дано:
- масса хлорки (Ca(OCl)2) = 1,50 т = 1500 кг
- массовая доля активного вещества (гипохлорита кальция) = 22,4 %
найти:
- объем хлора (Cl2)
- массу гашёной извести (Ca(OH)2)
решение:
1. Определим массу активного вещества в хлорке:
m_active = (массовая доля / 100) * масса хлорки
m_active = (22,4 / 100) * 1500 кг = 336 кг
2. Узнаем количество молей гипохлорита кальция:
Молярная масса Ca(OCl)2:
M_Ca = 40,08 г/моль (кальций)
M_O = 16,00 г/моль (кислород)
M_Cl = 35,45 г/моль (хлор)
M_Ca(OCl)2 = M_Ca + 2 * M_O + 2 * M_Cl
M_Ca(OCl)2 = 40,08 + 2 * 16,00 + 2 * 35,45 ≈ 142,98 г/моль
Теперь находим количество молей гипохлорита, используя массу активного вещества:
n_Ca(OCl)2 = m_active / M_Ca(OCl)2
n_Ca(OCl)2 = 336000 г / 142,98 г/моль ≈ 2345,65 моль
3. По уравнению реакции:
Ca(OH)2 + Cl2 → Ca(OCl)2 + H2O
Из уравнения видно, что 1 моль гипохлорита кальция образуется из 1 моля хлора.
Таким образом, для получения 2345,65 моль гипохлорита потребуется такое же количество моль хлора:
n_Cl2 = n_Ca(OCl)2 = 2345,65 моль
4. Находим объем хлора при нормальных условиях:
V_Cl2 = n_Cl2 * Vm
где Vm = 22,4 дм3/моль
V_Cl2 = 2345,65 моль * 22,4 дм3/моль ≈ 52580,56 дм3 = 52,58 м3
5. Теперь определим массу гашёной извести (Ca(OH)2):
Молярная масса Ca(OH)2:
M_Ca(OH)2 = M_Ca + 2 * M_O + 2 * M_H
M_Ca(OH)2 = 40,08 + 2 * 16,00 + 2 * 1,01 ≈ 74,10 г/моль
Так как 1 моль гидроксида кальция нужен на 1 моль гипохлорита кальция, то
n_Ca(OH)2 = n_Ca(OCl)2 = 2345,65 моль
Масса гашёной извести:
m_Ca(OH)2 = n_Ca(OH)2 * M_Ca(OH)2
m_Ca(OH)2 = 2345,65 моль * 74,10 г/моль ≈ 173365,07 г = 173,37 кг
ответ:
Для получения 1,50 т хлорки необходимо 52,58 м3 хлора и 173,37 кг гашёной извести.