Question

Какой объем хлора(н.у.) можно получить из 100 мл 25%-ной соляной кислоты(р=1,12 г/мл) в результате реакций с двумя окислителями - перманганатом калия и оксидом марганца(iv)? совпали ли полученные значения? ​

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, следует понять, что происходит при реакциях хлорида натрия с перманганатом калия и оксидом марганца(IV).

Сначала рассмотрим реакцию хлорида натрия с перманганатом калия:

2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2

Из уравнения видно, что на каждые 2 молекулы перманганата калия и 16 молекул соляной кислоты образуется 5 молекул хлора.

Теперь посчитаем количество молекул хлора, полученное из 25%-ной соляной кислоты. Сначала найдем массу соляной кислоты в 100 мл:

Масса = объем х плотность = 100 мл х 1,12 г/мл = 112 г

Это означает, что в данном случае у нас есть соляная кислота массой 112 г и концентрацией 25%.

Теперь посчитаем количество вещества соляной кислоты:

Количество вещества = масса / молярная масса

Молярная масса HCl = 1 г/моль + 35,45 г/моль = 36,45 г/моль

Количество вещества = 112 г / 36,45 г/моль ≈ 3,07 моль

Из уравнения реакции известно, что на каждые 16 молекул соляной кислоты образуется 5 молекул хлора. Следовательно, для 3,07 моль соляной кислоты будут образовываться:

Количество хлора = (3,07 моль / 16) * 5 ≈ 0,96 моль

Теперь рассмотрим реакцию хлорида натрия с оксидом марганца(IV):

4NaCl + MnO2 + 4HCl → MnCl2 + 2H2O + 2NaCl + Cl2

Из уравнения видно, что на каждые 4 молекулы хлорида натрия и 4 молекулы соляной кислоты образуется 1 молекула хлора.

Рассчитаем количество молекул хлора, полученных из соляной кислоты. Используя ту же массу соляной кислоты (112 г) и количество вещества (3,07 моль), найдем количество молекул хлора:

Количество хлора = (3,07 моль / 4) * 1 ≈ 0,77 моль

Таким образом, из 100 мл 25%-ной соляной кислоты можно получить примерно 0,96 моль хлора с помощью перманганата калия и около 0,77 моль хлора с помощью оксида марганца(IV).

Полученные значения не совпадают. Возможно, это связано с неточностью экспериментальных данных или пренебрежением некоторыми побочными реакциями.

Важно также учесть, что в реальных условиях эксперимента вероятно возникнут потери реагентов и продуктов реакции. Также следует отметить, что реакции с разными окислителями могут проходить по-разному, и в этом случае получаемые значения могут отличаться.