Номер 257, страница 58 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

257. Смесь бромида калия и иодида калия массой 5,70 г растворили в воде. К полученному раствору добавили избыток брома. В результате образовался иод $I_2$ массой 2,54 г. Рассчитайте массовую долю иодида калия в исходной смеси.

Дано:

$m_{смеси}(KBr + KI) = 5,70$ г

$m(I_2) = 2,54$ г

Найти:

$\omega(KI)$ - ?

Решение:

При добавлении к водному раствору смеси бромида калия ($KBr$) и иодида калия ($KI$) избытка брома ($Br_2$), протекает реакция замещения. Бром, как химически более активный галоген (расположен выше в периодической таблице), вытесняет иод из его соли. С бромидом калия реакция не идет.

Уравнение химической реакции:

$2KI + Br_2 \rightarrow 2KBr + I_2$

Весь образовавшийся иод ($I_2$) получен из иодида калия ($KI$), содержавшегося в исходной смеси. Это позволяет нам рассчитать массу $KI$ и его массовую долю.

1. Найдем количество вещества (моль) образовавшегося иода $I_2$. Для этого вычислим его молярную массу, используя относительные атомные массы: $Ar(I) \approx 127$ г/моль.

$M(I_2) = 2 \cdot Ar(I) = 2 \cdot 127 = 254$ г/моль

Количество вещества иода:

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

2. По уравнению реакции определим количество вещества иодида калия ($KI$), которое вступило в реакцию. Согласно стехиометрическим коэффициентам, на 1 моль образовавшегося $I_2$ приходится 2 моль прореагировавшего $KI$.

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

3. Рассчитаем массу иодида калия, которая содержалась в исходной смеси. Для этого найдем молярную массу $KI$. Относительные атомные массы: $Ar(K) \approx 39$ г/моль, $Ar(I) \approx 127$ г/моль.

$M(KI) = Ar(K) + Ar(I) = 39 + 127 = 166$ г/моль

Масса иодида калия:

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

4. Теперь можем рассчитать массовую долю ($\omega$) иодида калия в исходной смеси.

$\omega(KI) = \frac{m(KI)}{m_{смеси}} \cdot 100\% = \frac{3,32 \text{ г}}{5,70 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 58,2456\%$

Округляя результат до сотых, получаем 58,25%.

Ответ: массовая доля иодида калия в исходной смеси составляет 58,25%.