110 г раствора гидроксида калия смешали с избытком раствора нитрата железа (II). Выпал осадок массой 22,5 г. Вычислите массовую долю гидроксида калия в исходном растворе. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение:

В условии задачи сказано, что выпал осадок гидроксида железа(II). Это значит, что реакция протекала между гидроксидом калия (KOH) и нитратом железа(II) (Fe(NO₃)₂).

1. Уравнение реакции:

\( 2KOH + Fe(NO_3)_2 \rightarrow Fe(OH)_2{\downarrow} + 2KNO_3 \)

2. Найдём количество вещества осадка (Fe(OH)₂):

Молярная масса \( Fe(OH)_2 \) = \( 56 + 2 \cdot (16 + 1) = 56 + 38 = 94 \) г/моль.

Количество вещества \( n(Fe(OH)_2) = \frac{m}{M} = \frac{22.5 \text{ г}}{94 \text{ г/моль}} \approx 0.24 \) моль.

3. Найдём количество вещества гидроксида калия (KOH), которое прореагировало:

Из уравнения реакции следует, что \( n(KOH) = 2 \cdot n(Fe(OH)_2) \).

\( n(KOH) = 2 \cdot 0.24 \text{ моль} = 0.48 \) моль.

4. Найдём массу гидроксида калия (KOH), которая прореагировала:

Молярная масса \( KOH = 39 + 16 + 1 = 56 \) г/моль.

Масса \( m(KOH) = n \cdot M = 0.48 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} \approx 26.88 \) г.

5. Вычислим массовую долю гидроксида калия в исходном растворе:

Массовая доля \( w(KOH) = \frac{m(KOH)}{m_{раствора}} \cdot 100 \% \).

\( w(KOH) = \frac{26.88 \text{ г}}{110 \text{ г}} \cdot 100 \% \approx 24.44 \)%

Ответ: Массовая доля гидроксида калия в исходном растворе составляет примерно 24.44 %.