Дано: объем раствора - 1 л, массовая доля HCl - 10%, плотность раствора - 1,055 г/мл.
Найти: объем хлора, который был взят для получения раствора.
Рассчитаем массу HCl в растворе:
m(HCl) = w(HCl) * m(раствора) = 0.1 * 1 * 1000 = 100 г
Рассчитаем количество вещества HCl:
n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 100 / 36.46 = 2.746 моль
Используя уравнение реакции Cl2 + H2 -> 2HCl, видим, что на каждую молекулу Cl2 образуется две молекулы HCl. Таким образом, количество молекул Cl2 и HCl в растворе будет одинаковым.
Рассчитаем объем раствора:
V = n(HCl) * V(HCl) = 2.746 * 22.4 = 61.47 л
Рассчитаем массу раствора:
m(раствора) = V * p = 61.47 * 1.055 = 64.91 г
Используя уравнение состояния идеального газа pV = nRT, найдем количество вещества Cl2:
n(Cl2) = pV / RT = (1 * 0.001) / (8.31 * 298) = 4.05 * 10^-6 моль
Рассчитаем массу Cl2:
m(Cl2) = n(Cl2) * M(Cl2) = 4.05 * 10^-6 * 71 = 2.87 * 10^-4 г
Рассчитаем объем Cl2 в нормальных условиях (н.у.):
V(Cl2) = n(Cl2) * V(н.у.) = 4.05 * 10^-6 * 22.4 = 9.07 * 10^-5 л = 0.0907 мл
Ответ: для получения 1 л раствора с массовой долей HCl 10% был взят объем хлора (н.у.) около 0.0907 мл.