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?

Химия 11 класс Электролиз и его применение в химии химия 11 класс электролиз водный раствор поваренная соль водород хлор едкий натрий количество поваренной соли объем воды получение хлора бертолетова соль расчет объемов химические реакции промышленность химические вещества Новый

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.