Номер 376, страница 76 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

376. В растворе сульфата калия массой 120 г содержатся ионы калия химическим количеством 0,050 моль. Рассчитайте массовую долю сульфата калия в растворе.

Дано:

Масса раствора сульфата калия, $m_{р-ра} = 120 \text{ г}$

Химическое количество ионов калия, $n(K^+) = 0.050 \text{ моль}$

$m_{р-ра} = 120 \text{ г} = 0.12 \text{ кг}$

$n(K^+) = 0.050 \text{ моль}$

Найти:

Массовую долю сульфата калия в растворе, $\omega(K_2SO_4) - ?$

Решение:

1. Для начала запишем уравнение электролитической диссоциации сульфата калия ($K_2SO_4$) в водном растворе:

$K_2SO_4 \rightleftharpoons 2K^+ + SO_4^{2-}$

2. Из уравнения реакции следует, что одна молекула сульфата калия диссоциирует на два иона калия и один сульфат-ион. Таким образом, количество вещества сульфата калия в два раза меньше количества вещества ионов калия:

$n(K_2SO_4) = \frac{n(K^+)}{2}$

Рассчитаем количество вещества сульфата калия:

$n(K_2SO_4) = \frac{0.050 \text{ моль}}{2} = 0.025 \text{ моль}$

3. Вычислим молярную массу сульфата калия $M(K_2SO_4)$, используя относительные атомные массы элементов: $Ar(K) = 39$, $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$.

$M(K_2SO_4) = 2 \times Ar(K) + Ar(S) + 4 \times Ar(O) = 2 \times 39 + 32 + 4 \times 16 = 78 + 32 + 64 = 174 \text{ г/моль}$

4. Теперь мы можем найти массу сульфата калия ($m(K_2SO_4)$), содержащегося в растворе, по формуле $m = n \times M$:

$m(K_2SO_4) = n(K_2SO_4) \times M(K_2SO_4) = 0.025 \text{ моль} \times 174 \text{ г/моль} = 4.35 \text{ г}$

5. Наконец, рассчитаем массовую долю ($\omega$) сульфата калия в растворе. Массовая доля вещества в растворе – это отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора.

$\omega(K_2SO_4) = \frac{m(K_2SO_4)}{m_{р-ра}}$

Подставим найденные и данные значения:

$\omega(K_2SO_4) = \frac{4.35 \text{ г}}{120 \text{ г}} = 0.03625$

Для выражения результата в процентах, умножим полученное значение на 100%.

$\omega(K_2SO_4) = 0.03625 \times 100\% = 3.625\%$

Ответ: массовая доля сульфата калия в растворе составляет 3,625%.