Номер 737, страница 122 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

737. Какое химическое количество серной кислоты необходимо добавить к раствору, содержащему гидроксид калия массой 18,6 г, чтобы сделать раствор нейтральным?

Дано:

$m(\text{KOH}) = 18,6$ г

Найти:

$n(\text{H}_2\text{SO}_4)$ - ?

Решение:

Для того чтобы сделать раствор нейтральным, необходимо провести реакцию нейтрализации между основанием (гидроксид калия) и кислотой (серная кислота). В результате реакции образуются соль и вода. Запишем сбалансированное уравнение химической реакции:

$2\text{KOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$

Сначала определим химическое количество (число молей) гидроксида калия $(\text{KOH})$, масса которого дана в условии. Для этого вычислим его молярную массу, используя относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы (округляем до целых):

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

Теперь найдем химическое количество гидроксида калия по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(\text{KOH}) = \frac{m(\text{KOH})}{M(\text{KOH})} = \frac{18,6 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}}$

Из уравнения реакции видно, что для полной нейтрализации 2 моль гидроксида калия требуется 1 моль серной кислоты. Следовательно, соотношение их химических количеств равно:

$\frac{n(\text{H}_2\text{SO}_4)}{1} = \frac{n(\text{KOH})}{2}$

Отсюда химическое количество серной кислоты в два раза меньше химического количества гидроксида калия:

$n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{1}{2} n(\text{KOH}) = \frac{1}{2} \times \frac{18,6 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = \frac{18,6}{112}$ моль

Выполним вычисление и округлим результат до трех значащих цифр, как в исходных данных:

$n(\text{H}_2\text{SO}_4) \approx 0,166$ моль

Ответ: для нейтрализации раствора необходимо добавить 0,166 моль серной кислоты.