Номер 7, страница 59 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

7. Рассчитайте объем углекислого газа, прореагировавшего с гидроксидом калия, если масса образовавшейся соли равна 103,5 г. Как она называется?

Дано:

$m(\text{соли}) = 103,5 \text{ г}$

Найти:

$V(CO_2) - ?$

Название соли - ?

Решение:

При взаимодействии углекислого газа ($CO_2$) с гидроксидом калия ($KOH$) возможно образование двух солей: средней соли - карбоната калия ($K_2CO_3$), или кислой соли - гидрокарбоната калия ($KHCO_3$).

Уравнение реакции образования карбоната калия:

$CO_2 + 2KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$

Уравнение реакции образования гидрокарбоната калия:

$CO_2 + KOH \rightarrow KHCO_3$

Для определения, какая именно соль образовалась, рассчитаем молярные массы обеих возможных солей, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы: $Ar(K) \approx 39$, $Ar(C) \approx 12$, $Ar(O) \approx 16$, $Ar(H) \approx 1$.

Молярная масса карбоната калия: $M(K_2CO_3) = 2 \cdot 39 + 12 + 3 \cdot 16 = 78 + 12 + 48 = 138 \text{ г/моль}$.

Молярная масса гидрокарбоната калия: $M(KHCO_3) = 39 + 1 + 12 + 3 \cdot 16 = 40 + 12 + 48 = 100 \text{ г/моль}$.

Теперь найдем количество вещества (в молях) для каждого из предположений, используя данную массу соли 103,5 г.

Если образовался $K_2CO_3$: $n(K_2CO_3) = \frac{m}{M} = \frac{103,5 \text{ г}}{138 \text{ г/моль}} = 0,75 \text{ моль}$.

Если образовался $KHCO_3$: $n(KHCO_3) = \frac{m}{M} = \frac{103,5 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 1,035 \text{ моль}$.

Так как количество вещества 0,75 моль является "круглым" числом, что часто встречается в учебных задачах, можно сделать вывод, что в реакции образовался карбонат калия ($K_2CO_3$). Название этой соли - карбонат калия.

Используем уравнение реакции образования карбоната калия для дальнейших расчетов:

$CO_2 + 2KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$

Согласно уравнению, стехиометрическое соотношение между прореагировавшим углекислым газом и образовавшимся карбонатом калия составляет 1:1. Следовательно, их количества вещества равны:

$n(CO_2) = n(K_2CO_3) = 0,75 \text{ моль}$.

Объем газа при нормальных условиях (н.у.) вычисляется по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ - молярный объем газа, равный 22,4 л/моль.

$V(CO_2) = 0,75 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 16,8 \text{ л}$.

Ответ: объем прореагировавшего углекислого газа равен 16,8 л. Образовавшаяся соль — карбонат калия.