Химия
8 класс
Вопрос
Подкисленный серной кислотой раствор бихромата калия восстанавливали двуокисью серы, полученной при нагревании концентрированной серной кислоты с медью.
Напишите уравнения соответствующих химических реакций и вычислите:
а) количества бихромата калия, серной кислоты и меди, которые необходимо израсходовать, чтобы получить 28 г сульфата хрома;
б) количество и объем израсходованного SO2 (при давлении 74 см рт. ст. и температуре 23∘С).
Ответ
Названные в условии задачи реакции можно представить в виде уравнений
Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2OK2Cr2O7+3SO2+H2SO4=Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O|31
Для проведения расчетов запишем суммарное (итоговое) уравнение
3Cu+K2Cr2O7+7H2SO4=3CuSO4+Cr2(SO4)3+K2SO4+7H2O.
28 г сульфата хрома (M=392) соответствуют 28:3921/14 моля. Из уравнения реакции следует, что на образование 1 моля Cr2(SO4)3 расходуется 1 моль K2Cr2O7, 7 молей H2SO4 и 3 моля меди, следовательно, для получения 1/14 моля сульфата хрома потребуется
114моля=29414=21 г K2Cr2O7,
714моля=98,714=49 г H2SO4,
314моля=3⋅63,5414=13,62 г Cu.
Для получения 1 моля Cr2(SO4)3 требуется 3 моля SO2 поэтому для получения 114 моля необходимо 314 моля или 64⋅314=13,7 г SO2.
Объем этого количества газа можно определить по уравнению Менделеева - Клапейрона:
V=nRTp=3⋅0,082⋅296⋅7614⋅74=5,34 л.