Номер 3, страница 91 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

3. Вода, сопровождающая нефть, содержит до $1,5 \text{ кг/м}^3$ брома (считая на бромид-ионы). Определите, какой объем воды нужно переработать для получения бромида калия массой 1 т.

Дано:

Массовая концентрация брома в воде, $ \rho(\text{Br}^{-}) = 1,5 \text{ кг/м}^3 $

Масса бромида калия, $ m(\text{KBr}) = 1 \text{ т} $

$ m(\text{KBr}) = 1 \text{ т} = 1000 \text{ кг} $

Найти:

Объем воды, $ V(\text{H}_2\text{O}) - ? $

Решение:

1. Сначала определим, какая масса чистого брома содержится в 1 тонне (1000 кг) бромида калия ($ \text{KBr} $). Для этого нам понадобится найти массовую долю брома в этом соединении.

Рассчитаем относительные атомные и молекулярную массы, используя периодическую таблицу химических элементов:

Относительная атомная масса калия $ A_r(\text{K}) \approx 39,1 $.

Относительная атомная масса брома $ A_r(\text{Br}) \approx 79,9 $.

Относительная молекулярная масса бромида калия:

$ M_r(\text{KBr}) = A_r(\text{K}) + A_r(\text{Br}) = 39,1 + 79,9 = 119,0 $

2. Рассчитаем массовую долю ($ w $) брома в бромиде калия по формуле:

$ w(\text{Br}) = \frac{A_r(\text{Br})}{M_r(\text{KBr})} = \frac{79,9}{119,0} $

3. Теперь найдем массу брома ($ m(\text{Br}) $), необходимую для получения 1000 кг бромида калия:

$ m(\text{Br}) = m(\text{KBr}) \cdot w(\text{Br}) = 1000 \text{ кг} \cdot \frac{79,9}{119,0} \approx 671,43 \text{ кг} $

4. Зная, что в 1 м³ воды содержится 1,5 кг брома (в виде бромид-ионов), найдем необходимый объем воды ($ V(\text{H}_2\text{O}) $). Объем связан с массой и массовой концентрацией соотношением:

$ V = \frac{m}{\rho} $

Подставим наши значения:

$ V(\text{H}_2\text{O}) = \frac{m(\text{Br})}{\rho(\text{Br}^{-})} = \frac{671,43 \text{ кг}}{1,5 \text{ кг/м}^3} \approx 447,62 \text{ м}^3 $

Ответ: для получения 1 тонны бромида калия необходимо переработать примерно 447,6 м³ воды.