Химия
8 класс
Вопрос
Имеется смесь хлорида калия, нитрата калия и бертолетовой соли ($KClO_{3}$). Определите массовые доли веществ в этой смеси, если известно, что при нагревании 16,98 г этой смеси в присутствии оксида марганца (IV) выделяется 2,24 л газов (н.у.), а при действии на то же количество исходной смеси избытка соляной кислоты выделяется 2,688 л хлора (н.у.).
Ответ
Записываем уравнения химических реакций:
$2KNO_{3} \rightarrow 2KNO_{2} + O_{2} \uparrow$ (1)
$2KClO_{3} \rightarrow 2KCl + 3O_{2} \uparrow$ (2)
$KClO_{3} + 6HCl \rightarrow 3Cl_{2} \uparrow +KCl + 3H_{2}O$ (3)
По объему выделившегося в реакции (3) хлора определяем количество и массу бертолетовой соли:
$\nu (Cl_{2} ) = \frac{2,688}{22,4} = 0,12 моль. \nu (KClO_{3}) = \frac{0,12}{3} = 0,04 моль$.
$m(KClO_{3}) = 0,04 \cdot 122,5 = 4,9 г$.
По объему кислорода, выделившегося в результате реакций (1) и (2), находим количество и массу нитрата калия:
$\nu (O_{2} \: выделившегося \: в \: двух \: реакциях) = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 моль$.
$\nu (O_{2} \: выделившегося \: во \: второй \: реакции) = \frac{0,04 \cdot 3}{2} = 0,06 моль$.
$\nu (O_{2} \: выделившегося \: в \: первой \: реакции) = 0,1 - 0,06 = 0,04 моль$.
$\nu (KNO_{3}) = 0,04 \cdot 2 = 0,08 моль$.
$m(KNO_{3}) = 0,08 \cdot 101 = 8,08 г$.
Определяем массу $KCl$ и рассчитываем массовые доли веществ в исходной смеси:
$m(KCl) = 16,98 - 4,9 - 8,08 = 4 г$.
$\omega (KNO_{3}) = \frac{8,08}{16,98} = 0,4759$.
$\omega (KClO_{3}) = \frac{4,9}{16,98} = 0,2886$.
$\omega(KCl) = \frac{4}{16,98} = 0,2356$.