Какова масса хлора, которую можно получить при взаимодействии 0,5 моль бертолетовой соли (KCIO3) с хлороводородной кислотой по реакции KCIO3 + 6HCI = КСl + 3Cl2 + ЗН2О? Какой объём хлора выделится при температуре 300К и давлении 740мм рт. ст.?

Химия 11 класс Реакции обмена и стехиометрия газов масса хлора бертолетова соль взаимодействие KCIO3 хлороводородная кислота объем хлора температура 300К давление 740мм рт. ст Новый

Чтобы решить задачу, начнем с анализа уравнения реакции:

Уравнение реакции:

KCIO3 + 6HCl = KCl + 3Cl2 + 3H2O

Из уравнения видно, что 1 моль бертолетовой соли (KCIO3) реагирует с 6 моль хлороводородной кислоты (HCl), образуя 3 моль хлора (Cl2).

Шаг 1: Определим, сколько моль хлора получится из 0,5 моль KCIO3.

• Согласно уравнению, 1 моль KCIO3 дает 3 моль Cl2.
• Следовательно, 0,5 моль KCIO3 даст: (0,5 моль KCIO3) * (3 моль Cl2 / 1 моль KCIO3) = 1,5 моль Cl2.

Шаг 2: Рассчитаем массу хлора (Cl2).

• Молярная масса хлора (Cl2) = 2 * 35,5 г/моль = 71 г/моль.
• Теперь можем найти массу: 1,5 моль Cl2 * 71 г/моль = 106,5 г.

Шаг 3: Определим объем хлора при заданных условиях.

Для этого используем закон Бойля-Мариотта, который позволяет вычислить объем газа при известных температуре и давлении.

Сначала найдем объем 1 моля газа при нормальных условиях (0°C и 760 мм рт. ст.), который составляет 22,4 л.

Теперь, учитывая, что у нас 1,5 моль Cl2:

• Объем при нормальных условиях: 1,5 моль * 22,4 л/моль = 33,6 л.

Однако, поскольку у нас температура 300K и давление 740 мм рт. ст., необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

• где P - давление в атмосферах (740 мм рт. ст. = 740/760 = 0,974 атм),
• V - объем в литрах,
• n - количество вещества (1,5 моль),
• R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)),
• T - температура в Кельвинах (300K).

Теперь можно выразить объем:

• V = nRT/P
• V = (1,5 моль * 0,0821 л·атм/(моль·К) * 300K) / 0,974 атм
• V ≈ 38,0 л.

Ответ:

• Масса хлора, полученная в реакции: 106,5 г.
• Объем хлора при 300K и 740 мм рт. ст.: 38,0 л.