Номер 8, страница 67 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

8. Какую массу иода можно получить из 30 г иодида натрия действием избытка хлорной воды, если выход продукта реакции составляет 65 %?

Дано:

$m(NaI) = 30 \text{ г}$

$\eta = 65 \%$

Хлорная вода ($Cl_2$) - в избытке.

$m(NaI) = 0.03 \text{ кг}$

$\eta = 0.65$

Найти:

$m_{практ}(I_2)$ — ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между иодидом натрия и хлором. Хлор, как более активный галоген, вытесняет иод из его соли:

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

2. Рассчитаем молярные массы иодида натрия ($NaI$) и иода ($I_2$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы, и переведем их в систему СИ (кг/моль).

Относительная атомная масса натрия ($Na$) $\approx 23$.

Относительная атомная масса иода ($I$) $\approx 127$.

$M(NaI) = 23 + 127 = 150 \text{ г/моль} = 0.150 \text{ кг/моль}$

$M(I_2) = 2 \times 127 = 254 \text{ г/моль} = 0.254 \text{ кг/моль}$

3. Найдем количество вещества иодида натрия, используя массу в СИ:

$n(NaI) = \frac{m(NaI)}{M(NaI)} = \frac{0.03 \text{ кг}}{0.150 \text{ кг/моль}} = 0.2 \text{ моль}$

4. Из уравнения реакции следует, что стехиометрическое соотношение $NaI$ и $I_2$ равно 2:1. Следовательно, теоретическое количество вещества иода, которое может образоваться, в два раза меньше количества вещества иодида натрия:

$n_{теор}(I_2) = \frac{1}{2} n(NaI) = \frac{1}{2} \times 0.2 \text{ моль} = 0.1 \text{ моль}$

5. Рассчитаем теоретическую массу иода ($m_{теор}(I_2)$), которая соответствует 100% выходу реакции:

$m_{теор}(I_2) = n_{теор}(I_2) \times M(I_2) = 0.1 \text{ моль} \times 0.254 \text{ кг/моль} = 0.0254 \text{ кг}$

6. Учитывая, что практический выход реакции составляет 65% ($\eta = 0.65$), найдем фактическую массу полученного иода:

$m_{практ}(I_2) = m_{теор}(I_2) \times \eta = 0.0254 \text{ кг} \times 0.65 = 0.01651 \text{ кг}$

Переведем полученное значение в граммы: $0.01651 \text{ кг} = 16.51 \text{ г}$.

Ответ: 16.51 г.