Вопрос школьника
При обработке водой 29,8 г смеси пероксидов калия и натрия образовался 1 л раствора гидроксидов калия и натрия и выделилось 5,6 л кислорода (н. у.). Определить состав смеси пероксидов и молярную концентрацию щелочей в образовавшемся растворе.
Ответ от учителя
Первым шагом необходимо выразить количество вещества кислорода, выделившегося при реакции:
V(O2) = 5,6 л = 0,2 моль (при н. у.)
Затем можно определить количество вещества гидроксидов калия и натрия в образовавшемся растворе:
n(KOH + NaOH) = V(H2O) * c(HOH) = 1 л * 55,5 моль/л = 55,5 моль
Так как пероксиды калия и натрия при реакции разлагаются на соответствующие гидроксиды и кислород, то можно записать уравнение реакции:
K2O2 + 2H2O → 2KOH + O2
Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + O2
Из уравнения видно, что на каждые 2 моля пероксида образуется 1 моль кислорода и 2 моля гидроксидов. Следовательно, можно записать систему уравнений:
2x + y = 29,8
2x/2 + y = 55,5
Где x — количество молей пероксида калия, y — количество молей пероксида натрия.
Решая систему уравнений, получаем:
x = 14,9 моль
y = 0,1 моль
Таким образом, в смеси пероксидов было 14,9 моль пероксида калия и 0,1 моль пероксида натрия.
Молярная концентрация гидроксидов в растворе равна:
c(KOH + NaOH) = n(KOH + NaOH) / V(H2O) = 55,5 моль / 1 л = 55,5 М
Ответ: в смеси пероксидов было 14,9 моль пероксида калия и 0,1 моль пероксида натрия, молярная концентрация гидроксидов в образовавшемся растворе составляет 55,5 М.
