604. Химическую смесь, состоящую из хлора, водорода и хлороводорода, объемом 1 л (нормальных условий), направили через
604. Химическую смесь, состоящую из хлора, водорода и хлороводорода, объемом 1 л (нормальных условий), направили через раствор иодида калия. При этом было получено 2,54 г иода, а объем оставшегося газа составил 500 мл (нормальных условий). Определите объемные доли (%) газов в данной смеси (50% H2, 27,6% HCl, 22,4% Cl2).
Mihail 26
Cl2). Для решения данной задачи нам необходимо провести ряд химических реакций и использовать стехиометрические расчеты.1. Первоначально в химической смеси присутствуют хлор (Cl2), водород (H2) и хлороводород (HCl). Обозначим количество клора как x, водорода - y и хлороводорода - z.
2. Запишем уравнение реакции между иодидом калия (KI) и хлором (Cl2):
Cl2 + 2KI -> 2KCl + I2
3. В данной реакции видно, что каждая молекула хлора требует 2 молекул иодида калия для реакции, поэтому общее количество иодида калия, вступившего в реакцию, равно удвоенному количеству хлора (2x).
4. Из условия задачи мы знаем, что было получено 2,54 г иода (I2). Молярная масса иода равна 253,8 г/моль. Таким образом, мольное количество иода равно:
n(I2) = масса(I2) / молярная масса(I2)
= 2,54 г / 253,8 г/моль
= 0,01 моль
5. Согласно уравнению реакции, каждая молекула хлора (Cl2) даёт одну молекулу иода (I2). Таким образом, мольное количество иода и хлора одинаково:
n(I2) = n(Cl2) = 0,01 моль
6. Общее количество хлора в системе равно удвоенному количеству иода:
n(Cl2) = 2x = 0,01 моль
7. Также из условия задачи известно, что оставшийся газ имеет объем 500 мл (0,5 л). Обозначим его объем как V.
8. Используя уравнение газового состояния (V/n = Vm), можно выразить мольный объем газа:
V(Cl2) = n(Cl2) * Vm
= 0,01 моль * 22,4 л/моль (Vm(Cl2))
= 0,224 л
9. Известно, что объем химической смеси равен 1 л (1000 мл), а объем хлора равен 0,224 л (224 мл). Таким образом, объемы водорода и хлороводорода составляют:
V(H2 + HCl) = V(смеси) - V(Cl2)
= 1000 мл - 224 мл
= 776 мл
10. Как было отмечено в условии задачи, объемные доли газов в данной смеси составляют:
V%(H2) = V(H2) / V(H2 + HCl) * 100%
V%(HCl) = V(HCl) / V(H2 + HCl) * 100%
11. Подставим значения в формулы:
V%(H2) = 776 мл / 1000 мл * 100%
= 77,6%
V%(HCl) = 776 мл / 1000 мл * 100%
= 77,6%
12. Таким образом, объемные доли газов в данной смеси составляют:
50% H2, 27,6% HCl и 22,4% Cl2.
В результате проведения ряда расчетов и использования стехиометрических соотношений мы определили объемные доли газов в данной химической смеси. Hope this helps! If you have any further questions, feel free to ask.