Question

Через 415 г раствора, массовая доля йодида калия в котором 20%, пропустили 4,48 л хлора (н.у). Выделившийся йод отфильтровали, к фильтру добавили избыток раствора нитрата серебра. Вычислите массу образовавшегося при этом осадка.

Answer 1

Дано:

m (р-ра KI) = 415 г.

ω (KI) = 20% (0,2)

V (Cl₂) = 4,48 л.

Найти:

m (осадок)

Решение:

• Запишем первую реакцию и уравняем её в случае необходимости:

2 KI + Cl₂ ===> 2 KCl + I₂

• По уравнению реакции: ν (KI) : ν (Cl₂) : ν (I₂) = 2 : 1 : 1

• Найдём массу и количество йодида калия:

ω (KI) = m (KI)/m (р-ра KI)

m (KI) = m (р-ра KI) • ω (KI) = 415 г. • 0,2 = 83 г.

ν (KI) = m/M = 83 г./166 г/моль = 0,5 моль

• Найдём количество хлора:

ν (Cl₂) = V/Vm = 4,48 л./22,4 л/моль = 0,2 моль

• Видим, что йодид калия находится в избытке, ⇒ ведём расчёты по хлору:

ν (I₂) = ν (Cl₂) = 0,2 моль

• Найдём массу йода:

m (I₂) = M • ν = 254 г/моль • 0,2 моль = 50,8 г.

• Запишем вторую реакцию:

I₂ + 2 AgNO₃ + H₂O ===> 2 AgI↓ + AgIO₃ + 2 HNO₂

• По уравнению реакции: ν (I₂) : ν (AgI) = 1 : 2

• Найдём количество йода:

ν (I₂) = m/M = 50,8 г./254 г/моль = 0,2 моль

• Найдём количество йодида серебра:

ν (AgI) = 2 • ν (I₂) = 2 • 0,2 моль = 0,4 моль

• Найдём массу осадка:

m (AgI) = M • ν = 235 г/моль • 0,4 моль = 94 г.

Ответ: m (осадка) = 94 г.

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте разберемся в химических реакциях, которые происходят в этом процессе.

1. Сначала нам дан 415 г раствора с массовой долей иодида калия KI в нем равной 20%. Это означает, что в 100 г раствора содержится 20 г KI.

2. Затем этот раствор пропускается через 4.48 л хлора (н.у), и происходит реакция между хлором и иодидом калия:

KI + Cl2 -> 2KCl + I2

В этой реакции хлор окисляет иодид калия до элементарного иода (I2), который выделяется.

3. Выделившийся иод отфильтровали, что означает, что все продукты реакции, кроме иода, удаляются из раствора.

4. Затем к фильтру добавили избыток раствора нитрата серебра (AgNO3). В этой реакции происходит образование осадка агрегата серебра (AgI):

2AgNO3 + I2 -> 2AgI + 2HNO3

Это означает, что каждый моль иода образует два моля осадка AgI.

Теперь, чтобы рассчитать массу образовавшегося осадка AgI, нам нужно вычислить количество моль иода, которое было в растворе и которое образовало AgI.

Сначала найдем количество моль иода, которое было в 415 г раствора:

Масса иода = массовая доля × масса раствора Масса иода = 0.20 × 415 г = 83 г

Теперь найдем количество моль иода:

Масса иода (г) / молярная масса иода (г/моль) = количество моль 83 г / 126.9045 г/моль = 0.653 моль

С учетом того, что каждый моль иода образует два моля AgI, количество моль AgI будет равно:

0.653 моль иода × 2 = 1.306 моль AgI

Теперь, чтобы найти массу образовавшегося AgI, умножим количество моль AgI на его молярную массу:

Масса AgI (г) = количество моль AgI × молярная масса AgI (г/моль) Масса AgI = 1.306 моль × (126.9045 г/моль + 107.8682 г/моль) = 334.90 г

Итак, масса образовавшегося осадка AgI составляет 334.90 г.