Какой объём 0.2 моль раствора H2SO4 (p=1.05 г/см3) требуется для нейтрализации раствора, содержащего 0.5 кг. KOH в 30 мл.?

Для решения задачи необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Найти количество в...

Сначала найдем количество вещества KOH в 0.5 кг. Для этого используем формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где: - \( n \) — количество вещества (в молях), - \( m \) — масса вещества (в граммах), - \( M \) — молярная масса вещества (г/моль). Молярная масса KOH: - K (калий) = 39.1 г/моль, - O (кислород) = 16.0 г/моль, - H (водород) = 1.0 г/моль. Считаем молярную массу KOH: \[ M_{KOH} = 39.1 + 16.0 + 1.0 = 56.1 \text{ г/моль} \] Теперь подставим массу KOH: \[ m = 0.5 \text{ кг} = 500 \text{ г} \] Теперь найдем количество вещества KOH: \[ n_{KOH} = \frac{500 \text{ г}}{56.1 \text{ г/моль}} \approx 8.9 \text{ моль} \] Реакция нейтрализации между H2SO4 и KOH выглядит следующим образом: \[ H4 + 2 KOH \rightarrow K4 + 2 H_2O \] Из уравнения видно, что 1 моль H2SO4 нейтрализует 2 моль KOH. Следовательно, для нейтрализации 8.9 моль KOH потребуется: \[ n{KOH}}{2} = \frac{8.9}{2} \approx 4.45 \text{ моль} \] Теперь мы знаем, что нам нужно 4.45 моль H2SO4. У нас есть 0.2 моль/л раствор H2SO4. Чтобы найти необходимый объём раствора, используем формулу: \[ C = \frac{n}{V} \] где: - \( C \) — концентрация (моль/л), - \( n \) — количество вещества (моль), - \( V \) — объём (л). Перепишем формулу для нахождения объёма: \[ V = \frac{n}{C} \] Подставим известные значения: \[ V = \frac{4.45 \text{ моль}}{0.2 \text{ моль/л}} = 22.25 \text{ л} \] Чтобы перевести литры в миллилитры, умножим на 1000: \[ V = 22.25 \text{ л} \times 1000 = 22250 \text{ мл} \] Таким образом, для нейтрализации раствора, содержащего 0.5 кг KOH в 30 мл, требуется раствора H2SO4.