Дано:
- растворимость бромида калия при 0 °C составляет 50 г на 100 г воды.
- растворимость бромида калия при 45 °C составляет 80 г на 100 г воды.
- масса осадка, полученного при взаимодействии с нитратом серебра, составляет 56,4 г.
- температура раствора — 45 °C.
Найти: объем хлора, который прореагирует с раствором.
Решение:
1. Рассчитаем массу бромида калия, которая была растворена в 100 г воды при 0 °C. Мы знаем, что при 45 °C растворимость составляет 80 г, а при 0 °C — 50 г. Таким образом, из 80 г на 100 г воды в растворе при 45 °C содержится 30 г бромида калия больше, чем при 0 °C. Это количество вещества будет кристаллизоваться при понижении температуры с 45 °C до 0 °C.
2. Рассчитаем молекулярную массу бромида калия (KBr):
Молекулярная масса KBr = масса K + масса Br = 39 + 80 = 119 г/моль.
3. Рассчитаем количество вещества (моли) бромида калия, которое содержится в 30 г:
n(KBr) = 30 г / 119 г/моль ≈ 0,252 моль.
4. Реакция между бромидом калия (KBr) и хлором (Cl2):
2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2.
Из уравнения видно, что 1 моль Cl2 реагирует с 2 молями KBr. Следовательно, для 0,252 моль KBr потребуется:
n(Cl2) = 0,252 моль / 2 = 0,126 моль.
5. Рассчитаем массу хлора, необходимую для реакции. Молекулярная масса хлора (Cl2) = 2 * 35,5 = 71 г/моль.
Масса хлора, необходимая для реакции:
m(Cl2) = 0,126 моль * 71 г/моль ≈ 8,946 г.
6. Теперь найдем объем хлора (н. у.) при нормальных условиях (н. у.). При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
Объем хлора (н. у.):
V(Cl2) = 0,126 моль * 22,4 л/моль ≈ 2,82 л.
Ответ: объем хлора, который прореагирует с раствором, составляет 2,82 литра.