Номер 5, страница 119 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 27. Генетическая связь между классами неорганических соединений. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - номер 5, страница 119.

5. Найдите массу осадка, который выпадает при сливании 807 г 20 %-ного раствора нитрата свинца(II) с раствором, содержащим избыток иодида калия.

Дано:

$m_{раствора}(Pb(NO_3)_2) = 807 \text{ г}$

$\omega(Pb(NO_3)_2) = 20\% = 0.20$

Иодид калия ($KI$) в избытке.

Найти:

$m_{осадка} - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции между нитратом свинца(II) и иодидом калия. В результате реакции обмена образуется нерастворимый в воде осадок иодида свинца(II) и растворимая соль нитрат калия.

$Pb(NO_3)_2 + 2KI \rightarrow PbI_2\downarrow + 2KNO_3$

Осадком является иодид свинца(II) ($PbI_2$).

2. Найдем массу чистого нитрата свинца(II), содержащегося в 807 г 20%-ного раствора. Для этого используем формулу для расчета массы вещества через массовую долю:

$m_{вещества} = m_{раствора} \times \omega_{вещества}$

$m(Pb(NO_3)_2) = 807 \text{ г} \times 0.20 = 161.4 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчете: нитрата свинца(II) и иодида свинца(II). Используем относительные атомные массы из периодической системы Д.И. Менделеева (округляя до десятых):

$Ar(Pb) = 207.2$

$Ar(N) = 14.0$

$Ar(O) = 16.0$

$Ar(I) = 126.9$

Молярная масса нитрата свинца(II):

$M(Pb(NO_3)_2) = Ar(Pb) + 2 \times (Ar(N) + 3 \times Ar(O)) = 207.2 + 2 \times (14.0 + 3 \times 16.0) = 331.2 \text{ г/моль}$

Молярная масса иодида свинца(II):

$M(PbI_2) = Ar(Pb) + 2 \times Ar(I) = 207.2 + 2 \times 126.9 = 461.0 \text{ г/моль}$

4. Вычислим количество вещества (число молей) нитрата свинца(II). Так как по условию задачи иодид калия находится в избытке, нитрат свинца(II) является лимитирующим реагентом, и расчет ведется по нему.

$n = \frac{m}{M}$

$n(Pb(NO_3)_2) = \frac{161.4 \text{ г}}{331.2 \text{ г/моль}} \approx 0.4873 \text{ моль}$

5. Используя стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции, найдем количество вещества образовавшегося осадка $PbI_2$.

Из уравнения реакции $Pb(NO_3)_2 + 2KI \rightarrow PbI_2\downarrow + 2KNO_3$ следует, что из 1 моль $Pb(NO_3)_2$ образуется 1 моль $PbI_2$. Таким образом, их количества вещества равны:

$n(PbI_2) = n(Pb(NO_3)_2) \approx 0.4873 \text{ моль}$

6. Найдем массу выпавшего осадка иодида свинца(II).

$m(PbI_2) = n(PbI_2) \times M(PbI_2)$

$m(PbI_2) \approx 0.4873 \text{ моль} \times 461.0 \text{ г/моль} \approx 224.65 \text{ г}$

Округляя результат до десятых, получаем 224.7 г.

Ответ: масса осадка, который выпадает при сливании растворов, составляет 224.7 г.