Дано:
- Масса исходной смеси = 44,3 г
- Масса осадка после обработки раствором нитрата серебра = 63,14 г
Найти:
- Массовую долю хлорида калия (KCl) в исходной смеси.
Решение:
1. Определим состав смеси. В смеси содержатся хлорат калия (KClO3) и хлорид калия (KCl). При прокаливании хлорат калия разлагается на хлорид калия, кислород и хлор:
2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2
Таким образом, масса хлорида калия (KCl), образующегося при разложении, будет зависеть от массы начального хлората калия.
2. Определим, сколько хлоридов калия образуется и сколько осадка AgCl при взаимодействии с раствором нитрата серебра.
Реакция между хлоридом калия и нитратом серебра:
KCl + AgNO3 → AgCl (осадок) + KNO3
Молекулярная масса AgCl = 107,9 + 35,5 = 143,4 г/моль
Количество вещества AgCl = масса осадка / молекулярная масса
n(AgCl) = 63,14 г / 143,4 г/моль ≈ 0,439 моль
Поскольку 1 моль KCl реагирует с 1 моль AgNO3, количество моль KCl также равно 0,439 моль.
3. Определим массу хлорида калия, образующегося из полученного количества моль KCl:
Молекулярная масса KCl = 39 + 35,5 = 74,5 г/моль
Масса KCl = n(KCl) * молекулярная масса
Масса KCl = 0,439 моль * 74,5 г/моль = 32,7 г
4. Теперь определим массу хлората калия в смеси. Зная массу хлорида калия после прокаливания, можно вычислить массу хлората калия. Масса хлората калия (KClO3), разложившегося на KCl, можно найти из уравнения реакции:
2 KClO3 → 2 KCl + 3 O2
Таким образом, 1 моль KClO3 дает 1 моль KCl.
Молекулярная масса KClO3 = 39 + 35,5 + 3*16 = 122,5 г/моль
Масса KClO3 = (32,7 г / 74,5 г/моль) * 122,5 г/моль ≈ 54,1 г
5. Определим массу смеси хлората калия и хлорида калия до прокаливания:
Масса исходной смеси = масса KCl + масса KClO3
44,3 г = 32,7 г + масса KClO3
Масса KClO3 = 44,3 г - 32,7 г = 11,6 г
6. Найдем массовую долю хлорида калия в исходной смеси:
Массовая доля KCl = (масса KCl / масса исходной смеси) * 100%
Массовая доля KCl = (32,7 г / 44,3 г) * 100% ≈ 73,7%
Ответ:
- Массовая доля хлорида калия (KCl) в исходной смеси составляет примерно 73,7%.