Дано:
- Масса раствора (m) = 750 г
- Массовая доля хлорида натрия (w(NaCl)) = 18,0%
Найти:
- Максимальный объем хлора (Cl2), который может быть получен при электролизе.
Решение:
1. Находим массу NaCl в растворе:
m(NaCl) = w(NaCl) * m
m(NaCl) = 18,0% * 750 г = 0,18 * 750 г = 135 г.
2. Находим количество молей NaCl:
Молярная масса NaCl:
M(NaCl) = M(Na) + M(Cl)
где M(Na) = 23,0 г/моль, M(Cl) = 35,5 г/моль.
M(NaCl) = 23,0 г/моль + 35,5 г/моль = 58,5 г/моль.
Количество молей NaCl:
n(NaCl) = m(NaCl) / M(NaCl)
n(NaCl) = 135 г / 58,5 г/моль ≈ 2,31 моль.
3. Реакция электролиза NaCl:
2 NaCl → 2 Na + Cl2
Из уравнения видно, что 2 моль NaCl дают 1 моль Cl2. Следовательно, количество молей Cl2 будет:
n(Cl2) = n(NaCl) / 2
n(Cl2) = 2,31 моль / 2 ≈ 1,155 моль.
4. Находим максимальный объем Cl2 при н.у.:
1 моль газа занимает 22,4 дм3 при нормальных условиях.
V(Cl2) = n(Cl2) * Vm
V(Cl2) = 1,155 моль * 22,4 дм3/моль ≈ 25,9 дм3.
Ответ:
Максимальный объем хлора, который может быть получен при электролизе раствора массой 750 г с массовой долей хлорида натрия 18,0%, составляет примерно 25,9 дм3.