гидроксид калия плюс сернистый газ

Ответ от Ђатьяна Иванова[гуру]
Уравнение реакции полного сгорания сероводорода:
2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O (1)
Согласно этому уравнению, количества вещества сернистого газа и воды, образующихся в результате реакции, равны количеству вещества сероводорода:
n(SO2) = n(H2O) = n(H2S) = V(H2S)/Vm = 3,36 л : 22,4 л/моль = 0,15 моль
Итак, в реакцию с гидроксидом калия вступает 0,15 моль сероводорода. Для того, чтобы узнать, какая соль (кислая или средняя) образуется в результате реакции, найдем количество вещества гидроксида калия:
n(KOH) = m/M
M(KOH) = 56 г/моль
m(KOH) = m(р-ра) *w = V*p*w = 47 мл * 1,19 г/мл * 0,2 = 56 г * 0,2 = 11,2 г
n(KOH) = 11,2 г : 56 г/моль = 0,2 моль
Следовательно, гидроксид калия и сернистый газ реагируют сначала в соотношении 1:1 (по 0,15 моль) с образованием 0,15 моль кислой соли (гидросульфита калия) согласно уравнению:
KOH + SO2 = KHSO3 (2)
Остается 0,05 моль непрореагировавшего гидроксида, который взаимодействует с таким же количеством (0,05 моль) кислой соли с образованием по 0,05 моль средней соли (сульфита калия) и воды:
KOH + KHSO3 = K2SO3 + H2O (3)
Теперь можно найти массы веществ в полученном растворе и их массовые доли:
сернистый газ прореагировал полностью (уравнение 2), поэтому в растворе его нет; гидроксида калия в растворе также не осталось (уравнения 2, 3)
масса сульфита калия равна m(K2SO3) = M*n = 158 г/моль * 0,05 моль = 7,9 г
После взаимодействия 0,05 моль кислой соли с гидроксидом калия осталось 0,15 моль - 0,05 моль = 0,1 моль гидросульфита калия, масса которого равна m(KHSO3) = M*n = 120 г/моль*0,1 моль = 12 г
Массу раствора можно найти 2 способами:
1) к массе раствора гидроксида калия прибавить массу образовавшихся продуктов сгорания сероводорода (этот способ проще) :
m(р-ра) = m(р-ра КОН) + m(H2O) + m(SO2) = 56 г + 18 г/моль * 0,15 моль + 64 г/моль * 0,15 моль = 56 г + 2,7 г + 9,6 г = 68,3 г
2) сложить массы полученных сульфита и гидросульфита калия, образовавшейся в реакциях (1) и (3) воды и воды, содержащейся в растворе гидроксида калия:
m(р-ра) = m(KHSO3) + m(KSO3) + m1(H2O) + m3(H2O) + m(H2O) = 12 г + 7,9 г + 2,7 г + 18 г/моль * 0,05 моль + 56 г * 0,8 = 68,3 г
Теперь найдем массовые доли солей в растворе:
w(KHSO3) = m(KHSO3)/m(p-pa) = 12 г : 68,3 г = 0,1757 (или 17,57%)
w(K2SO3) = m(K2SO3)/m(p-pa) = 7,9 г : 68,3 г = 0,1157 (или 11,57%)
При желании можно найти массовую долю воды:
w(H2O) = 100% - w(KHSO3) - w(K2SO3) = 100% - 17,57% - 11,57% = 70,86%
Гидроксид бария будет вступать в обменную реакцию с сульфитом калия с образованием нерастворимого осадка сульфита бария:
Ba(OH)2 + K2SO3 = BaSO3 + 2KOH (4)
гидросульфит калия с гидроксидом бария в обменную реакцию не вступает, т. к. гидросульфит бария растворим в воде
(если я, конечно, не ошибаюсь - в той таблице растворимости, что под рукой, нет ни сульфит-, ни гидросульфит-аниона)
Итак, с гидроксидом бария реагирует 0,05 моль сульфита калия, образовавшегося в реакции (3), и, согласно уравнению (4), образуется 0,05 моль осадка сульфита бария.
Масса осадка равна:
m(BaSO3) = M*n = 217 г/моль * 0,05 моль = 10,85 г