Номер 2, страница 135, часть 1 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Через раствор массой 50 г с массовой долей йодида натрия 15% пропустили избыток хлора. Выделился йод массой 5,6 г. Определите выход продукта реакции.

Ответ: 88,2%.

Дано:

$m_{р-ра}(NaI) = 50 \text{ г}$

$\omega(NaI) = 15\% = 0,15$

$m_{практ.}(I_2) = 5,6 \text{ г}$

Хлор ($Cl_2$) взят в избытке.

Найти:

$\eta(I_2)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции. Хлор, как более активный галоген, вытесняет иод из раствора его соли (иодида натрия):

$Cl_2 + 2NaI \rightarrow 2NaCl + I_2$

2. Рассчитаем массу чистого иодида натрия ($NaI$) в исходном растворе по формуле: $m_{вещества} = m_{раствора} \cdot \omega_{вещества}$.

$m(NaI) = 50 \text{ г} \cdot 0,15 = 7,5 \text{ г}$

3. Вычислим молярные массы иодида натрия ($NaI$) и молекулярного иода ($I_2$).

$M(NaI) = 23 + 127 = 150 \text{ г/моль}$

$M(I_2) = 2 \cdot 127 = 254 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества ($\text{n}$) иодида натрия, содержащегося в растворе.

$n(NaI) = \frac{m(NaI)}{M(NaI)} = \frac{7,5 \text{ г}}{150 \text{ г/моль}} = 0,05 \text{ моль}$

5. Используя уравнение реакции, определим теоретически возможное количество вещества иода ($I_2$), которое может образоваться. По уравнению, из 2 моль $NaI$ образуется 1 моль $I_2$.

$n_{теор.}(I_2) = \frac{1}{2} \cdot n(NaI) = \frac{1}{2} \cdot 0,05 \text{ моль} = 0,025 \text{ моль}$

6. Рассчитаем теоретическую массу иода ($m_{теор.}$), которая могла бы выделиться при 100% выходе.

$m_{теор.}(I_2) = n_{теор.}(I_2) \cdot M(I_2) = 0,025 \text{ моль} \cdot 254 \text{ г/моль} = 6,35 \text{ г}$

7. Определим практический выход продукта реакции ($\eta$), который равен отношению массы практически полученного продукта к его теоретически возможной массе.

$\eta = \frac{m_{практ.}(I_2)}{m_{теор.}(I_2)} \cdot 100\% = \frac{5,6 \text{ г}}{6,35 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 88,19\%$

При округлении до десятых долей получаем 88,2%.

Ответ: выход продукта реакции составляет 88,2%.