Смесь бромида калия и иодида калия растворили в воде. Раствор разделили на 3 колбы. К 285 г раствора в первой колбе добавили 400 г 40%-го раствора нитрата серебра (I). После протекания реакции массовая доля нитрата серебра (I) в растворе оказалась = й 8,44%. К 300 г раствора во второй колбе добавили избыток нитрата меди (II), в результате в осадок выпало 26,8 г соли. Вычислите массовые доли бромида калия и иодида калия в третьей колбе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Запишем уравнения реакций:
$\ChemFormKBr + AgNO_3 = AgBr\downarrow + KNO_3 ( 1 )$
$\ChemFormKI + AgNO_3 = AgI\downarrow + KNO_3 ( 2 )$
$\ChemForm2Cu ( NO_3 ) _2 + 4KI = 2CuI\downarrow + I_2\downarrow + 4KNO_3 ( 3 )$
2. Во второй колбе:
$\nu\rm ( CuI ) = $\frac{26,8}{191}$ = 0,14моль$
$\nu_2\rm ( KI ) = 2\nu\rm ( CuI ) = 0,28 моль$
$\it m_2\rm ( KI ) = 0,28 \cdot 166 = 46,48 г$
$\omega_2\rm ( KI ) = $\frac{46,48}{300}$ = 0,1549 или15,49\%$
В каждой колбе массовые доли солей одинаковые. Соответственно, $\omega\rm ( KI ) = 15,49\%$
3. Массовую долю солей необходимо рассчитывать исходя из прореагировавших количеств соответствующих солей. Обозначим количество вещества $\ChemFormKBr$ за x. Нитрата серебра в растворе избыток, так как после добавления солей его массовая доля стала = й 8,44%. Тогда в первой колбе:
$\it m_общая\rm ( AgNO_3 ) = 400 \cdot 0,4 = 160 г$
$\nu_1\rm ( AgNO_3 ) = \nu\rm ( AgBr ) = \nu\rm ( KBr ) = xмоль$
$\it m_1\rm ( KI ) = 0,1549 \cdot 285 = 44,1465 г$
$\nu_1\rm ( KI ) = $\frac{44,1465}{166}$ = 0,266 моль$
$\nu_2\rm ( AgNO_3 ) = \nu\rm ( AgI ) = \nu_1\rm ( KI ) = 0,266моль$
$\it m_прореаг.\rm ( AgNO_3 ) = 170 \cdot ( x + 0,266 ) г$
Рассчитаем массу раствора в первой колбе:
$\it m\rm ( AgBr ) = 188 \cdot x г$
$\it m\rm ( AgI ) = 235 \cdot 0,266 = 62,51 г$
$\it m_получ.\rm ( раствора ) = \it m\rm ( 1 - го раствора KI и KBr} ) + \it m_общая\rm ( AgNO_3 ) - \it m\rm ( AgI ) - \it m\rm ( AgBr )$
$\it m_получ.\rm ( раствора ) = 285 + 400 - 62,51 - 188 \cdot x г$
Тогда:
$\it m_не прореаг.\rm ( AgNO_3 ) =\it m_общая\rm ( AgNO_3 ) - \it m_прореаг.\rm ( AgNO_3 ) г$
$\omega\rm ( AgNO_3 ) = \frac{\it m_не прореаг.\rm ( AgNO_3 )}{\it m_получ.\rm ( раствора )}$
$\omega\rm ( AgNO_3 ) = $\frac{160 - 170 \cdot ( x + 0,266 )}{285 + 400 - 62,51 - 188 \cdot x}$ = 0,0844$
$x=\nu\rm ( KBr ) =0,4моль$
Найдем массовую долю бромида калия в первой колбе:
$\it m\rm ( KBr ) = 0,4 \cdot 119 = 47,6 г$
$\omega\rm ( KBr ) = $\frac{47,6}{285}$ = 0,167 или16,7\%$
В каждой колбе массовые доли солей одинаковые. Соответственно, $\omega\rm ( KBr ) = 16,7\%$
$\ChemFormKBr + AgNO_3 = AgBr\downarrow + KNO_3 ( 1 )$
$\ChemFormKI + AgNO_3 = AgI\downarrow + KNO_3 ( 2 )$
$\ChemForm2Cu ( NO_3 ) _2 + 4KI = 2CuI\downarrow + I_2\downarrow + 4KNO_3 ( 3 )$
2. Во второй колбе:
$\nu\rm ( CuI ) = $\frac{26,8}{191}$ = 0,14моль$
$\nu_2\rm ( KI ) = 2\nu\rm ( CuI ) = 0,28 моль$
$\it m_2\rm ( KI ) = 0,28 \cdot 166 = 46,48 г$
$\omega_2\rm ( KI ) = $\frac{46,48}{300}$ = 0,1549 или15,49\%$
В каждой колбе массовые доли солей одинаковые. Соответственно, $\omega\rm ( KI ) = 15,49\%$
3. Массовую долю солей необходимо рассчитывать исходя из прореагировавших количеств соответствующих солей. Обозначим количество вещества $\ChemFormKBr$ за x. Нитрата серебра в растворе избыток, так как после добавления солей его массовая доля стала = й 8,44%. Тогда в первой колбе:
$\it m_общая\rm ( AgNO_3 ) = 400 \cdot 0,4 = 160 г$
$\nu_1\rm ( AgNO_3 ) = \nu\rm ( AgBr ) = \nu\rm ( KBr ) = xмоль$
$\it m_1\rm ( KI ) = 0,1549 \cdot 285 = 44,1465 г$
$\nu_1\rm ( KI ) = $\frac{44,1465}{166}$ = 0,266 моль$
