ГДЗ по химии 11 Класс класс Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Сладков С.А. упражнение - §56. Марганец, задание 8

Дано: 

$$\begin{gathered} \mathrm{m}\left({\mathrm{KMnO}}_4\right) = 31,6 \mathrm{г} \\ \mathrm{V}\left({\mathrm{Cl}}_2\right) = 8,96 \mathrm{л} \end{gathered}$$

Найти:

$$\begin{gathered} \mathrm{\omega }\left({\mathrm{KMnO}}_4\right) — ? \\ \mathrm{\omega }\left({\mathrm{K}}_2{\mathrm{MnO}}_4\right) — ? \\ \mathrm{\omega }\left({\mathrm{MnO}}_2\right) — ? \end{gathered}$$

Решение:

$$\begin{gathered} 1) 2{\mathrm{KMnO}}_4 \to {\mathrm{K}}_2{\mathrm{MnO}}_4 + {\mathrm{MnO}}_2 + {\mathrm{O}}_2 \\ 2) 2{\mathrm{KMnO}}_4 + 16\mathrm{HCl} \to 2\mathrm{KCl} + 2{\mathrm{MnCl}}_2 + 5{\mathrm{Cl}}_2 + 8{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \\ 3) {\mathrm{MnO}}_2 + 4\mathrm{HCl} \to {\mathrm{MnCl}}_2 + {\mathrm{Cl}}_2 + 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} \\ \mathrm{n}({\mathrm{KMnO}}_4) = \mathrm{m} / \mathrm{M} = 31,6 / 158 = 0,2 \mathrm{моль} \\ \mathrm{n}({\mathrm{Cl}}_2) = \mathrm{V} / \mathrm{Vm} = 8,96 / 22,4 = 0,4 \mathrm{моль} \end{gathered}$$

Пусть разложилось $\mathrm{n}\left({\mathrm{KMnO}}_4\right)\mathrm{прореаг} = \mathrm{x} \mathrm{моль}, \mathrm{тогда} \mathrm{n}\left({\mathrm{MnO}}_2\right) = \mathrm{x}/2 \mathrm{моль}.$

Значит

$$\begin{gathered} \mathrm{n}\left({\mathrm{Cl}}_2\right) = 5/2 (0,2 — \mathrm{n}({\mathrm{KMnO}}_4\left)\mathrm{прореаг}\right) + \mathrm{n}\left({\mathrm{MnO}}_2\right) \\ \frac{5(0,2—\mathrm{x})+\mathrm{x}}{2}= 0,4 \mathrm{моль} \\ 1—5\mathrm{x}+\mathrm{x}=0,8 \\ 4\mathrm{x}=0,2 \\ \mathrm{x}=0,05 \mathrm{моль} \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} \mathrm{n}\left({\mathrm{KMnO}}_4\right)\mathrm{прореаг} = 0,05 \mathrm{моль} \\ \mathrm{n}\left({\mathrm{KMnO}}_4\right)\mathrm{ост} = 0,2 — 0,05 = 0,15 \mathrm{моль} ; \mathrm{m}\left({\mathrm{KMnO}}_4\right)\mathrm{ост} = \mathrm{n} · \mathrm{M} = 0,15 \mathrm{моль} · 158 = 23,7 \mathrm{г} \\ \mathrm{n}\left({\mathrm{K}}_2{\mathrm{MnO}}_4\right) = 1/2 \mathrm{n}\left({\mathrm{KMnO}}_4\right)\mathrm{прореаг} = 0,025 \mathrm{моль}; \mathrm{m}\left({\mathrm{K}}_2{\mathrm{MnO}}_4\right) = \mathrm{n} · \mathrm{M} = 0,025 \mathrm{моль} · 197 = 4,925 \mathrm{г} \\ \mathrm{n}\left({\mathrm{MnO}}_2\right) = 0,025 \mathrm{моль}; \mathrm{m}\left({\mathrm{MnO}}_2\right) = \mathrm{n} · \mathrm{M} = 0,025 \mathrm{моль} · 87 = 2,175 \mathrm{г} \\ \mathrm{m}(\mathrm{кон}. \mathrm{р}—\mathrm{ра}) = \mathrm{m}\left({\mathrm{KMnO}}_4\right) — \mathrm{m}\left({\mathrm{O}}_2\right) = 31,6 \mathrm{г} — 0,025 · 32 = 30,8 \mathrm{г} \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} \mathrm{\omega }{\left({\mathrm{KMnO}}_4\right)}_{\mathrm{ост}}=\frac{\mathrm{m}\left({\mathrm{KMnO}}_4\right)\mathrm{ост}}{\mathrm{m}(\mathrm{кон}. \mathrm{р}—\mathrm{ра})}·100\%=\frac{23,7}{30,8}·100\%=76,95\% \\ \mathrm{\omega }\left({\mathrm{K}}_2{\mathrm{MnO}}_4\right)=\frac{\mathrm{m}\left({\mathrm{K}}_2{\mathrm{MnO}}_4\right)}{\mathrm{m}(\mathrm{кон}. \mathrm{р}—\mathrm{ра})}·100\%=\frac{4,925}{30,8}·100\%=15,99\% \\ \mathrm{\omega }\left({\mathrm{MnO}}_2\right)=\frac{\mathrm{m}\left({\mathrm{MnO}}_2\right)}{\mathrm{m}(\mathrm{кон}. \mathrm{р}—\mathrm{ра})}·100\%=\frac{2,175}{30,8}·100\%=7,06\% \end{gathered}$$