$m(CaSO_{3}) = 0,15 \cdot 120 = 18 г$.
Ответ. 8,2% $KHSO_{3}$, 21,6% $K_{2}SO_{3}$, 18 г $CaSO_{3}$.