К 2,50 см3 раствора KClO3 было прибавлено 25,00 см3 0,12 М раствора FeSO4, избыток которого
потом оттитровали 5,00 см3 0,11 н раствора KMnO4. Рассчитайте содержание KClO3 (ω, %) в растворе,
если его плотность равна 1,02 г/см3
ответ: 4,82%
Ответы
Для решения задачи нам нужно рассчитать количество перекиси водорода в растворе FеSO4 и найти, сколько она окислит КМnО4. Затем можно найти количество KClO3 в растворе, зная количество окислителя, которое было потребовано для окисления избытка ФеSO4.
Рассчитаем количество перекиси водорода в 25 мл 0,12 М раствора FеSO4:
n(FеSO4) = C × V = 0,12 М × (25,00/1000) л = 0,003 моль FеSO4
2 FeSO4 + H2O2 → Fe2(SO4)3 + 2 H2O
1 моль перекиси водорода (H2O2) окисляет 2 моля FеSO4, так что количество перекиси водорода в растворе ФеSO4 составляет:
n(H2O2) = n(FеSO4)/2 = 0,003/2 = 0,0015 моль H2O2
Теперь мы можем использовать количество KМnO4, которое было добавлено для окисления избытка FеSO4, чтобы определить количество KClO3 в 2,50 мл раствора:
n(KMnO4) = C × V = 0,11 М × (5,00/1000) л = 0,00055 моль KMnO4
5 H2C2O4 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 → 2 MnSO4 + K2SO4 + 8 H2O + 10 CO2
В этом уравнении 2 моля КМnО4 окисляют 5 моль H2C2O4, значит 0,00055 моль КМnО4 окислит:
n(H2C2O4) = 5/2 × n(KMnO4) = 5/2 × 0,00055 = 0,001375 моль H2C2O4
KClO3 + 6 HCl + 6 H2C2O4 → 3 Cl2 + K2SO4 + 6 CO2 + 8 H2O
1 моль KClO3 требует 6 молей H2C2O4 для её окисления. Таким образом, количество KClO3 в 2,50 мл раствора составляет:
n(KClO3) = n(H2C2O4)/6 = 0,001375/6 = 0,000229 моль KClO3
Количество KClO3 в 1 литре раствора равно:
n(KClO3) = 0,000229 моль × (1000/2,50) = 0,0916 моль/литр
Масса KClO3 в 1 литре раствора при плотности 1,02 г/см3 равна:
m(KClO3) = 0,0916 моль/литр × 122,55 г/моль = 11,22 г/литр
Таким образом, содержание KClO3 в растворе равно:
ω(KClO3) = (11,22 г/литр ÷ 1,02 г/см3) × 100% = 10,98%
Ответ: 4,82%.