Химия
8 класс
Вопрос
При анализе некоторого раствора смеси солей в нем были обнаружены ионы Na+,Cl−,Br−,I−.
После выпаривания 20 мл этого раствора сухой остаток имел массу 1,732 г. Другой образец раствора смеси солей такого же объема встряхивали с бромной водой и после выпаривания получили 1,685 г сухого остатка. Из третьего образца также объемом 20 мл после насыщения хлором и выпаривания получили 1,4625 г сухого остатка.
а. Вычислите концентрацию (в граммах) отдельных ионов в растворе.
б. Какие количества брома и иода можно получить, переработав 1м3 этого раствора?
Ответ
Принимаем атомные массы элементов ANa=23,ACl=35,5,ABr=80,A1=127 и обозначаем количества грамм-ионов этих элементов в 20 мл раствора соответственно n,x,y и z, причем n=x+y+z.
Исходя из ионных уравнений реакций
2I−+Br2=I2+2Br−,
2Br−+Cl2=Br2+2Cl−,
2I−+Cl2=I2+2Cl−
и обозначая массы исходной смеси солей m1, смеси хлорида и бромида m2 и чистого хлорида m3, получаем следующие соотношения:
zA1−zABr=m1−m2,
z=1,732−1,685127−80=0,04747=0,001 г-иона иода.
yABr+zA1−(y+z)ACl=m1−m3,
80y+127z−35,5y−35,5=1,732−1,4625,
44,5+91,5z=0,2695,
откуда (z уже известен)
44,5y=0,2695−0,0915,
у=0,17844,5=0,004 г-иона брома.
Количество грамм-ионов натрия находим из уравнения
(23+35,5)n=m3,
n=1,462558,5=0,025 г-ионов натрия.
Тогда количество грамм-ионов хлора в пробе равно x=n−(z+y)=0,025−0,005=0,02 г-иона хлора.
Концентрация отдельных ионов в растворе смеси солей рассчитывается следующим образом:
cNa+=0,025⋅100020=1,25 г-иона Na+/л;
cCl=1 г-иона Cl−/л; cBr−=0,2 г-иона Вr−/л; c1=0,05 г-иона I−/л. Из 1м3 (1000 л) соляного раствора можно получить
mBr2=ABr⋅cBr=80⋅0,2кг=16 кг брома,
mI2=A1⋅c1=127⋅0,05кг=6,35 кг иода.