Какова массовая доля хлората калия в растворе, полученном после пропускания хлора, выделившегося при взаимодействии 43,5 г оксида марганца (IV) с 36%-ным раствором соляной кислоты объемом 500 мл и плотностью 1,18 г/мл, через горячий раствор гидроксида калия массой 600 г с массовой долей 28%?
Анастасия
Хорошо, рассмотрим задачу пошагово:
1. Сначала найдем количество хлора, выделившегося при реакции между оксидом марганца (IV) и соляной кислотой.
Для этого воспользуемся уравнением реакции:
\[MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + 2H_2O + Cl_2\]
Молярная масса MnO2 = 86 г/моль
Молярная масса HCl = 36.5 г/моль
Масса оксида марганца (IV) = 43.5 г
Массовая доля соляной кислоты в растворе = 36%
Объем соляной кислоты = 500 мл
Плотность соляной кислоты = 1.18 г/мл
Рассчитаем количество соляной кислоты:
\[Масса = Объем \times Плотность\]
\[Масса = 500 \times 1.18 = 590 г\]
Таким образом, масса соляной кислоты равна 590 г.
Теперь рассчитаем количество оксида марганца (IV):
\[Моль = \dfrac{Масса}{Молярная\,масса} = \dfrac{43.5}{86} = 0.506 \, моль\]
По уравнению реакции видно, что 1 моль оксида марганца (IV) дает 1 моль хлора. Таким образом, количество хлора, выделившегося при реакции, также равно 0.506 моля.
2. Теперь рассчитаем количество гидроксида калия, которое реагирует с хлором.
Масса гидроксида калия = 600 г
Массовая доля гидроксида калия = 28%
Рассчитаем количество гидроксида калия:
\[Масса \, К \, OH = Масса \times Массовая\,доля = 600 \times \dfrac{28}{100} = 168 \, г\]
Теперь воспользуемся уравнением реакции:
\[2KOH + Cl_2 \rightarrow KCl + KClO + H_2O\]
По уравнению реакции видно, что 2 моль гидроксида калия реагируют с 1 моль хлора. Таким образом, количество хлора, реагирующего с гидроксидом калия, равно половине количества хлора, выделившегося в реакции.
\[Количество \, хлора \, для \, реакции = \dfrac{0.506}{2} = 0.253 \, моль\]
3. Теперь рассчитаем массу хлората калия, образовавшегося в реакции.
По уравнению реакции видно, что 1 моль хлората калия образуется при реакции 1 моль хлора с гидроксидом калия.
Молярная масса KCl = 74.5 г/моль
\[Масса \, KCl = Количество \, хлора \times Молярная\,масса = 0.253 \times 74.5 = 18.874 \, г\]
4. Наконец, рассчитаем массовую долю хлората калия в полученном растворе.
Масса хлората калия = 18.874 г
Масса раствора соляной кислоты = 590 г
\[Массовая \, доля = \dfrac{Масса \, KCl}{Масса \, раствора} \times 100 = \dfrac{18.874}{590} \times 100 = 3.20\%\]
Таким образом, массовая доля хлората калия в полученном растворе составляет 3.20%.
1. Сначала найдем количество хлора, выделившегося при реакции между оксидом марганца (IV) и соляной кислотой.
Для этого воспользуемся уравнением реакции:
\[MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + 2H_2O + Cl_2\]
Молярная масса MnO2 = 86 г/моль
Молярная масса HCl = 36.5 г/моль
Масса оксида марганца (IV) = 43.5 г
Массовая доля соляной кислоты в растворе = 36%
Объем соляной кислоты = 500 мл
Плотность соляной кислоты = 1.18 г/мл
Рассчитаем количество соляной кислоты:
\[Масса = Объем \times Плотность\]
\[Масса = 500 \times 1.18 = 590 г\]
Таким образом, масса соляной кислоты равна 590 г.
Теперь рассчитаем количество оксида марганца (IV):
\[Моль = \dfrac{Масса}{Молярная\,масса} = \dfrac{43.5}{86} = 0.506 \, моль\]
По уравнению реакции видно, что 1 моль оксида марганца (IV) дает 1 моль хлора. Таким образом, количество хлора, выделившегося при реакции, также равно 0.506 моля.
2. Теперь рассчитаем количество гидроксида калия, которое реагирует с хлором.
Масса гидроксида калия = 600 г
Массовая доля гидроксида калия = 28%
Рассчитаем количество гидроксида калия:
\[Масса \, К \, OH = Масса \times Массовая\,доля = 600 \times \dfrac{28}{100} = 168 \, г\]
Теперь воспользуемся уравнением реакции:
\[2KOH + Cl_2 \rightarrow KCl + KClO + H_2O\]
По уравнению реакции видно, что 2 моль гидроксида калия реагируют с 1 моль хлора. Таким образом, количество хлора, реагирующего с гидроксидом калия, равно половине количества хлора, выделившегося в реакции.
\[Количество \, хлора \, для \, реакции = \dfrac{0.506}{2} = 0.253 \, моль\]
3. Теперь рассчитаем массу хлората калия, образовавшегося в реакции.
По уравнению реакции видно, что 1 моль хлората калия образуется при реакции 1 моль хлора с гидроксидом калия.
Молярная масса KCl = 74.5 г/моль
\[Масса \, KCl = Количество \, хлора \times Молярная\,масса = 0.253 \times 74.5 = 18.874 \, г\]
4. Наконец, рассчитаем массовую долю хлората калия в полученном растворе.
Масса хлората калия = 18.874 г
Масса раствора соляной кислоты = 590 г
\[Массовая \, доля = \dfrac{Масса \, KCl}{Масса \, раствора} \times 100 = \dfrac{18.874}{590} \times 100 = 3.20\%\]
Таким образом, массовая доля хлората калия в полученном растворе составляет 3.20%.
Знаешь ответ?