Номер 8-48, страница 100 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

8-48. При пропускании хлора через раствор иодида калия образовалось 2,54 г иода. Вычислите массу иодида калия, находившегося в исходном растворе, а также массу и объем (н.у.) хлора, вступившего в реакцию.

Дано:

$m(I_2) = 2,54 \text{ г}$

Найти:

$m(KI) - ?$

$m(Cl_2) - ?$

$V(Cl_2)_{\text{н.у.}} - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия хлора с иодидом калия. Хлор, как более активный галоген, вытесняет иод из его соли (иодида калия):

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

2. Найдем количество вещества (моль) образовавшегося иода. Для этого нам понадобится молярная масса иода $M(I_2)$. Атомная масса иода $A_r(I) \approx 127 \text{ а.е.м.}$

Молярная масса иода: $M(I_2) = 2 \times A_r(I) = 2 \times 127 = 254 \text{ г/моль}$.

Количество вещества иода рассчитывается по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(I_2) = \frac{m(I_2)}{M(I_2)} = \frac{2,54 \text{ г}}{254 \text{ г/моль}} = 0,01 \text{ моль}$.

3. По уравнению реакции определим количество вещества иодида калия и хлора, вступивших в реакцию. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, соотношение количеств веществ следующее:

$n(Cl_2) : n(KI) : n(I_2) = 1 : 2 : 1$

Отсюда находим количество вещества иодида калия:

$n(KI) = 2 \times n(I_2) = 2 \times 0,01 \text{ моль} = 0,02 \text{ моль}$

И количество вещества хлора:

$n(Cl_2) = n(I_2) = 0,01 \text{ моль}$

4. Вычислим массу иодида калия, находившегося в исходном растворе. Для этого нам понадобится молярная масса иодида калия $M(KI)$. Атомные массы: $A_r(K) \approx 39 \text{ а.е.м.}$, $A_r(I) \approx 127 \text{ а.е.м.}$

Молярная масса иодида калия: $M(KI) = A_r(K) + A_r(I) = 39 + 127 = 166 \text{ г/моль}$.

Масса иодида калия:

$m(KI) = n(KI) \times M(KI) = 0,02 \text{ моль} \times 166 \text{ г/моль} = 3,32 \text{ г}$.

5. Вычислим массу и объем хлора, вступившего в реакцию. Нам понадобятся молярная масса хлора $M(Cl_2)$ и молярный объем газа при нормальных условиях ($V_m = 22,4 \text{ л/моль}$). Атомная масса хлора $A_r(Cl) \approx 35,5 \text{ а.е.м.}$

Молярная масса хлора: $M(Cl_2) = 2 \times A_r(Cl) = 2 \times 35,5 = 71 \text{ г/моль}$.

Масса хлора:

$m(Cl_2) = n(Cl_2) \times M(Cl_2) = 0,01 \text{ моль} \times 71 \text{ г/моль} = 0,71 \text{ г}$.

Объем хлора (н.у.) рассчитывается по формуле $V = n \times V_m$:

$V(Cl_2) = n(Cl_2) \times V_m = 0,01 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 0,224 \text{ л}$.

Ответ: масса иодида калия, находившегося в исходном растворе, составляет 3,32 г; масса хлора, вступившего в реакцию, – 0,71 г, а его объем при нормальных условиях – 0,224 л.