Через 58,8 г 10%-ного раствора дихромата калия, содержащего избыток серной кислоты, пропустили 806,4 мл сернистого газа (н. у.). Вычислите мас: совые доли солей хрома в полученном растворе.

Для решения данной задачи, нам необходимо выполнить несколько шагов. Мы проведём химические расчёты, чтобы выяснить, каков будет массовый процент солей хрома в растворе после реакции дихромата калия с сернистым газом. ### Шаг 1: Определение количества дихромата калия Сначала найдем количество дихромата калия в 58,8 г 10%-ного раствора. 10% раствор означает, что на 100 г раствора содержится 10 г дихромата калия. Чтобы найти массу дихромата калия в 58,8 г раствора: \[ \text{масса дихромата калия} = 58,8 \, г \times 0,10 = 5,88 \, г \] ### Шаг 2: Определение молекулярной массы дихромата калия Молекулярная масса дихромата калия (K₂Cr₂O₇) рассчитывается как сумма атомных масс: - K: 39,1 г/моль (2 атома) - Cr: 52 г/моль (2 атома) - O: 16 г/моль (7 атомов) \[ \text{Молекулярная масса K₂Cr₂O₇} = 2 \times 39,1 + 2 \times 52 + 7 \times 16 = 194,2 \, г/моль \] ### Шаг 3: Определение количества молей дихромата калия Теперь найдем количество молей K₂Cr₂O₇ в 5,88 г: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{5,88 \, г}{194,2 \, г/моль} \approx 0,0303 \, моль \] ### Шаг 4: Реакция дихромата калия с сернистым газом Дихромат калия реагирует с сернистым газом (SO₂) по следующему уравнению: \[ K₂Cr₂O₇ + 3 SO₂ + 2 H₂SO₄ \rightarrow Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 3 H₂O \] Исходя из уравнения, видно, что на 1 моль дихромата калия требуется 3 моля сернистого газа. ### Шаг 5: Определение количества молей сернистого газа Чтобы найти, сколько молей сернистого газа у нас есть на 806,4 мл газа в нормальных условиях (н. у. подразумевается давление 1 атм и температура 0 °C, что соответствует объему в 22,4 л на 1 моль). Переведем 806,4 мл в литры: \[ 806,4 \, мл = 0,8064 \, л \] Теперь найдем количество молей сернистого газа: \[ n_{SO₂} = \frac{V}{22,4 \, л/моль} = \frac{0,8064 \, л}{22,4 \, л/моль} \approx 0,036 \] ### Шаг 6: Проверка, достаточен ли сернистый газ Теперь нужно узнать, достаточно ли сернистого газа для реакции. На 0,0303 моль K₂Cr₂O₇ требуется: \[ 3 \times 0,0303 \, моль = 0,0909 \, моль \, SO₂ \] У нас есть 0,036 моль SO₂, что меньше необходимого, значит, реакция ограничена количеством сернистого газа. ### Шаг 7: Определение количества образовавшихся солей хрома Таким образом, 0,036 моль SO₂ может прореагировать с: \[ \frac{0,036 \, моль}{3} = 0,012 \, моль \, K₂Cr₂O₇ \] Отсюда, образуется 0,012 моль Cr₂(SO₄)₃ и K₂SO₄. ### Шаг 8: Определение массы солей Теперь найдем массу получившихся солей хрома. Сначала найдем молекулярные массы: - Cr₂(SO₄)₃: 2(52) + 3(96) = 52 + 288 = 340 г/моль - K₂SO₄: 2(39) + 32 + 4(16) = 78 + 32 + 64 = 174 г/моль Теперь находим массу: - Масса Cr₂(SO₄)₃: \[ 340 \, г/моль \times 0,012 \, моль = 4,08 \, г \] - Масса K₂SO₄: \[ 174 \, г/моль \times 0,012 \, моль = 2,088 \, г \] Общая масса солей: \[ 4,08 \, г + 2,088 \, г = 6,168 \, г \] ### Шаг 9: Природный итог и массовая доля солей хрома Теперь можем найти массовую долю солей хрома в растворе: \[ \text{Массовая доля} = \frac{4,08 \, г}{58,8 \, г} \times 100\% \approx 6,94\% \] ### Итог Массовая доля солей хрома в полученном растворе составляет примерно **6,94%**.