Алюміній іноді застосовують для виготовлення хімічних реакторів. Укажіть, у яких із наведених випадків можна використовувати алюміній, а в яких — ні: а) у процесі бере участь луг; б) у процесі застосовують розчини солей Меркурію; в) у процесі бере участь концентрована нітратна кислота за температури 20 °С; г) у процесі бере участь розчин солі купруму(ІІ); д) реагентом є хлоридна кислота. Відповідь підтвердьте рівняннями реакції.
1. ответ: I ; 0.
В молекуле хлора Cl₂ хлор одновалентен (I), так как каждый атом хлора образует одну связь с другой молекулой хлора Cl - Cl.
Степень окисления хлора в его молекуле равна нулю, поскольку это чистое вещество, и атомы хлора соединены с такими же атомами хлора с такой же электроотрицательностью. (Грубо говоря, хлор не может ни окислить, ни восстановить сам себя). Это касается и остальных чистых веществ (O₂, N₂, S, P и т д.)
2. а) HCl
Для ответа на этот вопрос необязательно рассчитывать массовую долю хлора во всех веществах. Достаточно вспомнить, что массовая доля хлора вычисляется как масса всех атомов хлора в молекуле, деленная на массу всех атомов молекулы. Другими словами, масса всего хлора m(Cl), деленная на сумму массы всего хлора m(Cl) и массы всех остальных элементов m(Х):
w(Cl) = m(Cl) / [m(Cl) + m(Х)]
Отсюда видно, что в чистом хлоре (m(Х) = 0) его массовая доля равна 1 (100%) - числитель равен знаменателю. Во всех остальных случаях (m(X)>0), знаменатель будет больше числителя, а массовая доля ниже 100%. Чем меньше будет масса остальных элементов, тем ближе дробь будет к 1 (100%). Самый легкий элемент - это водород. Меньшей массы быть не может. Поэтому в HCl самая большая массовая доля хлора (если не считать чистый хлор)
3. а) в) г)
а) Cl₂ + H₂O = HCl + HClO - с водой хлор вступает в реакцию диспропорционирования с образованием соляной и хлорноватистой кислот.
в) Cl₂ + 2 NaI = I₂ + 2 NaCl - хлор вытесняет йод из его солей
г) Cl₂ + H₂ = 2 HCl - водород сгорает в хлоре с образованием хлороводорода. Водный раствор этого газа - соляная кислота.
4. ответ: 77 мл.
Решение.
0,002 мг Cl₂ - 1 л воды
1 т воды = 1000 кг воды ≈ 1000 л воды
120 т воды = 120 000 л воды
Пропорция:
0,002 мг Cl₂ --- 1 л воды
х мг Cl₂ --- 120 000 л воды
х = 0,002 мг * 120 000 л / 1 л = 240 мг Cl₂
240 мг Cl₂ = 0,24 г Cl₂
Молярная масса хлора M(Cl₂) = 2*35 г/моль = 70 г/моль.
То есть масса 1 моль Cl₂ - 70 г.
1 моль газообразного Cl₂ (как и все газы) занимает объем 22,4 л.
Пропорция:
70 г Cl₂ --- 22,4 л
0,24 г Cl₂ --- х л
х = 0,24 г * 22,4 л / 70 г = 0,0768 л = 77 мл газообразного хлора.
ответ: 77 мл.
Примечание. Для хлорирования воды на самом деле расходуется от 1 до 10 мг Cl₂ на 1 литр воды. После хлорирования остаточная концентрация хлора в воде должна составлять 0,3 - 0,5 мг/л, чтобы гарантировать эффективность обеззараживания. Другими словами, условия задачи далеки от реальных, возможно, в условиях опечатка.