Какой объем хлора необходим, чтобы полностью выделять иод из остатка раствора КІ, который остался после фильтрации, при условии, что массовая доля насыщенного раствора при 80 °C и 20 °C составляют соответственно 0,68 и 0,60?
Подтвержденное решение:
Описание:
Для решения этой задачи мы должны использовать понятие эквивалента реакции. Массовая доля насыщенного раствора КІ при 80°C составляет 0,68, что означает, что 100 г раствора содержат 0,68 г КІ. Аналогично, массовая доля при 20°C составляет 0,60 г.
Для выделения иода из раствора КІ требуется ввод хлора по уравнению:
2 Kl + Cl2 → 2 KCl + I2
Из уравнения видно, что на каждые 2 моля КІ требуется 1 моль хлора для полного выделения 1 моля йода. Теперь мы можем использовать эти данные для расчета.
Посчитаем количество вещества КІ при 80°C:
Молярная масса КІ = 39,1 г/моль + 126,9 г/моль = 166 г/моль
Массовая доля КІ при 80°C = 0,68 г, поэтому количество вещества КІ = 0,68 г / 166 г/моль = 0,0041 моль КІ
Так как на 2 моля КІ требуется 1 моль хлора, то 0,0041 моль КІ требуют 0,002 моль хлора.
Теперь мы можем использовать концентрацию хлора для расчета объема.
Формула:
Концентрация = количество вещества / объем раствора
Количество вещества (хлора) = концентрация хлора * объем раствора
Объем раствора (хлора) = количество вещества (хлора) / концентрация хлора
Пример использования:
Массовая доля насыщенного раствора КІ при 20°C = 0,60
Таким образом, количество вещества КІ = 0,60 г / 166 г/моль = 0,0036 моль КІ
Так как на 2 моля КІ требуется 1 моль хлора, то 0,0036 моль КІ требуют 0,0018 моль хлора.
Концентрация хлора можно выразить как (количество вещества хлора) / (объем раствора хлора).
Теперь нужно найти объем раствора хлора.
Совет:
Внимательно читайте и понимайте данные задачи, чтобы выбрать правильные формулы и применить соответствующие концепции.
Дополнительное задание:
Если количество вещества КІ в растворе составляет 0,003 моль, какое количество хлора необходимо для полного выделения иода?