Дано:
- Масса 30%-го раствора NaCl = 500 г
- Концентрация раствора NaCl = 30%
Найти:
- Объем хлора (Cl2), который можно получить при электролизе при отсутствии производственных потерь.
Решение:
1. Определим массу NaCl в растворе.
Масса NaCl = масса раствора × концентрация
Масса NaCl = 500 г × 0.30 = 150 г
2. Напишем уравнение реакции электролиза раствора NaCl:
2 NaCl + 2 H2O → 2 NaOH + Cl2 + H2
3. Найдем количество молей NaCl, исходя из массы NaCl.
Молекулярная масса NaCl = 23 + 35.5 = 58.5 г/моль
Количество молей NaCl = масса NaCl / молекулярная масса NaCl
Количество молей NaCl = 150 г / 58.5 г/моль ≈ 2.564 моль
4. Найдем количество молей Cl2, образующегося при электролизе.
Из уравнения видно, что 2 моль NaCl дают 1 моль Cl2. Следовательно:
Количество молей Cl2 = количество молей NaCl / 2
Количество молей Cl2 = 2.564 моль / 2 = 1.282 моль
5. Рассчитаем объем Cl2, используя нормальные условия (н.у.), где 1 моль газа занимает 22.4 л.
Объем Cl2 = количество молей Cl2 × объем 1 моль газа
Объем Cl2 = 1.282 моль × 22.4 л/моль ≈ 28.7 л
Ответ:
Объем хлора, который можно получить из 500 г 30%-го раствора соли при отсутствии производственных потерь, составляет примерно 28.7 литра.