задача 34
Навеску хлората калия массой 11,025 осторожно нагрели. При этом часть ее подверглась диспропорционированию, часть разложилась с выделением газа, а некоторая часть не разложилась. Масса получившегося твердого остатка составила 10,065 г. Этот остаток растворили в 110 мл воды и получили раствор с массовой долей хлорида калия 2%. Рассчитайте массовую долю перхлорат-ионов в твердом остатке после прокаливания хлората калия.
Решение:
1) В задаче одна наша навеска массой 11.025 г разделилась на три части:
Отметим, что по реакциям образовалось только одно газообразное вещество и значит разница в массе навески и твердого остатка будет равняться массе кислорода:
m(O₂)= m(KClO₃) - m (остатка) = 11,025 -10,065 = 0,96 г
n(O₂) = m/M = 0,96/32= 0,03 моль
2) Разбираем следующий этап задачи "Этот остаток растворили в 110 мл воды и получили раствор с массовой долей хлорида калия 2%."
В нашем твердом остатке хлорид калия будет собираться из двух реакций KCl (1) по первой реакции, и KCl (2) по второй реакции.
- Найдем количество вещества n(KCl (1)) из 1 уравнения реакции по кислороду:
n(KCl (1)) = 0,02 моль
- Обозначим количество вещества n(KCl (2)) = х моль:
- Выразим количество вещества всего хлорида калия в твердом остатке:
n(KCl) = n(KCl (1)) + n(KCl (2)) = 0,02 +х
Выразим массу этого хлорида калия:
m(KCl) = n∙M = (0,02 +х)∙ 74,5 - Запишем выражение для массовой доли хлорида калия в растворе:
Решим уравнение и найдем х= 0,012 моль
3) По задаче нас просят найти "массовую долю перхлорат-ионов в твердом остатке после прокаливания хлората калия", для этого нам необходимо найти сначала количество вещества n(KClO₄), потом количество вещества уже перхлорат-ионов, и их массу.
- Найдем количество вещества n(KClO₄) по уравнению реакции:
n(KClO₄) = 0,036 моль
- Найдем количество вещества перхлорат-ионов:
n(ClO₄⁻) = n(KClO₄) = 0,036 моль - Найдем массу перхлорат-ионов:
m(ClO₄⁻) = n∙M = 0,036 ∙ 99,5 = 3,58 г - Найдем массовую долю перхлорат-ионов в твердом остатке:
Ответ: 35,6%
Обратите внимание, что ответ может отличаться на ±1,5%, так получается из-за различного округления в промежуточных расчетах.