Дано: m(раствора)=300 г, ω(KI)=15%
Найти: n(Ag)-?
Решение
1-й способ
1. Рассчитываем массу иодида калия в растворе:
m(KI)=(ω(KI)•m(раствора)):100%=15%•300 г:100%=45 г
2. Вычисляем количество вещества иодида калия массой 45 г по формуле: n=m/M, где M - молярная масса.
Mr(KI)=Ar(K)+Ar(I)=39+127=166, поэтому M(KI)=166 г/моль
n(KI)=m(KI)/M(KI)=45 г : 166 г/моль=0,27 моль
3. Составим химическое уравнение:
2KI + Cl2 = 2KCl + I2↓
По уравнению реакции n(KI):n(KCl):n(Cl2)=2:1:2, поэтому:
n(Cl2)=n(KI):2=0,271:2 моль=0,135
n(KCl)=n(KI)=0,27 моль
4. Вычисляем объём хлора количеством вещества 0,1355 моль по формуле: V=n•VM, где VM ― молярный объём.
V(Cl2)=n(Cl2)•VM=0,135 моль • 22,4 мл/ммоль=3 л
2-й способ
1. Рассчитываем массу иодида калия в растворе:
m(KI)=(ω(KI)•m(раствора)):100%=15%•300 г:100%=45 г
2. Составим химическое уравнение:
45 г х л у моль
2KI + Cl2 = 2KCl + I2↓
332 г 22,4 л 2 моль
Над формулами соединений KI, Cl2 и KCl записываем вычисленную массу иодида калия (4,225 г) и неизвестные объём хлора и массу хлорида калия (х л и у г соответственно), а под формулами соединений ― объём и массу соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л.
M(KI)=166 г/моль, масса 1 моль=166 г, а масса 2 моль=332 г
2. Объём хлора рассчитываем с помощью пропорции:
45 г / 332 г = х л / 22,4 л, отсюда
х=V(Cl2)=45 г • 22,4 л : 332 г=3 л
3. Количество вещества хлорид калия рассчитываем с помощью пропорции:
45 г / 332 г = у моль / 2 моль, отсюда
х=n(KCl)=45 г • 2 моль : 332 г=0,27 моль
Ответ: 3 л хлора и 0,27 моль хлорида калия.