Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 7061
i

Хло­рат калия раз­ло­жи­ли в при­сут­ствии ка­та­ли­за­то­ра  — ок­си­да мар­ган­ца (IV), в ре­зуль­та­те чего вы­де­лил­ся кис­ло­род объ­е­мом 6,72  л (в пе­ре­сче­те на н. у.). Масса су­хо­го остат­ка со­ста­ви­ла 16  г. Этот оста­ток про­ре­а­ги­ро­вал с 170  г 30%-⁠го рас­тво­ра нит­ра­та се­реб­ра. Опре­де­ли­те мас­со­вую долю нит­ра­та се­реб­ра в об­ра­зо­вав­шем­ся рас­тво­ре. В от­ве­те на­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые ука­за­ны в усло­вии за­да­чи, и при­ве­ди­те все не­об­хо­ди­мые вы­чис­ле­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При раз­ло­же­нии хло­ра­та калия в при­сут­ствии ка­та­ли­за­то­ра об­ра­зу­ют­ся хло­рид калия и кис­ло­род:

2KClO_3$ \to$ 2KCl плюс 3O_2$\uparrow$ левая круг­лая скоб­ка на­гре­ва­ние, кат. MnO_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка .

Вы­чис­лим ко­ли­че­ство ве­ще­ства вы­де­ля­ю­ще­го­ся кис­ло­ро­да: \nu$ левая круг­лая скоб­ка O_2$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 6,72 л/22,4 л/моль = 0,3 моль. Сле­до­ва­тель­но, по урав­не­нию ре­ак­ции об­ра­зу­ет­ся \nu$ левая круг­лая скоб­ка KCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,3 моль умно­жить на $ 2/3 = 0,2 моль и рас­хо­ду­ет­ся 0,2 моль \ChemFormKClO_3.

 

Вы­чис­лим массы об­ра­зу­ю­ще­го­ся хло­ри­да калия:

m левая круг­лая скоб­ка KCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,2 моль умно­жить на $ 74,5 г/моль = 14,9 г.

От­сю­да:

m ост. левая круг­лая скоб­ка KClO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 16 г минус 14,9 г = 1,1 г.

Таким об­ра­зом, в ре­зуль­та­те про­ка­ли­ва­ния хло­ра­та калия об­ра­зо­ва­лось 14,9  г хло­ри­да калия и 1,1  г хло­ра­та калия не под­верг­лась раз­ло­же­нию. В воде рас­тво­ря­ют­ся и хло­рат, и хло­рид, од­на­ко с рас­тво­ром нит­ра­та се­реб­ра вза­и­мо­дей­ству­ет толь­ко хло­рид калия, в ре­зуль­та­те чего вы­па­да­ет белый тво­ро­жи­стый оса­док  — хло­рид се­реб­ра:

\ChemFormKCl плюс AgNO_3 \to AgCl\downarrow плюс KNO_3.

По урав­не­нию ре­ак­ции \nu$ левая круг­лая скоб­ка KCl пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu$ левая круг­лая скоб­ка AgCl пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu$ левая круг­лая скоб­ка KNO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,2 моль. По­сколь­ку нит­ра­та се­реб­ра дан в из­быт­ке, по за­вер­ше­нии ре­ак­ции он оста­ет­ся в рас­тво­ре. Вы­чис­лим его остав­шу­ю­ся после ре­ак­ции массу:

m ост. левая круг­лая скоб­ка AgNO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 170 г умно­жить на $ 0,3 моль минус 170 г/моль умно­жить на $ 0,2 моль = 17 г.

При рас­че­те массы об­ра­зу­ю­ще­го­ся рас­тво­ра не­об­хо­ди­мо учесть массу вы­па­да­ю­ще­го в оса­док хло­ри­да се­реб­ра:

m левая круг­лая скоб­ка AgCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 143,5 г/моль умно­жить на $ 0,2 моль = 28,7 г.

Вы­чис­лим массу об­ра­зо­вав­ше­го­ся рас­тво­ра:

m левая круг­лая скоб­ка р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка = 16 г плюс 170 г минус 28,7 г = 157,3 г.

Мас­со­вая доля остав­ше­го­ся нит­ра­та се­реб­ра в рас­тво­ре равна:

\omega$ левая круг­лая скоб­ка AgNO_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 17 г/157,3 г умно­жить на $ 100\% = 10,81\%.

Ответ: 10,81%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит все на­зван­ные выше эле­мен­ты4
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в одном из на­зван­ных выше эле­мен­тов3
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в двух из на­зван­ных выше эле­мен­тов2
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в трех из на­зван­ных выше эле­мен­тов1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: За­да­ния 33 (С4). Сер­гей Ши­ро­ко­по­яс: Химия — под­го­тов­ка к ЕГЭ 2016
Раздел кодификатора ФИПИ: 5.7 Расчёты с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ня­тий «мас­со­вая доля», «мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция», «рас­тво­ри­мость»
Павел Бабкин 17.05.2018 16:54

Мы ведь долж­ны вы­честь массу остат­ка 1,1 из массы рас­тво­ра ?

Антон Голышев

Нет - этот хло­рат остал­ся и рас­тво­рил­ся.