Химия
8 класс
Вопрос
Вычислите массовую долю хрома в смеси хромата калия и дихромата калия, в которой массовая доля калия равна 35%.
Ответ
I способ. Поскольку массовые доли не зависят от количества смеси, можно взять один моль смеси. Пусть $\nu (K_{2}CrO_{4}) = x, \nu (K_{2}Cr_{2}O_{7}) = 1 - x$, тогда масса смеси равна $194x + 294(1 - x) = 294 - 100x$. Количество калия в смеси равно $\nu (K) = 2x + 2(1 - x) = 2 моль$, а его масса составляет $m(K) = 2 \cdot 39 = 78 г$. По определению, массовая доля калия равна:
$\omega (K) = \frac{78}{294 - 100x} = 0,35$,
откуда $x = 0,71$. Количество хрома в смеси равно $\nu (Cr) = x + 2(1 - x) = 2 - x = 1,29 моль$, а его масса составляет $m(Cr) = 1,29 \cdot 52 = 67 г$. Массовая доля хрома равна:
$\omega (Cr) = \frac{67}{294 - 100 \cdot 0,71} = 0,30$.
II способ. Можно взять произвольное количество смеси и обозначить $\nu (K_{2}CrO_{4}) = x, \nu (K_{2}Cr_{2}O_{7}) = y$, тогда масса смеси равна $194x + 294y$. Количество калия в смеси равно $\nu (K) = 2x + 2y$, а его масса составляет $m(K) = (2x + 2y) \cdot 39 = 78(x + y) г$. По определению, массовая доля калия равна:
$\omega(K) = \frac{78(x + y)}{194x + 294y} = 0,35$.
откуда $x = 2,46y$. Количество хрома в смеси равно $\nu (Cr) = x + 2y = 4,46y$, а его масса составляет $m(Cr) = 4,46y \cdot 52 = 232y г$. Массовая доля хрома равна:
$\omega (Cr) = \frac{232y}{194 \cdot 2,46y + 294y} = 0,30$.
Количество дихромата ($y$) в дроби сокращается, и мы еще раз убеждаемся, что доля не зависит от общего количества.
Ответ. $\omega(Cr) = 0,30$.