Номер 14, страница 173 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

14. При электролизе 585 г расплава хлорида натрия получили 100 л хлора (н. у.). Определите выход продукта реакции в процентах от теоретически возможного.

Дано:

m(NaCl) = 585 г

V_практ(Cl₂) = 100 л (н. у.)

Найти:

η(Cl₂) - ?

Решение:

1. Уравнение реакции электролиза расплава хлорида натрия:

$2NaCl \xrightarrow{электролиз} 2Na + Cl_2↑$

2. Рассчитаем молярную массу хлорида натрия (NaCl):

$M(NaCl) = M(Na) + M(Cl) = 23 \text{ г/моль} + 35.5 \text{ г/моль} = 58.5 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества хлорида натрия, взятого для реакции:

$n(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{M(NaCl)} = \frac{585 \text{ г}}{58.5 \text{ г/моль}} = 10 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим теоретическое количество вещества хлора, которое могло бы выделиться. Из уравнения следует, что из 2 моль NaCl образуется 1 моль Cl₂. Составим пропорцию:

$\frac{n_{теор}(Cl_2)}{n(NaCl)} = \frac{1}{2}$

Отсюда теоретическое количество вещества хлора:

$n_{теор}(Cl_2) = \frac{1}{2} \cdot n(NaCl) = \frac{1}{2} \cdot 10 \text{ моль} = 5 \text{ моль}$

5. Рассчитаем теоретический объем хлора, который соответствует 5 моль вещества при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем газа при н. у. $V_m = 22.4$ л/моль.

$V_{теор}(Cl_2) = n_{теор}(Cl_2) \cdot V_m = 5 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 112 \text{ л}$

6. Определим выход продукта (хлора) в процентах от теоретически возможного, разделив практический объем на теоретический и умножив на 100%.

$\eta(Cl_2) = \frac{V_{практ}(Cl_2)}{V_{теор}(Cl_2)} \cdot 100\% = \frac{100 \text{ л}}{112 \text{ л}} \cdot 100\% \approx 89.3\%$

Ответ: 89,3%.