дано:
- масса хлората калия (KClO3) = 29,4 г
- масса алюминия (Al) = 10,8 г
- выход продукта во второй реакции равен 100%
найти:
- выход хлора (Cl2) в первой реакции
решение:
1. Найдем массу алюминия, который прореагировал с хлором. Уравнение реакции между хлором и алюминием:
2Al + 6Cl2 → 2AlCl3
Из 10,8 г алюминия можно найти количество вещества Al:
n(Al) = m / M = 10,8 / 27 = 0,4 моль
Согласно уравнению реакции, 2 моль Al реагируют с 6 моль Cl2. Следовательно, 0,4 моль Al потребует:
n(Cl2) = 0,4 моль Al * (6 моль Cl2 / 2 моль Al) = 1,2 моль Cl2
2. Найдем массу Cl2, используя его количество вещества:
Молекулярная масса Cl2 = 2 * 35,5 = 71 г/моль
Масса Cl2 = n(Cl2) * M(Cl2) = 1,2 моль * 71 г/моль = 85,2 г
3. Определим количество вещества хлората калия, которое необходимо для получения 85,2 г Cl2. Уравнение реакции между хлоратом калия и соляной кислотой:
2KClO3 + 12HCl → 2KCl + 6H2O + 3Cl2
Найдем количество вещества Cl2:
n(Cl2) = 85,2 г / 71 г/моль = 1,2 моль
Согласно уравнению реакции, 2 моль KClO3 дают 3 моль Cl2:
n(KClO3) = (2 / 3) * n(Cl2) = (2 / 3) * 1,2 = 0,8 моль
Молекулярная масса KClO3 = 39 + 35,5 + 3 * 16 = 122,5 г/моль
Масса KClO3 = n(KClO3) * M(KClO3) = 0,8 моль * 122,5 г/моль = 98 г
4. Определим выход продукта в первой реакции:
Теоретическая масса KClO3 = 98 г
Практическая масса KClO3 = 29,4 г
Выход продукта (%) = (Практическая масса / Теоретическая масса) * 100%
Выход продукта = (29,4 / 98) * 100% ≈ 30%
ответ:
- Выход продукта в первой реакции равен 30%.