Какой объем хлора в нормальных условиях нужен для получения 150 граммов хлорида железа 3 при массовой доле выхода 92,3%?

Химия 11 класс Реакции обмена и стехиометрия объем хлора хлорид железа 3 массовая доля химия 11 класс расчет химических реакций Новый

Для решения этой задачи нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем теоретическую массу хлорида железа (FeCl3), которую мы хотим получить.

Мы знаем, что фактическая масса продукта составляет 150 граммов, а выход составляет 92,3%. Чтобы найти теоретическую массу, используем формулу:

Теоретическая масса = Фактическая масса / (Выход / 100)

Подставим известные значения:

Теоретическая масса = 150 г / (92,3 / 100) = 162,5 г

Шаг 2: Найдем количество вещества хлорида железа (FeCl3).

Для этого используем формулу:

n = m / M

где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса.

Сначала найдем молярную массу FeCl3:

• Молярная масса Fe = 55,85 г/моль
• Молярная масса Cl = 35,45 г/моль
• Молярная масса FeCl3 = 55,85 + (3 * 35,45) = 55,85 + 106,35 = 162,2 г/моль

Теперь можем найти количество вещества:

n(FeCl3) = 162,5 г / 162,2 г/моль ≈ 1,003 моль

Шаг 3: Найдем количество вещества хлора (Cl2), необходимое для получения этого количества FeCl3.

В реакции получения хлорида железа (FeCl3) из железа и хлора, у нас есть уравнение:

2 Fe + 3 Cl2 -> 2 FeCl3

Из уравнения видно, что на 2 моль Fe требуется 3 моль Cl2. Следовательно, на 1 моль FeCl3 потребуется:

3/2 моль Cl2 на 2 моль FeCl3, значит на 1 моль FeCl3 потребуется 3/2 * 1 = 1,5 моль Cl2.

Теперь найдем количество вещества Cl2:

n(Cl2) = 1,5 * n(FeCl3) = 1,5 * 1,003 моль ≈ 1,505 моль

Шаг 4: Найдем объем хлора (Cl2) при нормальных условиях.

При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра. Следовательно, объем Cl2 можно найти по формуле:

V = n * Vм

где Vм = 22,4 л/моль.

Подставим значения:

V(Cl2) = 1,505 моль * 22,4 л/моль ≈ 33,68 литра.

Ответ: Для получения 150 граммов хлорида железа (FeCl3) при массовой доле выхода 92,3% требуется примерно 33,68 литра хлора (Cl2) в нормальных условиях.