Дано:
- Масса хлорида кальция (m) = 760 г
- Массовая доля примесей (w(примесей)) = 2,55%
- Потери хлора в процессе производства = 2,80%
Найти:
- Объем хлора (Cl2), который может быть получен.
Решение:
1. Находим массу чистого хлорида кальция (CaCl2):
m(CaCl2) = m - (w(примесей) * m)
m(CaCl2) = 760 г - (0,0255 * 760 г)
m(CaCl2) = 760 г - 19,38 г ≈ 740,62 г.
2. Находим количество молей хлорида кальция:
Молярная масса CaCl2:
M(CaCl2) = M(Ca) + 2 * M(Cl)
где M(Ca) = 40,1 г/моль, M(Cl) = 35,5 г/моль.
M(CaCl2) = 40,1 г/моль + 2 * 35,5 г/моль = 40,1 г/моль + 71,0 г/моль = 111,1 г/моль.
Количество молей CaCl2:
n(CaCl2) = m(CaCl2) / M(CaCl2)
n(CaCl2) = 740,62 г / 111,1 г/моль ≈ 6,66 моль.
3. По уравнению реакции электролиза:
CaCl2 → Ca + Cl2
Из уравнения видно, что 1 моль CaCl2 дает 1 моль Cl2. Таким образом, количество молей Cl2 будет равно количеству молей CaCl2:
n(Cl2) = n(CaCl2) = 6,66 моль.
4. Находим объем хлора до учета потерь:
V(Cl2) = n(Cl2) * Vm
где Vm = 22,4 дм3/моль.
V(Cl2) = 6,66 моль * 22,4 дм3/моль ≈ 149,664 дм3.
5. Учитываем потери хлора:
Чистый объем хлора:
V(Cl2, чистый) = V(Cl2) * (1 - потери)
V(Cl2, чистый) = 149,664 дм3 * (1 - 0,028)
V(Cl2, чистый) = 149,664 дм3 * 0,972 ≈ 145,71 дм3.
Ответ:
Объем хлора, который может быть получен из хлорида кальция массой 760 г с учетом примесей и потерь, составляет примерно 145,71 дм3.