Дано:
Масса йодида калия (KI) = 1 кг = 1000 г
Процент примесей = 5%
Масса полученного йода (I2) = 700 г
Уравнение реакции: 2KI + Cl2 -> 2KCl + I2
Молярная масса Cl2 = 70.91 г/моль
Найти:
1. Выход продукта реакции
2. Объем хлора (н.у.), необходимого для реакции
Решение:
1. Рассчитаем массу чистого KI в исходном образце:
Масса чистого KI = Масса KI * (1 - Процент примесей) = 1000 г * 0.95 = 950 г
2. Рассчитаем количество молей I2, которое можно получить из 950 г KI:
Количество молей I2 = Масса I2 / Молярная масса I2 = 700 г / 253.81 г/моль ≈ 2.76 моль
3. Так как по уравнению реакции 2 моля KI соответствуют 1 моли I2, то количество молей KI равно половине количества молей I2, т.е. 1.38 моль.
4. Рассчитаем массу Cl2, необходимую для реакции:
Масса Cl2 = Количество молей Cl2 * Молярная масса Cl2 = 1.38 моль * 70.91 г/моль ≈ 98 г
5. Рассчитаем объем Cl2 при нормальных условиях (н.у.):
Так как 1 моль газа при н.у. занимает объем 22.4 л, то для Cl2:
Объем Cl2 при н.у. = Масса Cl2 / Молярная масса Cl2 * Объем одного моля газа = 98 г / 70.91 г/моль * 22.4 л/моль ≈ 31.1 л
Ответ:
1. Выход продукта реакции составляет примерно 700 г.
2. Для проведения реакции необходимо около 31.1 л хлора (н.у.).