228. Диоксид марганца массой 26,1 г добавили при нагре- вании к 250 мл раствора с массовой долей хлороводорода 34% (р = 1,16 г/мл). Найдите объём хлора (н. у.), выделившегося при этом. Вычислите массу карбоната калия, который прореагирует с выделившимся хлором в холодном растворе. (6,72 л; 41,4 г.)

Пошаговое решение:

1. Масса раствора хлороводорода: \[ m(HCl \ р-ра) = V \cdot \rho = 250 \ мл \cdot 1.16 \ г/мл = 290 \ г \]
2. Масса хлороводорода: \[ m(HCl) = m(HCl \ р-ра) \cdot \omega = 290 \ г \cdot 0.34 = 98.6 \ г \]
3. Количество вещества хлороводорода: \[ n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{98.6 \ г}{36.46 \ г/моль} ≈ 2.70 \ моль \]
4. Реакция диоксида марганца с хлороводородом: \[ MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2H_2O \]
5. Количество вещества диоксида марганца: \[ n(MnO_2) = \frac{m(MnO_2)}{M(MnO_2)} = \frac{26.1 \ г}{86.94 \ г/моль} ≈ 0.3 \ моль \]
6. По уравнению реакции, на 1 моль MnO2 требуется 4 моль HCl. Так как количество вещества MnO2 равно 0.3 моль, а количество вещества HCl равно 2.70 моль, то MnO2 в недостатке.
7. Количество вещества образовавшегося хлора: \[ n(Cl_2) = n(MnO_2) ≈ 0.3 \ моль \]
8. Объём хлора: \[ V(Cl_2) = n(Cl_2) \cdot V_M = 0.3 \ моль \cdot 22.4 \ л/моль = 6.72 \ л \]
9. Реакция хлора с карбонатом калия в холодном растворе: \[ 3Cl_2 + 3K_2CO_3 + 3H_2O \rightarrow 5KCl + KClO_3 + 6HCl \]
10. Количество вещества карбоната калия: \[ n(K_2CO_3) = n(Cl_2) ≈ 0.3 \ моль \]
11. Масса карбоната калия: \[ m(K_2CO_3) = n(K_2CO_3) \cdot M(K_2CO_3) = 0.3 \ моль \cdot 138.21 \ г/моль ≈ 41.46 \ г \]

Ответ: Объём выделившегося хлора = 6.72 л; Масса прореагировавшего карбоната калия ≈ 41.46 г.