Дано:
Объем смеси водорода и хлора = 15,0 дм3.
Объем образовавшегося хлороводорода (HCl) = 5,00 дм3.
Найти:
Объемную долю хлора в исходной смеси.
Решение:
1. Уравнение реакции между водородом и хлором:
H2 + Cl2 → 2 HCl.
Из уравнения видно, что 1 моль водорода реагирует с 1 моль хлора, образуя 2 моля хлороводорода. Это значит, что на каждый объемный участок хлора (Cl2) получается 2 объемных участка хлороводорода (HCl).
2. Обозначим объем хлора в исходной смеси как V(Cl2) и объем водорода как V(H2). Тогда:
V(Cl2) + V(H2) = 15,0 дм3.
3. Из реакции можно определить, что если образовалось 5,00 дм3 HCl, то на это необходимо:
V(Cl2) = V(HCl) / 2 = 5,00 дм3 / 2 = 2,50 дм3,
V(H2) = V(HCl) / 2 = 5,00 дм3 / 2 = 2,50 дм3.
4. Подставим эти значения в уравнение:
2,50 дм3 + V(H2) = 15,0 дм3.
Тогда V(H2) = 15,0 дм3 - 2,50 дм3 = 12,50 дм3.
5. Теперь можем вычислить объемную долю хлора в исходной смеси:
Объемная доля хлора = V(Cl2) / (V(Cl2) + V(H2)) * 100%
= 2,50 дм3 / 15,0 дм3 * 100% ≈ 16,67%.
Ответ:
Объемная доля хлора в исходной смеси составляет примерно 16,67%.