Найдите массу осадка, который выпадает при сливании 807 грамм 20% раствора нитрата свинца (III) с раствором, содержащим избыток иодида калия.
Для решения задачи, давайте сначала поймём, какие реакции происходят и как мы можем рассчитать массу осадка.
Шаг 1: Понимание реакции
Смешивание раствора нитрата свинца (III) с иодидом калия приводит к образованию осадка иодида свинца (II) (PbI2). Реакция можно записать следующим образом:
\[ \text{Pb(NO}_3\text{)}_2 + 2 \text{KI} \rightarrow \text{PbI}_2 (s) + 2 \text{KNO}_3 \]
где \( (s) \) указывает на осадок.
Шаг 2: Вычисление количества нитрата свинца в растворе
У нас есть 807 грамм 20% раствора нитрата свинца (III). Из этого мы можем узнать, сколько нитрата свинца содержится в растворе.
- Сначала найдем массу нитрата свинца (III) в растворе: \[ \text{Масса Pb(NO}_3\text{)}_2 = 807 \, \text{г} \times 0.20 = 161.4 \, \text{г} \]
Шаг 3: Найти количество вещества Pb(NO3)2
Далее, рассчитаем количество вещества нитрата свинца (III). Для этого нам нужна его молекулярная масса. Молекулярная масса Pb(NO3)2 составляет:
- Pb: 207 г/моль
- N: 14 г/моль × 2 = 28 г/моль
- O: 16 г/моль × 6 = 96 г/моль
Итого: \[ \text{Molar mass of Pb(NO}_3\text{)}_2 = 207 + 28 + 96 = 331 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем найти количество вещества: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{161.4 \, \text{г}}{331 \, \text{г/моль}} \approx 0.487 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Найти количество иодида свинца, образующегося в реакции
Согласно уравнению реакции, 1 моль Pb(NO3)2 реагирует с 2 молями KI, образуя 1 моль PbI2. То есть, 0.487 моль Pb(NO3)2 образуют ровно столько же моль PbI2: \[ n(\text{PbI}_2) = n(\text{Pb(NO}_3\text{)}_2) = 0.487 \, \text{моль} \]
Шаг 5: Найти массу осадка PbI2
Теперь мы можем вычислить массу осадка PbI2. Сначала найдем молекулярную массу PbI2:
- Pb: 207 г/моль
- I: 127 г/моль × 2 = 254 г/моль
Итого: \[ \text{Molar mass of PbI}_2 = 207 + 254 = 461 \, \text{г/моль} \]
Теперь находим массу: \[ m(\text{PbI}_2) = n \times M = 0.487 \, \text{моль} \times 461 \, \text{г/моль} \approx 224.1 \, \text{г} \]
Ответ
Таким образом, масса осадка иодида свинца (II), который выпадает при смешивании данных растворов, составляет примерно 224.1 грамма.
