Задача на расчет осадка из фильтрата после хлорирования
Через 415 г раствора, массовая доля иодида калия в котором 20%, пропустили 4,48 л хлора (н. у.). Выделившийся иод отфильтровали, к фильтрату добавили избыток раствора нитрата серебра. Вычислите массу образовавшегося при этом осадка.
Дано
`m(text{р-ра } KI) = 415 text{ г}`
`ω(KI) = 20%`
`V(Cl_2) = 4.48 text{ л (н.у.)}`
Найти
`m(осадка) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции хлора с раствором иодида калия:
`2KI + Cl_2 = 2KCl + I_2 text{↓}`
Найдём массу и количество вещества иодида калия в исходном растворе:
`m(KI) = (ω(KI)*m(text{р-ра } KI))/100 = (20*415)/100 = 83 text{ г}`
`n(KI) = (m(KI))/(M(KI)) = 83/166 = 0.5 text{ моль}`
Найдём количество вещества хлора:
`n(Cl_2) = (V(Cl_2))/(V_m) = 4.48/22.4 = 0.2 text{ моль}`
Иодид калия находится в избытке. Согласно уравнению реакции, количество вещества прореагировавшего иодида калия и образовавшегося хлорида калия в 2 раза больше количества вещества хлора:
`n_{прореаг.}(KI) = n(KCl) = 2*n(Cl_2) = 2*0.2 = 0.4 text{ моль}`
`n_text{ост.}(KI) = n(KI) - n_{прореаг.}(KI) = 0.5 - 0.4 = 0.1 text{ моль}`
Запишем уравнения реакций с образованием осадка:
`KCl + AgNO_3 = AgCl text{↓} + KNO_3`
`KI + AgNO_3 = AgI text{↓} + KNO_3`
Согласно уравнению реакции количество вещества хлорида серебра(I) равно количеству вещества хлорида калия:
`n(AgCl) = n(KCl) = 0.4 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества иодида серебра(I) равно количеству вещества иодида калия, оставшегося в растворе:
`n(AgI) = n_text{ост.}(KI) = 0.1 text{ моль}`
Найдём массы осадков:
`m(AgI) = n(AgI)*M(AgI) = 0.1*235 = 23.5 text{ г}`
`m(AgCl) = n(AgCl)*M(AgCl) = 0.4*143.5 = 57.4 text{ г}`
Общая масса осадка:
`m(осадка) = m(AgI) + m(AgCl) = 23.5 + 57.4 = 80.9 text{ г}`
Ответ
`m(осадка) = 80.9 text{ г}`