2024-11-16 20:15:06
Вопрос №1: Путём электролиза водного раствора поваренной соли получают три важных для промышленности вещества: водород, хлор и едкий натрий. Вычислите, какое количество поваренной соли и воды потребуется для получения 11,2 м³ хлора.
Вопрос №2: Какой объём (л, н.у.) хлора потребуется для получения 245 г бертолетовой соли?
Химия11 классЭлектролиз и его применение в химиихимия 11 классэлектролизводный растворповаренная сольводородхлоредкий натрийколичество поваренной солиобъем водыполучение хлорабертолетова сольрасчет объемовхимические реакциипромышленностьхимические вещества
2024-11-16 20:15:06
Ответ на вопрос №1:
Для решения задачи будем использовать уравнение электролиза водного раствора поваренной соли (NaCl):
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2
Из уравнения видно, что на 2 моль NaCl получается 1 моль Cl2 (хлора). Следовательно, для получения хлора мы можем использовать соотношения мольных количеств.
Теперь, чтобы найти количество молей хлора, который мы хотим получить, воспользуемся тем, что 1 м³ газа при нормальных условиях занимает 22,4 литра. Таким образом:
- Объем хлора: 11,2 м³ = 11,200 литров.
- Количество молей хлора: n(Cl2) = 11,200 / 22,4 = 0,5 кмоль.
Теперь, зная количество молей хлора, мы можем найти, сколько молей NaCl нам нужно:
- Согласно уравнению, на 1 моль Cl2 требуется 2 моль NaCl.
- Следовательно, n(NaCl) = 0,5 * 2 = 1 кмоль.
Теперь вычислим массу поваренной соли (NaCl):
- Молярная масса NaCl составляет 58,5 г/моль.
- m(NaCl) = 1 кмоль * 58,5 г/моль = 58,5 кг.
Теперь найдем, сколько воды нам нужно:
- Согласно уравнению, на 2 моль воды (H2O) требуется 2 моль NaCl.
- Поэтому n(H2O) = 0,5 * 2 = 1 кмоль.
Теперь вычислим массу воды:
- Молярная масса H2O составляет 18 г/моль.
- m(H2O) = 1 кмоль * 18 г/моль = 18 кг.
Итак, для получения 11,2 м³ хлора требуется:
- 58,5 кг поваренной соли (NaCl).
- 18 кг воды (H2O).
Ответ на вопрос №2:
Теперь перейдем ко второму вопросу о бертолетовой соли (KClO3). Сначала найдем, сколько хлора нам нужно для получения 245 г бертолетовой соли.
Сначала найдем молярную массу бертолетовой соли:
- K = 39 г/моль,
- Cl = 35,5 г/моль (в 3-х атомах),
- O = 16 г/моль (в 3-х атомах).
Таким образом, молярная масса KClO3 = 39 + (3 * 35,5) + (3 * 16) = 122,5 г/моль.
Теперь найдем количество молей KClO3, которое мы хотим получить:
- n(KClO3) = 245 г / 122,5 г/моль = 2 кмоль.
По уравнению реакции, чтобы получить 1 моль KClO3, требуется 3 моль Cl2:
2KCl + 3Cl2 + 6H2O = 2KClO3 + 3H2 + 2NaOH
Следовательно, для 2 кмоль KClO3 нам нужно:
- n(Cl2) = 2 * 3 = 6 кмоль.
Теперь найдем объем Cl2, который нам нужен:
- Объем (л, н.у.) = n(Cl2) * 22,4 л/моль = 6 кмоль * 22,4 л/моль = 134,4 л.
Таким образом, для получения 245 г бертолетовой соли потребуется 134,4 литра хлора.
