Номер 1, страница 102, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•1. Определите массу йода, который выделится при взаимодействии 44,8 л хлора (н. у.) с раствором йодида калия, содержащего 16,6 г соли.

Ответ: 12,7 г.

Дано:

Объем хлора $V(Cl_2) = 44,8$ л (н. у.)

Масса йодида калия $m(KI) = 16,6$ г

Найти:

Массу йода $m(I_2)$ — ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции. Хлор, как более активный галоген, вытесняет йод из его соли (йодида калия):

$Cl_2 + 2KI \rightarrow 2KCl + I_2$

2. Найдем количество вещества (в молях) каждого из реагентов.

Для хлора ($Cl_2$), который является газом, используем молярный объем при нормальных условиях ($V_m = 22,4$ л/моль):

$n(Cl_2) = \frac{V(Cl_2)}{V_m} = \frac{44,8 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 2 \, \text{моль}$

Для йодида калия ($KI$) найдем количество вещества через массу и молярную массу. Молярная масса $KI$ рассчитывается как сумма молярных масс калия и йода (округляем до целых для удобства школьных расчетов):

$M(K) \approx 39 \, \text{г/моль}$

$M(I) \approx 127 \, \text{г/моль}$

$M(KI) = 39 + 127 = 166 \, \text{г/моль}$

Теперь находим количество вещества $KI$:

$n(KI) = \frac{m(KI)}{M(KI)} = \frac{16,6 \, \text{г}}{166 \, \text{г/моль}} = 0,1 \, \text{моль}$

3. Определим, какой из реагентов находится в недостатке. Это необходимо для задач, где даны количества обоих реагентов.

Согласно уравнению реакции, на 1 моль $Cl_2$ требуется 2 моль $KI$.

У нас есть 2 моль $Cl_2$. Для реакции с ними потребовалось бы $2 \times 2 = 4$ моль $KI$.

Однако у нас есть только 0,1 моль $KI$. Это означает, что йодид калия находится в недостатке, а хлор — в избытке. Расчет продукта реакции будем вести по веществу, находящемуся в недостатке, то есть по $KI$.

4. Рассчитаем количество вещества йода ($I_2$), которое образуется в реакции.

По уравнению реакции, из 2 моль $KI$ образуется 1 моль $I_2$. Соотношение $n(KI) : n(I_2) = 2 : 1$.

Следовательно, количество вещества йода будет в два раза меньше количества вещества йодида калия:

$n(I_2) = \frac{1}{2} \times n(KI) = \frac{1}{2} \times 0,1 \, \text{моль} = 0,05 \, \text{моль}$

5. Найдем массу выделившегося йода.

Сначала вычислим молярную массу молекулярного йода ($I_2$):

$M(I_2) = 2 \times M(I) = 2 \times 127 \, \text{г/моль} = 254 \, \text{г/моль}$

Теперь рассчитаем массу йода:

$m(I_2) = n(I_2) \times M(I_2) = 0,05 \, \text{моль} \times 254 \, \text{г/моль} = 12,7 \, \text{г}$

Ответ: масса выделившегося йода составляет 12,7 г.