Правильный ответ
- Определены массовые доли солей в растворе.
m(раствора) = m(раствора KOH) + m(CO2) = 67,2 + 0,1 · 44 = 71,6 г.
ω(K2CO3) = 0,02 · 138 / 71,6 = 0,039 = 3,9 %,
ω(KHCO3) = 0,08 · 100 / 71,6 = 0,112 = 11,2 %
Полное решение
- Записано уравнения реакций сгорания метана и кислорода с медью, определены количества вещества газов:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O,
2Cu + O2 = 2CuO.
n(смеси) = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль.
Увеличение массы трубки произошло за счёт кислорода:
n(O2) = 6,4 / 32 = 0,2 моль.
- Определён состав газовой смеси.
В реакцию сгорания вступило 0,5 − 0,2 = 0,3 моль газов.
n(CH4) = x моль, n(O2) = 2x моль,
x + 2x = 0,3; x = 0,1.
n(СH4) = 0,1 моль,
n(O2) = 0,5 − 0,1 = 0,4 моль.
Объёмные доли газов:
φ(CH4) = 0,1 / 0,5 · 100 % = 20 %,
φ(O2) = 100 % − 20 % = 80 %.
- Написаны уравнения реакций с гидроксидом калия и определены количества веществ в растворе:
n(KOH) = 67,2 · 0,1 / 56 = 0,12 моль,
n(CO2) = n(CH4) = 0,1 моль.
При поглощении CO2 последовательно происходят реакции:
CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O,
K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3.
В первую реакцию вступит 0,12 моль KOH и 0,12 / 2 = 0,06 моль CO2, во вторую — по 0,1 − 0,06 = 0,04 моль KOH и CO2.
n(K2CO3) = 0,06 − 0,04 = 0,02 моль,
n(KHCO3) = 0,04 · 2 = 0,08 моль.
- Определены массовые доли солей в растворе.
m(раствора) = m(раствора KOH) + m(CO2) = 67,2 + 0,1 · 44 = 71,6 г.
ω(K2CO3) = 0,02 · 138 / 71,6 = 0,039 = 3,9 %,
ω(KHCO3) = 0,08 · 100 / 71,6 = 0,112 = 11,2 %
