2023-01-19
При пропускании через раствор, содержащий едкое кали 60 л газа образовалось 2,07 г карбоната и 6 г гидрокарбоната калия. Определить процентное содержание диоксида углерода в газе.
Решение:
Реакция едкого кали с углекислым газом проходит по уравнениям:
$\underset{2 \cdot 56}{ \underline{2KOH}} + \underset{22,4}{ \underline{CO_{2}}} = \underset{138}{ \underline{K_{2}CO_{3}}} + H_{2}O$;
$KOH + CO_{2} = \underset{100}{ \underline{KHCO_{3}}}$.
Первый способ. По условию задачи образовалось 2,07 г, или $\frac{2,07}{138} = 0,015$ моль, карбоната и 6 г, или $\frac{6}{100} = 0,06$ моль, гидрокарбоната кали. По уравнениям реакций для образования 1 моль и карбоната и гидрокарбоната калия расходуется 1 моль углекислого газа. Следовательно, в 60 л газа содержалось 0,075 моль ($0,015 + 0,06 = 0,075$) углекислого газа, что составляет $ \frac {0,075 \cdot 22,4 \cdot 100}{60} = 2,8$ %.
Второй способ. По условию задачи образовалось 2,07 г карбона и 6 г гидрокарбоната калия. Из уравнения реакции получения карбоната кали видно, что
для образования 138 г $K_{2}CO_{3}$ расходуются 22,4 л $CO_{2}$;
для образования 2,07 г $K_{2}CO_{3}$ расходуются $x$ л $CO_{2}$,
$x = \frac {22,4 \cdot 2,07}{138} = 0,336$ л.
Из уравнения реакции едкого кали с избытком углекислого газа видно, что
для образования 100 г $KHCO_{3}$ расходуются 22,4 л $CO_{2}$
для образования 6 г $KHCO_{3}$ расходуются $x_{1}$ л $CO_{2}$,
$x_{1} = \frac {22,4 \cdot 6}{100} = 1,344$ л.
Таким образом, в 60 л газовой смеси содержалось 1,68 л ($1,344 + 0,366 = 1,68$) углекислого газа, что составляет $ \frac {1,68 \cdot 100}{60} = 2,8$ %.