7
Какой объём хлора (н. у.) можно получить из 100 мл 25%-ной соляной кислоты (ρ = 1,12 г/мл) в результате реакций с двумя окислителями – перманганатом калия и оксидом марганца (IV)? Совпали ли полученные значения?
Ответ: `V_1(Cl_2) = 5.38 л`, `V_2(Cl_2) = 4.3 л`. |
|
| Дано: | Решение |
|---|---|
|
`V("р-ра") = 100" мл"` `ρ("р-ра") = 1.12" г/мл"` `ω(HCl) = 25%` |
`m("р-ра") = ρ("р-ра")*V("р-ра") = 1.12*100 = 112 г` `m(HCl) = (ω(HCl)*m("р-ра"))/100 = (25*112)/100 = 28 г` `n(HCl) = (m(HCl))/(M(HCl)) = 28/36.5 = 0.767" моль"` С перманганатом калия: `16HCl + 2KMnO_4 = 5Cl_2"↑" + 2KCl + 2MnCl_2 + 8H_2O` `n_1(Cl_2) = (5*n(HCl))/16 = (5*0.767)/16 = 0.24" моль"` `V_1(Cl_2) = n(Cl_2)*V_m = 0.24*22.4 = 5.38 л` С оксидом марганца (IV): `MnO_2 + 4HCl = Cl_2"↑" + MnCl_2 + 2H_2O` `n_2(Cl_2) = (n(HCl))/4 = 0.767/4 = 0.192" моль"` `V_2(Cl_2) = n(Cl_2)*V_m = 0.192*22.4 = 4.3 л` |
|
`V_1(Cl_2) = ?` `V_2(Cl_2) = ?` |
|
`16Hoverset(-1)(Cl) + 2Koverset(+7)(Mn)O_4 = 5overset(0)(Cl_2)"↑" + 2KCl + 2overset(+2)(Mn)Cl_2 + 8H_2O`
`overset(+4)(Mn)O_2 + 4Hoverset(-1)(Cl) = overset(0)(Cl_2)"↑" + overset(+2)(Mn)Cl_2 + 2H_2O`
Значения объемов не совпали, так как для восстановления `overset(+7)(Mn)` до `overset(+2)(Mn)` требуется большее количество `overset(-1)(Cl)`, чем для восстановления `overset(+4)(Mn)` до `overset(+2)(Mn)`, поэтому при реакции с перманганатом калия выделяется больше хлора, чем при реакции с оксидом марганца (IV).