Вопрос школьника
Рассчитайте объем (н. у.) хлора, который необходим для полного вытеснения всего иода из раствора иодида калия объемом 200 см3 (плотность раствора 1,23 г/см3) и массовой долей соли, равной 25,6 %.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать реакцию вытеснения, которая происходит между хлором и иодидом калия:
Cl2 + 2KI → 2KCl + I2
Из уравнения видно, что для вытеснения одной молекулы иода необходимо две молекулы хлора. Таким образом, для вытеснения всего иода из 200 см3 раствора иодида калия необходимо использовать такое количество хлора, которое содержит два молярных эквивалента.
Массовая доля иодида калия в растворе равна 25,6%, что означает, что в 100 г раствора содержится 25,6 г иодида калия. Масса раствора, соответствующего объему 200 см3, равна:
m = Vρ = 200 см3 × 1,23 г/см3 = 246 г
Масса иодида калия в этом объеме раствора равна:
m(KI) = 0,256 × 246 г = 63 г
Молярная масса иодида калия равна:
M(KI) = 39,1 г/моль + 126,9 г/моль = 166 г/моль
Количество молей иодида калия в 200 см3 раствора равно:
n(KI) = m(KI) / M(KI) = 63 г / 166 г/моль = 0,379 моль
Для вытеснения всего иода из этого количества иодида калия необходимо использовать два молярных эквивалента хлора, то есть 0,758 моль.
Молярная масса хлора равна 35,5 г/моль, поэтому масса хлора, необходимая для вытеснения всего иода, равна:
m(Cl2) = n(Cl2) × M(Cl2) = 0,758 моль × 71 г/моль = 53,8 г
Таким образом, для полного вытеснения всего иода из 200 см3 раствора иодида калия необходимо использовать 53,8 г хлора.
