Задание №61246 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] KBr + AgNO₃ → AgBr + KNO₃
[2] KI + AgNO₃ → AgI + KNO₃
[3] 4KI + 2Cu(NO₃)₂ → 2CuI + I₂ + 4KNO₃ 

2. Найдем число моль йодида меди(I), выпавшего в осадок:
n CuI = m CuI / M CuI = 28,65 / 191 = 0,15 моль

3. Найдем массу йодида калия во второй колбе:
n KI = 2n CuI = 2 · 0,15 = 0,3 моль
m KI = n KI · M KI = 0,3 · 166 = 49,8 г

4. Так как отношение количеств растворенных веществ к общей массе раствора одинаково для каждой колбы. Найдем массовую долю йодида калия в третьей колбе:
ω_{в 1 колбе} KI = ω_{во 2 колбе} KI = ω_{в 3 колбе} KI

ω_{в 1 колбе} KI = ω_{во 2 колбе} KI = ω_{в 3 колбе} KI = m_{во 2 колбе} KI / m_{исх р-ра во 2 колбе} = 49,8 / 300 = 0,166 → 16,6%

5. Найдем число моль йодида калия в первой колбе:
m_{в 1 колбе} KI = ω_{во 1 колбе} KI · m_{исх. р-ра в 1 колбе} = 0,166 · 250 = 41,5 г
n₂ KI = m_{в 1 колбе} KI / M KI = 41,5 / 166 = 0,25 моль

6. Найдем массу нитрата серебра(I) в растворе:
m AgNO₃ = m_р-ра AgNO₃ ⋅ ω AgNO₃ = 430 ⋅ 0,4 = 172 г

7. Найдем массу нитрата серебра(I), вступившего во вторую реакцию:
n₂ AgNO₃ = n₂ KI = 0,25 моль
m₂ AgNO₃ = n₂ AgNO₃ ⋅ M AgNO₃ = 0,25 ⋅ 170 = 42,5 г

8. Найдем массу йодида серебра(I), выпавшего в осадок:
n AgI = n₂ KI = 0,25 моль
m AgI = n AgI ⋅ M AgI = 0,25 ⋅ 235 = 58,75 г

9. Найдем массу бромида калия в первой колбе:
Пусть n KBr = x моль, тогда n₁ AgNO₃ = n KBr = x моль
m₁ AgNO₃= n₁ AgNO₃ · M AgNO₃ = 170x г
n AgBr = n KBr = x моль
m AgBr = n AgBr · M AgBr = 188x г

m_{конечн. р-ра} = m_{исх. р-ра во 2 колбе} + m_р-ра AgNO₃ – m AgI – m AgBr = 250 + 430 – 58,75 – 188x = (621,25 – 188x) г

ω_ост. AgNO₃ = (m AgNO₃ – m₁ AgNO₃ – m₂ AgNO₃) / m_{конечн. р-ра}
0,0844 = (172 – 170x – 42,5) / (621,25 – 188x) 

x = 0,5; n KBr = 0,5 моль
m KBr = n KBr ⋅ M KBr = 0,5 ⋅ 119 = 59,5 г

10. Найдем массовую долю бромида калия в третьей колбе:
ω_{в 1 колбе} KBr = ω_{в 3 колбе} KBr = m KBr / m_{исх. р-ра во 2 колбе} = 59,5 / 250 = 0,238 → 23,8%

Ответ: ω_{в 3 колбе} KI = 16,6%; ω_{в 3 колбе} KBr = 23,8%

Источник: Реальное задание ЕГЭ (собрано Ермолаевым И. С.)