Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть реакцию между иодидом натрия (NaI) и хлором (Cl2). При реакции образуется иод (I2) и хлорид натрия (NaCl). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
2NaI + Cl2 → 2NaCl + I2
Теперь давайте разберем шаги решения.
- Определим массу иодида натрия в растворе.
- 10%-й раствор иодида натрия означает, что в 100 г раствора содержится 10 г NaI.
- В 150 г раствора будет:
(150 г * 10 г NaI) / 100 г раствора = 15 г NaI.
- Определим количество вещества иодида натрия.
- Молярная масса NaI составляет:
Na (23) + I (127) = 150 г/моль.
- Теперь найдем количество вещества NaI:
n(NaI) = масса / молярная масса = 15 г / 150 г/моль = 0.1 моль.
- Определим количество вещества хлора.
- При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 л (или 22400 мл).
- Объем хлора 224 мл, поэтому количество вещества Cl2:
n(Cl2) = 224 мл / 22400 мл/моль = 0.01 моль.
- Определим, какое количество иода образуется.
- Согласно уравнению реакции, 2 моль NaI реагируют с 1 моль Cl2, чтобы образовать 1 моль I2.
- Из 0.1 моль NaI можно получить:
0.1 моль NaI * (1 моль I2 / 2 моль NaI) = 0.05 моль I2.
- Из 0.01 моль Cl2 можно получить:
0.01 моль Cl2 * (1 моль I2 / 1 моль Cl2) = 0.01 моль I2.
- Следовательно, лимитирующим реагентом является Cl2, и мы можем получить только 0.01 моль I2.
- Определим массу образовавшегося иода.
- Молярная масса I2 составляет:
I (127) * 2 = 254 г/моль.
- Теперь найдем массу I2:
масса I2 = n(I2) * молярная масса = 0.01 моль * 254 г/моль = 2.54 г.
Ответ: Масса образовавшегося иода составляет 2.54 г.