Номер 8, страница 229 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. В водный раствор массой 250 г с массовой долей КОН, равной 12,5 %, внесли порцию оксида калия массой 37,8 г. Рассчитайте массовую долю растворенного вещества в образовавшемся растворе.

Дано:

$m_{р-ра1}(KOH)$ = 250 г
$\omega_1(KOH)$ = 12,5 % = 0,125
$m(K_2O)$ = 37,8 г

Найти:

$\omega_2(KOH)$ - ?

Решение:

1. Рассчитаем массу гидроксида калия ($KOH$), которая изначально содержалась в растворе. Массовая доля вещества ($\omega$) определяется как отношение массы растворенного вещества ($m_{в-ва}$) к массе всего раствора ($m_{р-ра}$): $\omega = \frac{m_{в-ва}}{m_{р-ра}}$.

$m_1(KOH) = m_{р-ра1} \times \omega_1(KOH) = 250 \text{ г} \times 0,125 = 31,25 \text{ г}$

2. При добавлении оксида калия ($K_2O$) в водный раствор он вступает в реакцию с водой, образуя дополнительное количество гидроксида калия ($KOH$). Уравнение реакции:

$K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$

3. Рассчитаем молярные массы оксида калия и гидроксида калия, используя относительные атомные массы: Ar(K)=39, Ar(O)=16, Ar(H)=1.

$M(K_2O) = 2 \times 39 + 16 = 94 \text{ г/моль}$

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

4. Найдем количество вещества (в молях) добавленного оксида калия:

$n(K_2O) = \frac{m(K_2O)}{M(K_2O)} = \frac{37,8 \text{ г}}{94 \text{ г/моль}} \approx 0,402 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции, из 1 моль $K_2O$ образуется 2 моль $KOH$. Рассчитаем массу гидроксида калия, образовавшегося в результате реакции. Можно составить пропорцию:

Из 94 г $K_2O$ образуется $2 \times 56 = 112$ г $KOH$.

Из 37,8 г $K_2O$ образуется $m_{обр}(KOH)$.

$m_{обр}(KOH) = \frac{37,8 \text{ г} \times 112 \text{ г}}{94 \text{ г}} = \frac{4233,6}{94} \text{ г} \approx 45,04 \text{ г}$

6. Теперь найдем общую массу гидроксида калия в конечном растворе, сложив начальную массу и массу, образовавшуюся в ходе реакции:

$m_{общ}(KOH) = m_1(KOH) + m_{обр}(KOH) = 31,25 \text{ г} + 45,04 \text{ г} = 76,29 \text{ г}$

7. Масса конечного раствора будет равна сумме массы исходного раствора и массы добавленного оксида калия, так как оксид калия полностью прореагировал с водой, которая является частью раствора:

$m_{р-ра2} = m_{р-ра1} + m(K_2O) = 250 \text{ г} + 37,8 \text{ г} = 287,8 \text{ г}$

8. Рассчитаем массовую долю растворенного вещества ($KOH$) в образовавшемся растворе:

$\omega_2(KOH) = \frac{m_{общ}(KOH)}{m_{р-ра2}} \times 100\% = \frac{76,29 \text{ г}}{287,8 \text{ г}} \times 100\% \approx 26,51\%$

Ответ: массовая доля растворенного вещества в образовавшемся растворе составляет 26,51 %.