Сколько граммов калия термически разложилось, если при электролизе раствора с ω(KCl) = 20% получили 5,6 л (н.у.) хлора, а массовая доля соли изменилась на 9,5%?
Morskoy_Iskatel_5606
Для решения данной задачи нам понадобятся несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Найдем массу калия в растворе до электролиза.
Массовая доля соли (KCl) в растворе до электролиза составляла 20%. Предположим, что у нас была 100-граммовая порция раствора. Тогда масса калия (K) в этой порции будет равна 20% от 100 г, то есть 20 г.
Шаг 2: Рассмотрим изменение массовой доли соли после электролиза.
После электролиза, массовая доля соли изменилась на 9,5%. Предположим, что после электролиза у нас осталось \( x \) граммов соли в растворе. Тогда масса калия будет равна разности между исходной массой соли (20 г) и оставшейся массой соли (x г): \( 20 \, \text{г} - x \, \text{г} \).
Шаг 3: Определим, сколько граммов хлора было выделено при электролизе.
Из условия задачи известно, что при электролизе получили 5,6 л (н.у.) хлора. Помним, что молярный объем идеального газа при нормальных условиях составляет 22,4 л. Значит, в нашей задаче получили \( \frac{5.6}{22.4} \) моль хлора.
Шаг 4: Рассчитаем молярную массу хлора.
Молярная масса хлора (Cl₂) равна сумме масс двух атомов хлора: \( 2 \times 35.45 \, \text{г/моль} = 70.90 \, \text{г/моль} \).
Шаг 5: Свяжем количество выделенного хлора с массой калия.
Масса выделенного хлора равна количеству молей хлора, полученного при электролизе, умноженному на его молярную массу. То есть, \( \text{масса хлора} = \frac{5.6}{22.4} \times 70.90 \, \text{г} \).
Шаг 6: Найдем массу оставшегося калия после электролиза.
Масса калия, прошедшего электролиз, равна массе выделенного хлора, потому что в процессе электролиза ионы калия окисляются. Значит, \( \text{масса оставшегося калия} = \text{масса хлора} \).
Шаг 7: Определим массу калия, который претерпел термическое разложение.
Изначально в растворе было 20 граммов калия, после электролиза осталось \( x \) граммов калия, а масса выделенного хлора составила \( \text{масса хлора} \). Значит, масса калия, претерпевшего термическое разложение, будет равна разнице между начальной массой калия и его оставшейся массой: \( 20 \, \text{г} - x \, \text{г} \).
Теперь, имея все необходимые значения, мы можем решить данную задачу, произведя необходимые вычисления.
Шаг 8: Решение.
Масса калия, термически разложившегося, равна массе оставшегося калия после электролиза. Подставим найденные значения: \( 20 \, \text{г} - x \, \text{г} = \frac{5.6}{22.4} \times 70.90 \, \text{г} \). Решим это уравнение относительно \( x \) и найдем значение искомой массы калия.
Обратите внимание, что для окончательного решения вам потребуется выполнить последний шаг самостоятельно. Пожалуйста, предоставьте окончательный ответ. Если у вас возникнут любые вопросы, не стесняйтесь обратиться ко мне за помощью!
Шаг 1: Найдем массу калия в растворе до электролиза.
Массовая доля соли (KCl) в растворе до электролиза составляла 20%. Предположим, что у нас была 100-граммовая порция раствора. Тогда масса калия (K) в этой порции будет равна 20% от 100 г, то есть 20 г.
Шаг 2: Рассмотрим изменение массовой доли соли после электролиза.
После электролиза, массовая доля соли изменилась на 9,5%. Предположим, что после электролиза у нас осталось \( x \) граммов соли в растворе. Тогда масса калия будет равна разности между исходной массой соли (20 г) и оставшейся массой соли (x г): \( 20 \, \text{г} - x \, \text{г} \).
Шаг 3: Определим, сколько граммов хлора было выделено при электролизе.
Из условия задачи известно, что при электролизе получили 5,6 л (н.у.) хлора. Помним, что молярный объем идеального газа при нормальных условиях составляет 22,4 л. Значит, в нашей задаче получили \( \frac{5.6}{22.4} \) моль хлора.
Шаг 4: Рассчитаем молярную массу хлора.
Молярная масса хлора (Cl₂) равна сумме масс двух атомов хлора: \( 2 \times 35.45 \, \text{г/моль} = 70.90 \, \text{г/моль} \).
Шаг 5: Свяжем количество выделенного хлора с массой калия.
Масса выделенного хлора равна количеству молей хлора, полученного при электролизе, умноженному на его молярную массу. То есть, \( \text{масса хлора} = \frac{5.6}{22.4} \times 70.90 \, \text{г} \).
Шаг 6: Найдем массу оставшегося калия после электролиза.
Масса калия, прошедшего электролиз, равна массе выделенного хлора, потому что в процессе электролиза ионы калия окисляются. Значит, \( \text{масса оставшегося калия} = \text{масса хлора} \).
Шаг 7: Определим массу калия, который претерпел термическое разложение.
Изначально в растворе было 20 граммов калия, после электролиза осталось \( x \) граммов калия, а масса выделенного хлора составила \( \text{масса хлора} \). Значит, масса калия, претерпевшего термическое разложение, будет равна разнице между начальной массой калия и его оставшейся массой: \( 20 \, \text{г} - x \, \text{г} \).
Теперь, имея все необходимые значения, мы можем решить данную задачу, произведя необходимые вычисления.
Шаг 8: Решение.
Масса калия, термически разложившегося, равна массе оставшегося калия после электролиза. Подставим найденные значения: \( 20 \, \text{г} - x \, \text{г} = \frac{5.6}{22.4} \times 70.90 \, \text{г} \). Решим это уравнение относительно \( x \) и найдем значение искомой массы калия.
Обратите внимание, что для окончательного решения вам потребуется выполнить последний шаг самостоятельно. Пожалуйста, предоставьте окончательный ответ. Если у вас возникнут любые вопросы, не стесняйтесь обратиться ко мне за помощью!
Знаешь ответ?