Номер 10, страница 175 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

10. Для получения брома газообразный хлор пропустили через раствор массой 2 кг с массовой долей бромида калия 0,12 %. Рассчитайте массу полученного брома.

Дано:

$m_{раствора} = 2 \text{ кг}$

$\omega(KBr) = 0,12 \%$

Переведем данные в единицы, удобные для расчетов (массу в граммы, массовую долю в безразмерную величину):

$m_{раствора} = 2000 \text{ г}$

$\omega(KBr) = 0,0012$

Найти:

$m(Br_2)$ — ?

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции. Хлор ($Cl_2$) является более активным галогеном по сравнению с бромом ($Br_2$), поэтому он вытесняет бром из его солей. Реакция газообразного хлора с раствором бромида калия ($KBr$) выглядит следующим образом:

$Cl_2 + 2KBr \rightarrow 2KCl + Br_2$

2. Далее рассчитаем массу чистого бромида калия ($KBr$), который содержится в 2 кг раствора, используя формулу для массовой доли вещества:

$m(KBr) = m_{раствора} \times \omega(KBr)$

Подставим наши значения:

$m(KBr) = 2000 \text{ г} \times 0,0012 = 2,4 \text{ г}$

3. Теперь, зная массу реагента, мы можем найти массу продукта. Для этого нам понадобятся молярные массы $KBr$ и $Br_2$. Рассчитаем их, используя значения относительных атомных масс из таблицы Менделеева (округлим для удобства): $Ar(K) = 39$, $Ar(Br) = 80$.

$M(KBr) = 39 + 80 = 119 \text{ г/моль}$

$M(Br_2) = 2 \times 80 = 160 \text{ г/моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 2 моль $KBr$ образуется 1 моль $Br_2$. Выразим это соотношение через массы:

Из $2 \times M(KBr)$ ($2 \times 119 = 238 \text{ г}$) бромида калия образуется $1 \times M(Br_2)$ ($1 \times 160 = 160 \text{ г}$) брома.

5. Составим пропорцию, чтобы найти массу брома ($x$), которая образуется из $2,4 \text{ г}$ бромида калия:

$\frac{238 \text{ г } KBr}{160 \text{ г } Br_2} = \frac{2,4 \text{ г } KBr}{x \text{ г } Br_2}$

6. Решим пропорцию относительно $x$:

$x = \frac{2,4 \text{ г} \times 160 \text{ г}}{238 \text{ г}} \approx 1,613 \text{ г}$

Округляя результат до сотых, получаем массу полученного брома.

Ответ: масса полученного брома составляет $1,61 \text{ г}$.