Номер 8, страница 91 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. Массовая доля хлорида натрия в галите марки В, выпускаемом ОАО «Беларуськалий», составляет 94 %. Рассчитайте объем (н. у.) хлора, который может быть получен из этого галита массой 50 кг.

Дано:

$m(\text{галит}) = 50 \text{ кг}$

$\omega(NaCl) = 94 \% = 0.94$

$50 \text{ кг} = 50 \times 10^3 \text{ г} = 50000 \text{ г}$

Найти:

$V(Cl_2) - ?$

Решение:

1. Сначала рассчитаем массу чистого хлорида натрия ($NaCl$), содержащегося в галите. Массовая доля показывает, какая часть от общей массы приходится на чистое вещество.

$m(NaCl) = m(\text{галит}) \times \omega(NaCl)$

$m(NaCl) = 50 \text{ кг} \times 0.94 = 47 \text{ кг} = 47000 \text{ г}$

2. Хлор можно получить путем электролиза расплава хлорида натрия. Запишем уравнение этой химической реакции:

$2NaCl \xrightarrow{электролиз} 2Na + Cl_2\uparrow$

3. Для дальнейших расчетов нам понадобится молярная масса хлорида натрия. Она равна сумме атомных масс натрия и хлора.

$M(NaCl) = Ar(Na) + Ar(Cl) = 23 + 35.5 = 58.5 \text{ г/моль}$

4. Теперь мы можем найти количество вещества (число моль) хлорида натрия, которое вступает в реакцию:

$n(NaCl) = \frac{m(NaCl)}{M(NaCl)} = \frac{47000 \text{ г}}{58.5 \text{ г/моль}} \approx 803.42 \text{ моль}$

5. Из уравнения реакции видно, что из 2 моль $NaCl$ образуется 1 моль газообразного хлора ($Cl_2$). Следовательно, количество вещества хлора будет в два раза меньше, чем количество вещества хлорида натрия.

$n(Cl_2) = \frac{1}{2} n(NaCl) = \frac{803.42 \text{ моль}}{2} \approx 401.71 \text{ моль}$

6. Объем любого газа при нормальных условиях (н. у.) можно рассчитать, умножив количество вещества на молярный объем, который для любого газа при н. у. составляет $22.4 \text{ л/моль}$.

$V(Cl_2) = n(Cl_2) \times V_m$

$V(Cl_2) = 401.71 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 8998.3 \text{ л}$

Исходные данные (50 кг и 94 %) даны с двумя значащими цифрами, поэтому целесообразно округлить ответ до двух значащих цифр.

$V(Cl_2) \approx 9000 \text{ л} = 9.0 \times 10^3 \text{ л}$

Так как $1 \text{ м}^3 = 1000 \text{ л}$, объем можно также выразить в кубических метрах:

$V(Cl_2) = 9.0 \text{ м}^3$

Ответ: объем хлора, который может быть получен, составляет $9.0 \times 10^3$ л (или $9.0$ м³).