1. Запишем уравнения реакций:
(1) Ca(NOX3)X2=Ca(NOX2)X2+OX2↑
(2) 2Ca(NOX3)X2=2CaO+4NOX2↑+OX2↑
(3) 4KOH+4NOX2+OX2=4KNOX3+2HX2O
2. Масса исходного гидроксида калия:
m(KOH)=mр−ра∗ω(%)(KOH)=133,6∗0,4=53,44(г)
3. Воспользуемся формулой конечной концентрации щелочи. Ее стало 20%, но при этом изменилась масса раствора.
- Изменилась масса самой щелочи, она частично прореагировала с газами.
- Изменилась общая масса раствора за счет химической реакции (3). Тут можно высчитывать на сколько уменьшилась масса щелочи, насколько увеличилось масса раствора за счет образовавшийся воды и образовавшегося нитрата. Но для простоты вычислений, мы воспользуемся законом сохранения вещества, то есть все что было в зоне реакции плюс все что в неё поступило, минус все что из неё вышло. У нас ничего не выходило из зоны реакции, то есть нам надо прибавить массу кислорода O2 и массу NO2 которые вступили в реакцию.
ω(%)(KOHконечная)=mраствора конечнаяmKOH конечная⋅100%
mKOH конеч=mKOH нач−mKOH прореаг
mр−ра конеч=mр−ра нач−+mO2 прореаг+mNO2 прореаг
ω(%)(KOHкон)=mр−ра нач+mO2+mNO2mKOH нач−mKOH прореаг⋅100%
Обратимся к реакции (3)
Пусть x количество молей O2 вступивших в реакцию,
только 4x количество молей NO2 вступивших в реакцию,
и 4x количество молей KOH вступивших в реакцию. Переведем моли в массу.
m(O2 прореагировало)=x*32 (M(O2)=32 (г/моль))
m(NO2 прореагировало)=4x*46 (M(NO2)=46 (г/моль))
m(KOH прореагировало)=4x*56 (M(KOH)=56 (г/моль))
Подставляем цифры в формулу
20%=133,6+x⋅32+4x⋅4653,44−4x⋅56⋅100%
nXпрореаг.(KOH)=4х Xмоль
mXпрореаг.(KOH)=4х⋅56=224х Xг
mXост.(KOH)=53,4−224х Xг
Масса конечного раствора:
mXр−ра=133,6+32х+184х=133,6+216х
Получаем выражение:
wX2(KOH)=mXост.(KOH)/mXр−ра
0,2=(53,44−224х)/(133,6+216х)
х=0,1моль
nX2(OX2)=0,1 Xмоль,nX2(NOX2)=0,4 Xмоль
Следовательно, в реакцию (2) вступило:
nX2(Ca(NOX3)X2)=0,2 Xмоль
По условию:
VX1(OX2):VX2(исх Xсмеси Xгазов)=nX1(OX2): (nX1(OX2)+nX2(OX2)+nX2(NOX2))=1:2
Отсюда: nX1(OX2)=0,5 Xмоль
nX1(Ca(NOX3)X2)=0,5 Xмоль
nXобщ.(Ca(NOX3)X2)=0,5+0,2=0,7 Xмоль
mXобщ.(Ca(NOX3)X2)=n⋅M=0,7⋅164=114,8 Xг