Здравствуйте, уважаемые читатели!
Продолжаю решать задачи из рекомендованного на вебинаре "Актуальные вопросы подготовки к ЕГЭ по химии" (28.04.2020) списка.
Итак, задача № 2: ее "изюминка" - неполное разложение.
Решение
1. а) уравнение реакции:
2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2 (1)
nисх (KMnO4) =28,44/158=0,18 моль
Состав твердого остатка - K2MnO4, MnO2, KMnO4 (неразложившийся)
б) Найдем количественный состав твердого остатка:
---m(O2)=28,44-27,16=1,28 г, n(O2)=1,28/32=0,04моль,
----n(K2MnO4)=n(O2)= 0,04моль
----n(MnO2)= n(O2)= 0,04моль
----nпрореаг.(KMnO4)= 2n(O2)= 0,08моль,
----- n оставшейся(KMnO4)= nисх (KMnO4)- nпрореаг.(KMnO4)= 0,18-0,08=0,1 моль
т.о., состав твердого остатка: K2MnO4 - 0,04моль , MnO2 - 0,04моль, KMnO4 - 0, 1 моль
2. С соляной кислотой будут реагировать все 3 компонента твердого остатка. Напишем уравнения реакций и найдем количества веществ HCl и Cl2
a) 2KMnO4 +16 HCl=2MnCl2+5Cl2+2KCl+ 8H2O (2)
n1(HCl)=8n (KMnO4) =0,8 моль, n1( Cl2)=2,5n (KMnO4) =0,25 моль,
б)K2MnO4 +8 HCl=MnCl2+2Cl2+2KCl+ 4H2O (3)
n2(HCl)= 8n (K2MnO4) =0,32 моль, n2( Cl2)=2 n (KMnO4) =0,08 моль,
в)MnO2 +4 HCl= MnCl2+ Cl2+ 2H2O (4)
n3(HCl)= 4n ( MnO2) =0,16 моль, n3( Cl2)= n ( MnO2) =0,04 моль,
3. Найдем общее количество вещества и объем выделившегося хлора:
nобщ= n1( Cl2) + n2( Cl2) + n3( Cl2) =0,37 моль, V(Cl2)=0,37*22,4=8,288 л
4. Найдем общее количество вещества и объем раствора соляной кислоты:
nобщ= n1( НCl) + n2( НCl ) + n3( НCl ) =1,28 моль,
V раствора= (nобщ ( НCl) * M(HCl)*100)/(rW), где r- плотность раствора, г/мл, W- массовая доля HCl, %.
V раствора =(1,28*36,5*100)/(1,18*36,5)=108,5 мл
Ответ: объем выделившегося хлора = 8,288 л, объем затраченного раствора соляной кислоты = 108, 5 мл
Всего доброго!