$\nu_2\rm ( AgNO_3 ) = \nu\rm ( AgI ) = \nu_1\rm ( KI ) = 0,266моль$
$\it m_прореаг.\rm ( AgNO_3 ) = 170 \cdot ( x + 0,266 ) г$
Рассчитаем массу раствора в первой колбе:
$\it m\rm ( AgBr ) = 188 \cdot x г$
$\it m\rm ( AgI ) = 235 \cdot 0,266 = 62,51 г$
$\it m_получ.\rm ( раствора ) = \it m\rm ( 1 - го раствора KI и KBr} ) + \it m_общая\rm ( AgNO_3 ) - \it m\rm ( AgI ) - \it m\rm ( AgBr )$
$\it m_получ.\rm ( раствора ) = 285 + 400 - 62,51 - 188 \cdot x г$
Тогда:
$\it m_не прореаг.\rm ( AgNO_3 ) =\it m_общая\rm ( AgNO_3 ) - \it m_прореаг.\rm ( AgNO_3 ) г$
$\omega\rm ( AgNO_3 ) = \frac{\it m_не прореаг.\rm ( AgNO_3 )}{\it m_получ.\rm ( раствора )}$
$\omega\rm ( AgNO_3 ) = $\frac{160 - 170 \cdot ( x + 0,266 )}{285 + 400 - 62,51 - 188 \cdot x}$ = 0,0844$
$x=\nu\rm ( KBr ) =0,4моль$
Найдем массовую долю бромида калия в первой колбе:
$\it m\rm ( KBr ) = 0,4 \cdot 119 = 47,6 г$
$\omega\rm ( KBr ) = $\frac{47,6}{285}$ = 0,167 или16,7\%$
В каждой колбе массовые доли солей одинаковые. Соответственно, $\omega\rm ( KBr ) = 16,7\%$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 115681 • Задание №2
Из указанных в ряду химических элементов выберите три элемента, которые в Периодической системе химических эле...
ID 121388 • Задание №19
Установите соответствие между схемой реакции и свойством, которое проявляет элемент железо в этой реакции: к к...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный:
— в ответе правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;
— правильно произведены вычисления, в которых используются
необходимые физические величины, заданные в условии задания;
— продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь
физических величин, на основании которых проводятся расчеты;
— в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина | 4
Допущена ошибка только в одном из перечисленных выше
элементов ответа | 3
Допущены ошибки в двух из перечисленных выше элементах ответа | 2
Допущены ошибки в трех из перечисленных выше элементах ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно. | 0
Максимальный балл | 4
Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из трех элементов (втором, третьем или четвертом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл.
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный:
— в ответе правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;
— правильно произведены вычисления, в которых используются
необходимые физические величины, заданные в условии задания;
— продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь
физических величин, на основании которых проводятся расчеты;
— в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина | 4
Допущена ошибка только в одном из перечисленных выше
элементов ответа | 3
Допущены ошибки в двух из перечисленных выше элементах ответа | 2
Допущены ошибки в трех из перечисленных выше элементах ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно. | 0
Максимальный балл | 4
Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из трех элементов (втором, третьем или четвертом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл.
🔗 Другие задания линии №34 по предмету Химия:
ID 126200
При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л...
ID 126201
Навеску гидрокарбоната натрия прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тверд...
ID 126202
Навеску основного карбоната меди прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тв...
ID 126203
Навеску технического карбоната кальция массой 8,00 г растворили в избытке соляной кислоты. К по...
ID 126204
Железную проволоку массой 0,295 г растворили при нагревании в избытке разбавленной азотной кисл...