4. В образце технической поваренной соли массой 50 кг получен хлор объмом 8л Найдите массовую долю примеси в техническом образце
даю 100 баллов
Ответы на вопрос
Чтобы определить массовую долю примеси в образце технической поваренной соли, сначала нужно вычислить, какое количество чистого хлорида натрия (NaCl) могло бы дать данное количество хлора (Cl2) при его выделении. Затем, зная массу исходного образца, можно вычислить массу примесей.
Поваренная соль — это хлорид натрия (NaCl), при электролизе которого выделяются хлор (Cl2) и натрий (Na). Реакция выглядит следующим образом:
\[ 2NaCl → 2Na + Cl_2 \]
Исходя из уравнения выше, из 2 молекул NaCl получается 1 молекула Cl2.
Найдем молярный объем хлора, он равен 22.4 л/моль (при нормальных условиях). Теперь выясним, сколько молей хлора мы имеем:
\[ n = \frac{V}{V_m} \]
\[ n = \frac{8 л}{22.4 л/моль} \approx 0.357 моль \]
(где \( n \) - количество молей, \( V \) - объем хлора, \( V_m \) - молярный объем газа).
Для выделения 0.357 молей Cl2 потребуется в два раза больше молей NaCl, то есть примерно 0.714 молей NaCl. Молярная масса NaCl равна примерно 58.44 г/моль, следовательно:
\[ масса\: NaCl = n \cdot M \]
\[ масса\: NaCl = 0.714 моль \cdot 58.44 г/моль \]
\[ масса\: NaCl = 41.73 г \]
Теперь мы знаем, что для получения 8 литров хлора должно было быть использовано примерно 41.73 грамма NaCl. Масса технического образца составляет 50 кг или 50000 грамм. Масса примесей будет равна разнице между массой образца и массой NaCl, который мог бы дать такой объем хлора:
\[ масса\: примесей = масса\: образца - масса\: NaCl \]
\[ масса\: примесей = 50000 г - 41.73 г \]
\[ масса\: примесей = 49958.27 г \]
Теперь найдем массовую долю примесей в образце:
\[ массовая\: доля\: (w) = \frac{масса\: примесей}{масса\: образца} \]
\[ w = \frac{49958.27 г}{50000 г} \]
\[ w \approx 0.999 \]
Чтобы выразить массовую долю в процентах, умножим результат на 100:
\[ w \times 100\% \approx 99.9\% \]
Полученный результат означает, что массовая доля примесей в техническом образце составила примерно 99.9%. Однако, данный расчет не учитывает массу выделенных в процессе электролиза натрий и другие возможные продукты реакции.
Похоже, что здесь имеется ошибка в расчетах, так как на практике техническая поваренная соль содержит примеси в гораздо меньшем количестве и не может состоять из примесей почти на 100%. Необходимо уточнить условия задачи или пересмотреть расчеты.