Какова массовая доля хлора в газовой смеси, содержащей хлор, водород и азот, если объемы этих газов при нормальных условиях составляют 2,24 дм3, 4,48 дм3 и 4,48 дм3 соответственно? Также, как можно определить объемную долю хлора в воздухе, если через раствор калий-иодида пропустили 2,24 дм3 воздуха с примесью хлора, в результате чего образовался иод массой 0,12 г?

Химия 11 класс Газовые законы и стехиометрия массовая доля хлора газовая смесь объемная доля хлора нормальные условия химия 11 класс расчет массы газа иодид калия примесь хлора Объём газа химические реакции Новый

Чтобы найти массовую долю хлора в газовой смеси, содержащей хлор, водород и азот, мы можем использовать закон Авогадро, который гласит, что при одинаковых условиях температуры и давления объемы газов пропорциональны количеству молей этих газов.

Шаги для решения:

1. Определим объемы газов в смеси:
• Объем хлора (Cl2) = 2,24 дм³
• Объем водорода (H2) = 4,48 дм³
• Объем азота (N2) = 4,48 дм³
2. Теперь найдем общее количество газов в смеси:
• Общий объем = 2,24 + 4,48 + 4,48 = 11,20 дм³
3. Теперь найдем количество молей каждого газа. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 дм³:
• Количество молей хлора = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль
• Количество молей водорода = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
• Количество молей азота = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
4. Теперь найдем общую массу газов в смеси:
• Молярная масса Cl2 = 35,5 * 2 = 71 г/моль
• Молярная масса H2 = 1 * 2 = 2 г/моль
• Молярная масса N2 = 14 * 2 = 28 г/моль
5. Теперь найдем массу каждого газа:
• Масса хлора = 0,1 моль * 71 г/моль = 7,1 г
• Масса водорода = 0,2 моль * 2 г/моль = 0,4 г
• Масса азота = 0,2 моль * 28 г/моль = 5,6 г
6. Найдём общую массу газов: 7,1 г + 0,4 г + 5,6 г = 13,1 г.
7. Теперь можем найти массовую долю хлора:
• Массовая доля хлора = (масса хлора / общая масса газов) * 100%
• Массовая доля хлора = (7,1 г / 13,1 г) * 100% ≈ 54,2%

Теперь перейдем ко второму вопросу о том, как определить объемную долю хлора в воздухе.

Шаги для решения:

1. Известно, что через раствор калий-иодида пропустили 2,24 дм³ воздуха с примесью хлора, в результате чего образовался йод массой 0,12 г.
2. Сначала найдем количество молей йода, используя его молярную массу. Молярная масса I2 = 126,9 * 2 = 253,8 г/моль:
• Количество молей йода = 0,12 г / 253,8 г/моль ≈ 0,000472 моль.
3. По реакции, 1 моль Cl2 реагирует с 2 моль KI, образуя 1 моль I2. Значит, количество молей хлора, который реагировал, равно:
• Количество молей Cl2 = 0,000472 моль (так как 1 моль Cl2 дает 1 моль I2).
4. Теперь найдем объем хлора, который был в воздухе:
• Объем хлора = количество молей * 22,4 дм³/моль = 0,000472 моль * 22,4 дм³/моль ≈ 0,0106 дм³.
5. Теперь найдем объемную долю хлора в воздухе:
• Объемная доля хлора = (объем хлора / объем воздуха) * 100% = (0,0106 дм³ / 2,24 дм³) * 100% ≈ 0,47%.

Ответ: Массовая доля хлора в газовой смеси составляет примерно 54,2%, а объемная доля хлора в воздухе составляет примерно 0,47%.