Здравствуйте, уважаемые читатели!
После вебинара от составителей КИМов по химии от 28 апреля на сайтах преподавателей, готовящих к ЕГЭ, появилось множество материалов на решение задач по "атомистике" (элементному составу веществ). Поддалась этому искушению и я. Решаю сегодня интересную и непростую, на мой взгляд, задачу, взятую из задачника Попкова с соавт. Использую безотказный алгебраический метод. Возможно, есть и другие варианты решения этой задачи, но мне ближе - алгебраический, учитывающий всевозможные вариации взаимодействий между исходными веществами и реагентами.
Итак, задача 619 :
Через 13,1 г смеси бромида калия и иодида калия, в которой массовая доля брома равна 24,5%, пропустили смесь хлора и брома, в результате чего получилась смесь двух солей, в которой массовая доля брома равна 57%. Вычислите массу смеси галогенов, вступившую в реакцию.
Ответ: 3,11 г
Решение.
1. Найдем состав исходной смеси:
а)путь m(KBr) = x г, тогда n(Br)=n(KBr)=x/119, m(Br)=80x/119
W(Br)= m(Br) /m( KBr +KI)=0,245,
80x/(119*13,1)= 0,245, откуда х= 4,77 г= m(KBr) . m(KI) = 13,1-4,77=8,33г
б) n 1 (KBr) =4,77/119=0,04 моль. n1 ( KI ) =8,33/166=0,05 моль.
n 1 сумм солей = 0,09 моль
2. Уравнения реакций:
2KBr+Cl2=2KCl+Br2 (1)
2KI+Cl2=2KCl+I2 (2)
2KI+Br2=2KBr+I2 (3)
В смеси - хлорид калия (образовавшийся из иодида и бромида) и бромид калия (образовавшийся из иодида и непрореагировавший)
3. Расчеты по уравнениям:
а) пусть n(Br2), вступившего в 3 реакцию, равно х моль,
n(Сl2), вступившего в 1 и 2 реакцию, равно у моль,
n непрореаг(KBr) равно z моль,
n2(KCl) в полученной смеси= 2у моль
n2(KBr) в полученной смеси= (2x+z) моль
n2(KCl) + n2(KBr) = n 1 сумм солей = 0,09 моль
2у + 2x+z =0,09 моль
б) тогда :
m получ. смеси солей= 2* 74,5y+119( 2x+z) г
m(Br) в смеси= 80 (2x+z) г
W2(Br)= 80 (2x+z) /( 149y+119( 2x+z)) =0,57
отсюда 2x+z = 7 у,
а так как 2у + 2x+z =0,09 моль ,
у= 0, 01 моль.
Т. о. n(Сl2), вступившего в 1 и 2 реакцию, равно 0,01 моль,
в) Для нахождения n(Br2), вступившего в 3 реакцию, используем полученное выше (пункт 2 б)выражение:
2x+z = 7 у = 0,07 моль.
Очевидно, что:
z( количество непрореаг. бромида калия)=n1(KBr)= 0,04 моль
тогда х= 0,015 моль
4. Масса прореагировавшей смеси газов =
=71у+ 160х=71*0,01+160*0,015=0,71+2,4=3,11 г
Всего доброго!