Химия
8 класс
Вопрос
1 г технического брома, загрязненного хлором, ввели в реакцию с избытком раствора иодистого калия, в Результате получили раствор, окрашенный в темно-коричневый цвет. Для полного обесцвечивания полученного раствора необходимо 126,70 мл 0,1 М раствора Na2S2O3.
а. Объясните причину изменения окраски раствора KI. Напишите уравнения реакции, происходящей после Добавления к раствору KI брома, содержащего хлор. Объясните эти реакции, исходя из положения названных элементов в периодической системе.
б. Объясните обесцвечивание раствора при действии Na2S2O3 и напишите уравнение соответствующей реакции. Объясните характер изменения степени окисления в этой реакции и покажите, какое вещество здесь является окислителем, а какое - восстановителем.
в. Вычислите процентное (по массе) содержание хлора в броме.
Ответ
а. Активность (окислительные свойства) галогенов падает с ростом их атомной массы (атомного номера, т. е, заряда ядра).
Br2+2KI=2KBr+I2,
Cl2+2KI=2KCl+I2.
Выделившийся иод окисляет тиосульфат натрия
I2окислитель+2Na2S2O3восстановитель=Na2S4O6+2NaI
Обозначим:
х - масса брома в 1 г технического препарата брома,
у - масса хлора в 1 г технического препарата брома,
a - объем (мл) 0,1 М раствора Na2S2O3, эквивалентный х г брома,
b - объем (мл) 0,1 М раствора Na2S2O3, эквивалентный у г хлора. Тогда
{x+y=1,000a+b=126,7.
Поскольку 0,1 М раствор Na2S2O3 имеет концентрацию 0,1 н. (1 г-экв Na2S2O3=M, 1 г-экв брома равен M/2=79,92 и 1 г-экв хлора равен М/2=35,46), то
a=1000⋅x79,92⋅0,1=125,13 мл,
b=1000⋅y35,46⋅0,1=282,01 мл,
откуда
{125,13x+282,01y=126,7x+y=1,000|125,13
или
125,13x+282,01y=126,7
-
125,13x+125,13y=125,13_
156,88y=1,57.
Таким образом, y=0,01,х=0,99. Процентное содержание хлора в броме
c%=0,01⋅1001,000=1 %.