Задача на определение объема, выделившегося газа после реакции

Задача 2. 

Через 850 г 4% -ного раствора бромида калия пропустили некоторое количество хлора. После реакции раствор выпарили и получили 28,45 г твердого осадка. Определите объем хлора (н.у.), вступившего в реакцию с КВг, и массу каждого из продуктов в твердом остатке.
Дано:
масса исходного раствора: m_{исх. р-ра} = 850 г;
массовая доля КВг в исходном растворе: (КВг)_{в исх. р-ре} = 4%;
масса твердого остатка: mостатка = 28,45 г.
Найти: 
объем хлора (н.у.): V(С12) = ?
массу каждого из продуктов в твердом остатке.
Решение:
В условии описана реакция окисления ионов Вг^–1 газообразным хлором.

 2КВг + С1₂ = 2КС1 + Вг₂

Но в условии не указано, сколько бромида калия прореагировало с хлором. При недостаточном количестве С1₂ часть исходного КВг могло остаться. В результате может образоваться раствор двух солей: КС1 и КВг, которые останутся в твердом остатке после выпаривания (Вг₂ при нагревании испарится). Поэтому, в первую очередь, мы будем определять массу вступившего в реакцию бромида калия.

Воспользуемся встречным алгоритмом, который предполагает составление математического уравнения.

 1. Исходной величиной в задаче является объем С1₂. Обозначим его величиной «а»: V(Cl₂)= а л.

 2. Используя величину «а» как известную, по уравнению химической реакции находим массу образовавшегося КС1 и массу расходовавшегося КВг.

Составляем пропорции:

х г КВг взаимодействуют с а л С1₂ (по условию)
238 г КВг взаимодействуют с 22,4 л С1₂ (по уравнению)

 3.Определим массу КВг в исходном растворе

 4. Определяем массу КВг, которая осталась после реакции:

 m(КBr)_{осталось} = mКВг)_{в исх. р-ре} –  m(КВг)_{расход.} = 34 – (10,62 ^. а) г.

 5. Определим массу смеси солей по данным, полученным в 1 и 3 действиях:

 m_{(смеси солей)} = (6,661 ^. а) + 34 – (10,625 ^. а).

 6. Составим математическое уравнение, используя данную в условии массу смеси солей:

 (6,661 ^. а) + 34 – (10,625 ^. а) = 28,45.

 Решая это уравнение, получаем: а = 1,4.

 Величиной «а» мы обозначали объем пропущенного хлора, следовательно: V(С1₂) = 1,4 л.

 Определим массу каждого компонента в твердом остатке.
Для этого подставим в выражение для массы КС1 (из действия 1) значения величины «а».

 m(КС1)_{образов.} = 6,661 ^. а = 6,661 ^. 1,4 = 9,33 г.

 Для определения массы оставшегося КВг подставим знания «а» в выражение, полученное в 3-м действии.

 m(КВг)_{осталось} = 34 – 10,625 ^. а = 34 – 10,625 ^. 1,4 = 19,12 г.

Массу КВг можно было определить и по разнице:

 m(КВг)_{осталось} = m_{(твердого осадка)} – m(КС1)_{образовалось} =
= 28,45 – 8,33 = 19,12 г.

 Ответ:  V(С1₂) = 1,4 л (н.у.); m(КС1) = 9,33 г; m(КВг) = 19,12 г.