Правильный ответ
- Вычислим массовую долю гидроксида калия
mр-ра = mр-ра(KCl) – m(Cl2) – m1+2(H2) – m(O2) + m(смеси)
n(O2) = n(газов) – n(Cl2) = 1,2 – 0,6 = 0,6 моль
n2(H2) = 2n(O2) = 1,2 моль
mр-ра = 447 – 0,6 · 71 – (0,6 + 1,2) · 2 – 0,6 · 32 + 25,65 = 407,25 г
ω(KOH) = 33,6 : 407,25 · 100% = 8,25%
Полное решение
- Запишем уравнения реакций
(1) 2KCl + 2H2O = 2KOH + Cl2 + H2
(2) 2H2O = 2H2 + O2
(3) ZnO + 2KOH + H2O = K2[Zn(OH)4]
(4) Zn(NO3)2 + 4KOH = K2[Zn(OH)4] + 2KNO3
- Вычислим количества исходных веществ
m(KCl) = mр-ра(KCl) · ω(KCl) = 447 · 0,2 = 89,4 г
n(KCl) = m : M = 89,4 : 74,5 = 1,2 моль
n(газов) = 26,88 : 22,4 = 1,2 моль
Пусть в смеси содержится x моль ZnO и у моль Zn(NO3)2
n(Zn) = x + y, n(НеМе) = x + 8y
Составим и решим систему уравнений:
(x + y) : (x + 8y) = 5 : 12
81х + 189y = 25,65
x = 0,2 моль, у = 0,05 моль
- Вычислим массу гидроксида калия в конечном растворе
Если в реакцию (1) вступил весь KCl, то n(Cl2) = 0,6 моль < 1,2 моль
Газа выделилось больше ⇒ протекал электролиз воды
nобщ.(KOH) = n(KCl) = 1,2 моль
n3+4(KOH) = 4n(Zn(NO3)2) + 2n(ZnO) = 0,2 + 0,4 = 0,6 моль
nост.(KOH) = 1,2 – 0,6 = 0,6 моль
mост.(KOH) = n · M = 0,6 · 56 = 33,6 г
- Вычислим массовую долю гидроксида калия
mр-ра = mр-ра(KCl) – m(Cl2) – m1+2(H2) – m(O2) + m(смеси)
n(O2) = n(газов) – n(Cl2) = 1,2 – 0,6 = 0,6 моль
n2(H2) = 2n(O2) = 1,2 моль
mр-ра = 447 – 0,6 · 71 – (0,6 + 1,2) · 2 – 0,6 · 32 + 25,65 = 407,25 г
ω(KOH) = 33,6 : 407,25 · 100% = 8,25%
Максимальный балл: 4
