#340.2 г дихромата аммония прокалили до постоянной массы. Полученный раствор отфильтровали, к осадку прилили 616 мл 40%-ного раствора соляной кислоты (плотность 1,20 г/мл). Определите массовую долю хлорида хрома в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задания, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых величин).
Решение:
Составим уравнения реакций.
(NH4)2Cr2O7=N2(газ)+Cr2O3(осадок)+4H2O (1)
Cr2O3+6HCI=2CrCI3+H2O (2)
Рассчитаем исходное количество дихромата аммония.
М((NH4)2Cr2O7)=252 г/моль
n((NH4)2Cr2O7)=340,2 г/252 г/моль=1,35 моль
Найдем исходное количество хлороводорода.
m(HCI)р-ра=V(HCI)р-ра*р(HCI)р-ра=616 мл*1,20 г/мл=792 г
m(HCI)= m(HCI)р-ра*ῳ(HCI)/100%=792 г*40%/100%=316,8 г
М(HCI)= 36,5 г/моль
n(HCI)= 316,8 г/36,5 г/моль=8,67 моль
По уравнению 1: n((NH4)2Cr2O7)/1= n(Cr2O3)/1=1,35 моль
По уравнению 2: n(Cr2O3)/1= n(HCI)/6.
По условию: 1,35 моль/1 меньше, чем 8,67 моль/6. Получается, что серная кислота взята в избытке.
По уравнению 2:
n(Cr2O3)/1= n(CrCI3)/2.
n(CrCI3)=2* n(Cr2O3)=2*1,35 моль=2,7 моль
m(CrCI3)= n(CrCI3)* М(CrCI3), М(CrCI3)=158,5 г/моль
m(CrCI3)=2.7 моль*158,5 г/моль=427,95 г
Масса конечного раствора складывается из массы раствора соляной кислоты и массы растворенного в ней оксида хрома.
Рассчитаем массу оксида хрома.
М(Cr2О3)=152 г/моль
m(Cr2О3)= n(Cr2O3)* М(Cr2О3)=1,35 моль*152 г/моль=205,2 г
m(р-ра)= m(Cr2О3)+ m(HCI)р-ра=792 г+205,2 г=997,2 г
ῳ(CrCI3)= m(CrCI3)/ m(р-ра)*100%=427,95 г/997,2 г*100%=42,92%
Ответ: 42,92%