Номер 20, страница 89 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 9. Углерод, кремний и их соединения - номер 20, страница 89.

Условие.

20. Какие объёмы угарного газа и хлора необходимы для получения 5 моль фосгена?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$n(COCl_2) = 5 \text{ моль}$

Найти:

$V(CO) - ?$

$V(Cl_2) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение реакции получения фосгена ($COCl_2$) из угарного газа ($CO$) и хлора ($Cl_2$):

$CO + Cl_2 \rightarrow COCl_2$

Как видно из уравнения, все вещества в реакции находятся в газообразном состоянии, а стехиометрические коэффициенты перед всеми участниками реакции равны 1.

2. Согласно уравнению реакции, молярные соотношения реагентов и продукта следующие:

$n(CO) : n(Cl_2) : n(COCl_2) = 1 : 1 : 1$

Это означает, что для получения 1 моль фосгена необходимо взять 1 моль угарного газа и 1 моль хлора.

3. Рассчитаем количество вещества ($n$) угарного газа и хлора, которые потребуются для получения 5 моль фосгена:

$n(CO) = n(COCl_2) = 5 \text{ моль}$

$n(Cl_2) = n(COCl_2) = 5 \text{ моль}$

4. Для нахождения объемов газов воспользуемся законом Авогадро, согласно которому 1 моль любого газа при нормальных условиях (н.у.: температура 0 °C, давление 1 атм) занимает объем, равный молярному объему $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$. Объем газа ($V$) можно найти по формуле:

$V = n \cdot V_m$

5. Рассчитаем объемы угарного газа и хлора при нормальных условиях:

Объем угарного газа:

$V(CO) = n(CO) \cdot V_m = 5 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 112 \text{ л}$

Объем хлора:

$V(Cl_2) = n(Cl_2) \cdot V_m = 5 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 112 \text{ л}$

Ответ: для получения 5 моль фосгена необходимо взять 112 л угарного газа и 112 л хлора (объемы измерены при нормальных условиях).