Question

Сплавляют 22,8 г оксида хрома(III) с гидроксидом и хлоратом калия, взятыми в избытке. При этом хром(III) переходит в хром(IV). Определите массу (г) хромсодержащего продукта.

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать химические уравнения и молярные массы веществ.

1) Начнем с записи химического уравнения для данной реакции:

Cr2O3 + KOH + KClO3 -> CrO2 + K2CrO4 + KCl + H2O

2) Теперь рассмотрим молярные массы веществ, чтобы перейти от граммов к молям. Молярные массы:

Cr2O3 = 151.99 г/моль
KOH = 56.1 г/моль
KClO3 = 122.55 г/моль
CrO2 = 119.0 г/моль
K2CrO4 = 194.2 г/моль
KCl = 74.55 г/моль
H2O = 18.015 г/моль

3) Теперь мы можем рассчитать количество молей оксида хрома(III) по его массе. Для этого разделим массу оксида хрома(III) на его молярную массу:

моль оксида хрома(III) = 22.8 г / 151.99 г/моль = 0.15 моль

4) Так как гидроксид и хлорат калия взяты в избытке, они являются ограничивающими реагентами для образования продукта. Поэтому мы будем использовать их количество молей для определения массы продукта.

4.1) Для гидроксида калия (KOH):
Масса гидроксида калия = моль гидроксида калия * молярная масса гидроксида калия

моль гидроксида калия = моль оксида хрома(III) * (1 моль KOH / 1 моль Cr2O3) = 0.15 моль * (2 моль KOH / 1 моль Cr2O3) = 0.3 моль

масса гидроксида калия = 0.3 моль * 56.1 г/моль = 16.83 г

4.2) Для хлората калия (KClO3):
Масса хлората калия = моль хлората калия * молярная масса хлората калия

моль хлората калия = моль оксида хрома(III) * (1 моль KClO3 / 1 моль Cr2O3) = 0.15 моль * (1 моль KClO3 / 1 моль Cr2O3) = 0.15 моль

масса хлората калия = 0.15 моль * 122.55 г/моль = 18.38 г

5) Теперь мы можем определить мольное соотношение между образующимися продуктами (хромнокислый калий и оксид хрома(IV)) и использовать его, чтобы найти массу хромсодержащего продукта.

Мольное соотношение между Cr2O3 и CrO2 = (1 моль CrO2 / 1 моль Cr2O3)

Масса хромсодержащего продукта = моль оксида хрома(III) * мольное соотношение * молярная масса хромсодержащего продукта

Масса хромсодержащего продукта = 0.15 моль * (1 моль CrO2 / 1 моль Cr2O3) * 119.0 г/моль = 17.85 г

Ответ: Масса хромсодержащего продукта составляет 17.85 г.