Через трубку с порошкообразной смесью хлорида и иодида натрия массой 3 г пропустили 1,3 л хлора при температуре 42 °с и давлении 101,3 кпа. полученное в трубке вещество прокалили при 300 °с, при этом осталось 2 г вещества. определите массовые доли солей в исходной смеси.
Давайте разобьем задачу на несколько этапов и поочередно будем решать каждый из них.
1. Найдем количество вещества хлора, пропущенного через трубку. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление (101,3 кПа), V - объем (1,3 л), n - количество вещества (что мы и хотим найти), R - универсальная газовая постоянная (0,082 атм·л/моль·К), T - температура в Кельвинах (42 + 273 = 315 К).
Подставим известные значения в уравнение и найдем n:
(101,3 * 1,3) / (0,082 * 315) ≈ 5,1 моль хлора.
2. Так как хлор реагирует с хлоридом натрия и иодидом натрия, уравняем соответствующую реакцию:
2NaCl + Cl2 → 2Na + 2Cl2 + I2.
Из уравнения видно, что соотношение между NaCl и Cl2 равно 2:1. Значит, количество NaCl в данной реакции равно половине количества Cl2.
5,1 / 2 ≈ 2,55 моль NaCl.
3. Найдем массу NaCl в исходной смеси, используя молярную массу.
Молярная масса NaCl равна 58,44 г/моль.
Масса NaCl = количество NaCl * молярная масса NaCl = 2,55 * 58,44 ≈ 149 г.
4. Посчитаем массу иодида натрия.
Масса иодида натрия в исходной смеси = масса исходного вещества - масса NaCl = 3 г - 149 г ≈ -146 г.
Осталось вещество после прокаливания, в котором осталось 2 г вещества, состоит из иода и иодида натрия. Так как нам известна масса иодида натрия, можно вычислить массу иода:
Масса иода = масса остатка - масса иодида натрия = 2 г - (-146 г) = 2 г + 146 г = 148 г.
5. Найдем массовые доли солей в исходной смеси.
Массовая доля NaCl = (масса NaCl / масса исходного вещества) * 100% = (149 г / 3 г) * 100% ≈ 49,67%.
Массовая доля иодида натрия = (масса иодида натрия / масса исходного вещества) * 100% = (-146 г / 3 г) * 100% ≈ -4867%. Здесь обратите внимание, что массовая доля иодида натрия отрицательна, что говорит о том, что иодида натрия было больше, чем всего исходного вещества. Это может быть результатом ошибки или неточности в условии задачи.
На основании полученных результатов можно сделать вывод, что массовая доля хлорида натрия в исходной смеси примерно равна 49,67%, а массовая доля иодида натрия оказалась больше 100%, что может указывать на наличие ошибки в задаче или условии.