Задача по химии

объем исходного раствора = 75 мл
объем израсходованного 0,1 М раствора дихромата калия = 90 мл

6 KNO2 + K2Cr2O7 + 4 H2SO4 → 3 K2SO4 + 2 Cr2(SO4)3 + 3 O2 + 2 H2O + 6 NO2

Найдем количество молей дихромата калия, израсходованное для реакции:
n(K2Cr2O7) = c(K2Cr2O7) x V(K2Cr2O7) = 0,1 М x 0,09 л = 0,009 моль

Исходя из мольного соотношения в реакции, найдем количество молей нитрита калия:
n(KNO2) = 6 x n(K2Cr2O7) = 6 x 0,009 моль = 0,054 моль

Рассчитаем молярную концентрацию нитрита калия в исходном растворе:
c(KNO2) = n(KNO2) / V = 0,054 моль / 0,075 л = 0,72 М

Масса нитрита калия в исходном растворе:

m(KNO2) = n(KNO2) x M(KNO2) = 0,054 моль x 85 г/моль = 4,59 г

Массовая доля нитрита калия:

w(KNO2) = m(KNO2) / m(раствор) x 100% = 4,59 г / 75 г x 100% = 6,12%

Ответ: 6,12%

Нитрит калия и дихромат калия в сернокислой среде реагируют, образуя нитрат калия, хромат калия, азот и воду:

KNO2 + K2Cr2O7 + 2H2SO4 → KNO3 + 2KHSO4 + Cr2(SO4)3 + H2O + N2

Молярное соотношение между нитритом калия и дихроматом калия в реакции 1 : 1. Значит, количество молей нитрита калия, реагировавшего с дихроматом калия, равно количеству молей дихромата калия в реакционной смеси.

Так как израсходовано 90 мл 0,1 М раствора дихромата калия, то количество миллимолей дихромата калия равно:

90 мл × 0,1 моль/л = 9 ммоль

Следовательно, количество миллимолей нитрита калия, реагировавшего с дихроматом калия, тоже равно 9 ммоль.

Молярная концентрация нитрита калия в исходном растворе будет равна:

c = n/V = 9 ммоль / 0,075 л = 120 мМ

Массовая доля (%) нитрита калия в исходном растворе определяется как отношение массы нитрита калия к массе исходного раствора, умноженное на 100%:

w = m(KNO2) / m(исх.р-ра) × 100%

Масса нитрита калия, реагировавшего с дихроматом калия, равна:

m(KNO2) = n(KNO2) × M(KNO2) = 9 ммоль × 101 г/моль = 0,909 г

Масса исходного раствора, содержащего нитрит калия, равна:

m(исх.р-ра) = c(KNO2) × V(исх.р-ра) × M(KNO2) = 120 мМ × 0,075 л × 101 г/моль = 0,908 г

Таким образом, массовая доля нитрита калия в исходном растворе составляет:

w = 0,909 г / 0,908 г × 100% = 100,1% (округляем до одного знака после запятой)

Ноль после запятой возникает из-за погрешности измерения объема.