Вопрос школьника
К раствору, содержащему 9,66 г карбоната калия, по каплям прибавили раствор, содержащий 6,3 г азотной кислоты. Определите массы полученных продуктов.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо сначала записать уравнение реакции между карбонатом калия и азотной кислотой:
K2CO3 + 2HNO3 → 2KNO3 + CO2 + H2O
Из уравнения видно, что при реакции образуется два продукта: нитрат калия (KNO3) и углекислый газ (CO2). Для определения их масс необходимо знать, какой из реагентов является ограничивающим.
Для этого нужно вычислить количество моль каждого реагента:
n(K2CO3) = m(K2CO3) / M(K2CO3) = 9,66 г / 138,21 г/моль = 0,07 моль
n(HNO3) = m(HNO3) / M(HNO3) = 6,3 г / 63,01 г/моль = 0,1 моль
Из уравнения видно, что для полного превращения 1 моля карбоната калия требуется 2 моля азотной кислоты. Таким образом, ограничивающим реагентом является карбонат калия, так как его количество молей меньше.
Это означает, что в реакции полностью расходуется весь карбонат калия, а из азотной кислоты остается лишь часть. Для определения массы продуктов необходимо вычислить количество молей образовавшихся продуктов:
n(KNO3) = 2 * n(K2CO3) = 0,14 моль
n(CO2) = n(K2CO3) = 0,07 моль
Затем можно вычислить массы продуктов, используя их молярные массы:
m(KNO3) = n(KNO3) * M(KNO3) = 0,14 моль * 101,1 г/моль = 14,15 г
m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) = 0,07 моль * 44,01 г/моль = 3,08 г
Таким образом, при реакции карбоната калия с азотной кислотой образуется 14,15 г нитрата калия и 3,08 г углекислого газа.
