Номер 10, страница 118 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

10. Найдите объем (н. у.) газообразного кислотного оксида и массу щёлочи, при взаимодействии которых образуется карбонат калия массой 41,4 г.

Дано:

$m(K_2CO_3) = 41.4 \text{ г}$

Найти:

$V(\text{кислотного оксида}) - ?$

$m(\text{щёлочи}) - ?$

Решение:

Продуктом реакции является карбонат калия ($K_2CO_3$). Это соль, образованная катионом калия ($K^+$) и карбонат-анионом ($CO_3^{2-}$). Следовательно, в реакцию вступают щёлочь, содержащая калий, — гидроксид калия ($KOH$), и соответствующий кислотный оксид, который является газом при нормальных условиях (н. у.), — оксид углерода(IV) ($CO_2$).

Составим уравнение реакции взаимодействия оксида углерода(IV) с гидроксидом калия:

$CO_2 + 2KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$

1. Рассчитаем молярную массу карбоната калия ($K_2CO_3$):

$M(K_2CO_3) = 2 \cdot Ar(K) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 39 + 12 + 3 \cdot 16 = 138 \text{ г/моль}$.

2. Найдем количество вещества ($n$) карбоната калия, образовавшегося в реакции:

$n(K_2CO_3) = \frac{m(K_2CO_3)}{M(K_2CO_3)} = \frac{41.4 \text{ г}}{138 \text{ г/моль}} = 0.3 \text{ моль}$.

3. По уравнению реакции определим количество вещества реагентов. Согласно стехиометрическим коэффициентам:

$n(CO_2) = n(K_2CO_3) = 0.3 \text{ моль}$.

$n(KOH) = 2 \cdot n(K_2CO_3) = 2 \cdot 0.3 \text{ моль} = 0.6 \text{ моль}$.

4. Рассчитаем объем оксида углерода(IV) при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем газа при н. у. ($V_m$) равен 22,4 л/моль.

$V(CO_2) = n(CO_2) \cdot V_m = 0.3 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 6.72 \text{ л}$.

5. Рассчитаем массу гидроксида калия ($KOH$). Сначала найдем его молярную массу:

$M(KOH) = Ar(K) + Ar(O) + Ar(H) = 39 + 16 + 1 = 56 \text{ г/моль}$.

Затем вычислим массу:

$m(KOH) = n(KOH) \cdot M(KOH) = 0.6 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 33.6 \text{ г}$.

Ответ: объем газообразного кислотного оксида ($CO_2$) составляет 6,72 л, масса щёлочи ($KOH$) составляет 33,6 г.