Какой объем газа выделился при воздействии соляной кислоты на дихромат калия, если к полученному раствору добавили

Василиса

31

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать химические уравнения и знать, как рассчитывать количество веществ в реакции.

Сначала давайте определим химические уравнения для каждого шага реакции.

1. Реакция соляной кислоты (HCl) с дихроматом калия (K2Cr2O7):
\[K2Cr2O7 + 14HCl \rightarrow 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O + 3Cl2\]

В этой реакции между K2Cr2O7 и HCl образуется CrCl3, KCl, H2O и Cl2.

2. Затем мы добавляем такое же количество соляной кислоты (HCl):
\[K2Cr2O7 + 14HCl \rightarrow 2CrCl3 + 2KCl + 7H2O + 3Cl2\]

Это та же самая реакция, что и в первом шаге.

3. И, наконец, мы добавляем избыток раствора нитрата серебра (AgNO3):
\[3Cl2 + 6AgNO3 \rightarrow 6AgCl + 6HNO3\]

В этой реакции Cl2 реагирует с AgNO3, образуя AgCl и HNO3.

Теперь посмотрим на коэффициенты перед каждым веществом в уравнении и составим уравнения реакции с учетом образования каждого вещества.

1. Для реакции HCl и K2Cr2O7:
- Сначала необходимо установить соотношение между K2Cr2O7 и HCl. Из уравнения видно, что 1 моль K2Cr2О7 соответствует 14 моль HCl.
- Так как мы добавляем такое же количество HCl, то количество K2Cr2O7 также останется неизменным.

2. Для реакции HCl и K2Cr2O7 после повторного добавления HCl:
- Количество K2Cr2O7 остается неизменным, поэтому остается то же самое соотношение между K2Cr2O7 и HCl.

3. Для реакции Cl2 и AgNO3:
- Из уравнения видно, что 3 моль Cl2 соответствуют 6 молям AgCl.
- Это соотношение позволяет нам рассчитать количество Cl2, используемое в реакции.

Теперь давайте решим эту задачу, используя полученные данные. Мы знаем, что масса осадка AgCl составляет 63.14 г. Найдем количество вещества Cl2, используя соотношение между Cl2 и AgCl:

\[\text{Молярная масса AgCl} = \text{Молярная масса Ag} + \text{Молярная масса Cl} = 107.87 \, \text{г/моль} + 35.45 \, \text{г/моль} = 143.32 \, \text{г/моль}\]

\[\text{Мольная масса Cl2} = 2 \times 35.45 \, \text{г/моль} = 70.90 \, \text{г/моль}\]

\[\text{Количество молей Cl2} = \frac{\text{Масса AgCl}}{\text{Молярная масса AgCl}} = \frac{63.14 \, \text{г}}{143.32 \, \text{г/моль}} \approx 0.44 \, \text{моль}\]

Теперь мы знаем количество молей Cl2, которые были использованы в реакции. Учитывая, что каждый моль Cl2 соответствует 14 молям HCl (из уравнения реакции соляной кислоты и дихромата калия), мы можем рассчитать количество молей HCl:

\[\text{Количество молей HCl} = 0.44 \, \text{моль} \times 14 = 6.16 \, \text{моль}\]

Поскольку реакция между соляной кислотой и дихроматом калия идет в соотношении 1:14, количество молей K2Cr2O7 будет таким же:

\[\text{Количество молей K2Cr2O7} = 6.16 \, \text{моль}\]

Итак, объем выпущенного газа можно рассчитать так:

\[\text{Объем газа} = \text{Количество молей газа} \times \text{Молярный объем газа}\]

Молярный объем газа (V) при нормальных условиях (0°C и 1 атм) составляет 22.4 л/моль. Подставляя данные в формулу:

\[\text{Объем газа} = 6.16 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 137.98 \, \text{л}\]

Таким образом, объем газа, выделившегося при воздействии соляной кислоты на дихромат калия, равен приблизительно 137.98 л.