ответ: 109,76 л хлора; 225,4 г натрия
Дано:
m'(NaCl) = 585 г
ω(прим.) = 2% или 0,02
Найти:
V(Cl₂)-?
m(Na)-?
Объяснение:
1) Находим массу чистого хлорида натрия:
m(NaCl) = m'(NaCl) - m'(NaCl)*ω(прим.) = 585 г - 585 г*0,02 = 573,3 г
2) Составляем схему реакции электролиза:
2Na⁺Cl⁻ =электролиз⇒ 2Na⁰ + Cl₂⁰
Катод (-): 2Сl⁻ - 2e⁻ = Cl₂⁰
Анод (+): 2Na⁺ + 2e⁻ = Na⁰
3) Вычисляем молярную массу хлорида натрия и его количество:
М(NaCl) = 23+35.5 = 58,5 г/моль
n(NaCl) = m/M = 573.3 г/58,5 г/моль = 9,8 моль
4) Из схемы электролиза видно, что n(Na) = n(NaCl) = 9,8 моль; находим массу натрия:
m(Na) = n(Na)*M(Na) = 9,8 моль*23 г/моль = 225,4 г
5) Из схемы электролиза видно, что n(Сl₂) = 0.5n(NaCl)
n(Cl₂) = 0,5*9,8 моль = 4,9 моль
Вычисляем объем хлора при н.у.:
V(Cl₂) = n(Cl₂)*Vm = 4,9 моль*22,4 л/моль = 109,76 л
ответ: 109,76 л; 225,4 г
32 г раствора NaOH
Объяснение:
Дано:
m р-ра CuCl2
Cu2+ к H2O относится как 2:85
(1) CuCl2 = Cu + Cl2
(2) 2 NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2 + 2 NaCl
Конец электролиза: 1,204·1023 Cu
m р-ра (2) = 72 г
ω NaOH = 10%
Найти:
m р-ра NaOH для создания осадка Cu(OH)2 из раствора (2)
n Cu2+ = n CuCl2 => Cu2+ : H2O = 2:85
Пусть
n CuCl2 = 2х
n H2O = 85х
m = n * M
m CuCl2 = 2x * 135
m H2O = 85x * 18
m CuCl2 + m H2O = 360 г
Составим и решим уравнение:
2x * 135 + 85x * 18 = 360
270х + 1530х = 1800
360 : 1800 = 0,2
Если n CuCl2 = 2х, то получается, его количество 0,2 * 2 = 0,4 моль
Электролиз прекратили, когда n Cu достигло = 1,204*10^23 : 6,02*10^23 = 0,2 моль
Значит, во вторую рекцию вступит n(2) CuCl2 = 0,4 моль - 0,2 моль = 0,2 моль : 5 = 0,04 моль
2 NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2 + 2 NaCl
По соотношению коэффициентов видим, что для осаждения 0,04 моль CuCl2 необходимо 2n(2) CuCl2, то есть 0,04 моль * 2 = 0,08 моль NaOH
n NaOH = 0,08 моль
m NaOH = n * M = 0,08 моль * 40 г/моль = 3,2 г
ω NaOH = 10%
m р-ра NaOH = 3,2 г : 10% * 100% = 32 г
ответ: 32 г раствора NaOH понадобится для полного осаждения меди из отобранной порции раствора.