Сколько литров хлора (н.у) получится, если к 200 мл 35%-ной соляной кислоты (плотностью 1,17 г/мл) при нагревании добавить 26,1 г оксида марганца(IV)? И сколько граммов гидроксида натрия в холодном растворе сможет прореагировать с этим количеством хлора?

Химия 9 класс Реакции окислительно-восстановительного характера хлор из соляной кислоты оксид марганца(IV) реакция с гидроксидом натрия химические реакции химия 9 класс расчет массы хлора плотность соляной кислоты количество реагентов Новый

Для решения данной задачи необходимо выполнить несколько шагов. Начнем с определения количества соляной кислоты и ее компонентов, а затем перейдем к реакциям с оксидом марганца(IV) и хлором.

Шаг 1: Определение массы соляной кислоты

• Объем соляной кислоты: 200 мл.
• Плотность соляной кислоты: 1,17 г/мл.
• Масса соляной кислоты = объем × плотность = 200 мл × 1,17 г/мл = 234 г.

Шаг 2: Определение массы HCl в 35%-ной соляной кислоте

• Процентное содержание HCl = 35%.
• Масса HCl = 234 г × 0,35 = 81,9 г.

Шаг 3: Определение количества хлора, который получится в реакции

Реакция между соляной кислотой и оксидом марганца(IV) выглядит следующим образом:

MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + 2 Cl2 + 2 H2O

• Из уравнения видно, что 1 моль MnO2 реагирует с 4 молями HCl и образует 2 моля Cl2.
• Теперь найдем количество вещества HCl: количество HCl = масса / молярная масса. Молярная масса HCl = 36,5 г/моль.
• Количество HCl = 81,9 г / 36,5 г/моль ≈ 2,25 моль.
• Количество MnO2 = 26,1 г / (54,9 г/моль + 16 г/моль) = 26,1 г / 86,9 г/моль ≈ 0,3 моль.

Шаг 4: Определение, какая из реагирующих веществ является лимитирующей

• По уравнению, 1 моль MnO2 требует 4 моль HCl.
• 0,3 моль MnO2 требует 1,2 моль HCl (0,3 моль × 4 моль HCl/1 моль MnO2).
• У нас есть 2,25 моль HCl, значит, HCl не является лимитирующим реагентом, а лимитирующим является MnO2.

Шаг 5: Определение количества хлора, который получится

• Согласно уравнению, 1 моль MnO2 дает 2 моля Cl2.
• Следовательно, 0,3 моль MnO2 даст 0,6 моль Cl2.

Шаг 6: Перевод количества Cl2 в объем

• При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л.
• Объем Cl2 = 0,6 моль × 22,4 л/моль = 13,44 л.

Шаг 7: Определение, сколько граммов гидроксида натрия прореагирует с этим количеством хлора

Реакция между хлором и гидроксидом натрия выглядит следующим образом:

Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O

• 1 моль Cl2 реагирует с 2 молями NaOH.
• Количество NaOH, необходимое для 0,6 моль Cl2: 0,6 моль Cl2 × 2 моль NaOH/1 моль Cl2 = 1,2 моль NaOH.
• Молярная масса NaOH = 40 г/моль.
• Масса NaOH = 1,2 моль × 40 г/моль = 48 г.

Ответ: 13,44 литров хлора и 48 граммов гидроксида натрия смогут прореагировать с этим количеством хлора.