Номер 1, страница 94, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. При электролизе 585 г расплава хлорида натрия выделилось 112 л хлора $Cl_2$. Сколько граммов натрия при этом образовалось?

Ответ: 230 г.

1. Дано:

Масса расплава хлорида натрия, $m(NaCl) = 585$ г

Объем выделившегося хлора, $V(Cl_2) = 112$ л (при н.у.)

Перевод в систему СИ:

$m(NaCl) = 0.585$ кг

$V(Cl_2) = 0.112$ м³

Найти:

Массу образовавшегося натрия, $m(Na)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции электролиза расплава хлорида натрия. При электролизе расплава соли на катоде восстанавливается металл, а на аноде окисляется анион.

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

2. В задаче даны два значения: масса исходного вещества (хлорида натрия) и объем одного из продуктов реакции (хлора). Для нахождения массы другого продукта (натрия) можно использовать любое из этих значений. Проще всего провести расчет по объему выделившегося хлора.

Найдем количество вещества (число молей) выделившегося хлора. Будем считать, что объем газа измерен при нормальных условиях (н.у.), при которых молярный объем любого газа $V_m$ равен 22,4 л/моль.

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

3. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося натрия. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении, из 2 моль NaCl образуется 2 моль Na и 1 моль $Cl_2$. Таким образом, количество вещества образовавшегося натрия в два раза больше количества вещества выделившегося хлора.

$\frac{\nu(Na)}{\nu(Cl_2)} = \frac{2}{1}$

$\nu(Na) = 2 \times \nu(Cl_2) = 2 \times 5 \text{ моль} = 10 \text{ моль}$

4. Теперь вычислим массу образовавшегося натрия, зная его количество вещества и молярную массу. Молярная масса натрия $M(Na)$ составляет примерно 23 г/моль.

$m(Na) = \nu(Na) \times M(Na) = 10 \text{ моль} \times 23 \text{ г/моль} = 230 \text{ г}$

Проверка: Убедимся, что исходные данные не противоречат друг другу. Найдем количество вещества в 585 г NaCl. Молярная масса NaCl: $M(NaCl) = M(Na) + M(Cl) = 23 + 35,5 = 58,5$ г/моль.

$\nu(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{M(NaCl)} = \frac{585 \text{ г}}{58,5 \text{ г/моль}} = 10 \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции, из 10 моль NaCl должно образоваться 10 моль Na и 5 моль $Cl_2$. Это полностью соответствует нашему расчету, основанному на объеме хлора. Следовательно, реакция прошла полностью, и все 585 г хлорида натрия были израсходованы.

Ответ: при этом образовалось 230 г натрия.