дано:
объем хлора (Cl2) = 2,24 дм3 = 2,24 л
масса раствора NaOH = 52,2 г
массовая доля NaOH в растворе = 16,7 %
масса раствора нитрата серебра (AgNO3) = 350 г
массовая доля AgNO3 в растворе = 13,7 %
найти:
массу выпавшего осадка (AgCl)
решение:
1. Рассчитаем количество моль хлора, который прореагировал с водородом:
при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л.
количество Cl2 = объем / объем 1 моль
количество Cl2 = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль
2. По реакции с водородом образуется хлороводород (HCl):
Cl2 + H2 → 2 HCl
из 1 моль Cl2 образуется 2 моль HCl.
количество HCl = 0,1 моль * 2 = 0,2 моль
3. Найдем массу гидроксида натрия в растворе:
масса NaOH = масса раствора * массовая доля NaOH / 100
масса NaOH = 52,2 г * 16,7 / 100 = 8,74 г
4. Рассчитаем количество моль NaOH:
молярная масса NaOH ≈ 40 g/mol
количество NaOH = масса / молярная масса
количество NaOH = 8,74 г / 40 г/моль = 0,2185 моль
5. Реакция нейтрализации между HCl и NaOH:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
На 1 моль HCl требуется 1 моль NaOH.
Поскольку количество HCl (0,2 моль) меньше, чем количество NaOH (0,2185 моль), HCl является ограничивающим реагентом.
6. Теперь рассчитаем количество хлорида натрия (NaCl), которое образуется:
количество NaCl = количество HCl = 0,2 моль
7. Далее, найдем массу нитрата серебра (AgNO3) в растворе:
масса AgNO3 = масса раствора * массовая доля AgNO3 / 100
масса AgNO3 = 350 г * 13,7 / 100 = 47,95 г
8. Рассчитаем количество моль AgNO3:
молярная масса AgNO3 ≈ 169,87 г/моль
количество AgNO3 = масса / молярная масса
количество AgNO3 = 47,95 г / 169,87 г/моль ≈ 0,282 моль
9. Реакция между NaCl и AgNO3:
NaCl + AgNO3 → AgCl (осадок) + NaNO3
На 1 моль NaCl образуется 1 моль AgCl.
Количество NaCl (0,2 моль) меньше, чем количество AgNO3 (0,282 моль), следовательно, NaCl является ограничивающим реагентом.
10. Количество образовавшегося осадка AgCl равно количеству NaCl:
количество AgCl = количество NaCl = 0,2 моль
11. Рассчитаем массу осадка AgCl:
молярная масса AgCl ≈ 143,32 г/моль
масса AgCl = количество * молярная масса
масса AgCl = 0,2 моль * 143,32 г/моль = 28,664 г
ответ:
масса выпавшего осадка AgCl составляет примерно 28,66 г.