Question

Для хлорирования 44,5 см3 бензола (ρ = 0,88 г/см3) в присутствии катализатора взяли 14 дм3 (н.у.) смеси хлора, водорода и хлороводорода. После реакции смесь полученных газов пропустили через избыток р-ра йодида натрия и получили 12,7 г йода. Чему равна объёмная доля хлора в исходной смеси газов?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Для хлорирования 44,5 см3 бензола (ρ = 0,88 г/см3) в присутствии катализатора взяли 14 дм3 (н.у.) смеси хлора, водорода и хлороводорода. После реакции смесь полученных газов пропустили через избыток р-ра йодида натрия и получили 12,7 г йода. Чему равна объёмная доля хлора в исходной смеси газов?

 Найдем  массу   безола:

 V(C6H6) ×   ρ   =   44,5 cм³  × 0,88  г/см³   = 39,16 г.  Молярная  масса

бензола    равна  78,11 г/моль.  Тогда  39,16 г  бензола   соответствует   0,5  моль    

        0,5 моль   0,5 моль

           С6Н6    +  Сl2  +   AlCl3   =   С6Н5Cl    +  HСl

После   реакции  с  бензолом   в   составе   газовой  смеси  осталось  немного   хлора.   Именно  этот  остаток  хлора   прореагировал  с  раствором  иодида   калия:

       2KI   +   Cl₂   =   2KCl    +  I₂↓

Mолярная  масса   иода  254  г/моль   и  12,7  г  иода  соответствует

12,7  :  254,0 г/моль  =  0,05  моль  

Итого   количество  хлора  в смеси  0,5  + 0,05 =  0,55 моль  хлора  

Это  количество  хлора  в н.у.  занимает  объем   12,32  л  

Вычислим  объемную   долю  хлора  в смеси

          V (Cl2)                                 12,32

φ = --------------------- × 100%  =  ----------------- ×100% = 88 %

       V(cмеси)                               14,0

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей пошагово.

1. Найдем молекулярную массу бензола (C6H6): Молекулярная масса C6H6 = 6 * масса атома углерода + 6 * масса атома водорода = 6 * 12.01 г/моль + 6 * 1.008 г/моль = 78.11 г/моль.

2. Рассчитаем массу бензола, который был использован: Масса = объем * плотность = 44.5 см³ * 0.88 г/см³ = 39.16 г.

3. Рассчитаем количество молей бензола: Количество молей = масса / молекулярная масса = 39.16 г / 78.11 г/моль = 0.501 моль.

4. Узнаем, сколько молей йода (I2) могло образоваться из бензола, так как бензол содержит шесть атомов углерода: Количество молей I2 = 0.501 моль * 6 = 3.006 моль.

5. Согласно химическому уравнению реакции хлорирования бензола, каждый атом водорода в бензоле может быть замещен атомом хлора. Таким образом, 1 моль бензола может обеспечить образование 1 моля йода (I2), так как в молекуле йода 2 атома.

6. Теперь мы знаем, что образовалось 3.006 моль йода (I2) и, следовательно, такое же количество молей хлора (Cl2) участвовало в реакции.

7. Объем газов можно рассматривать в соответствии с их стандартными условиями (н.у. - нормальные условия, температура 0 °C и давление 1 атмосфера), что означает, что 1 моль газа занимает 22.71 л при н.у.

8. Объем газов в исходной смеси: 14 дм³ = 14000 см³.

9. Найдем количество молей газов в исходной смеси: Количество молей газов = объем / объем 1 моли = 14000 см³ / 22.71 л/моль = 616.46 моль.

10. Поскольку каждая моль бензола соответствует 1 моли хлора, то количество молей хлора в исходной смеси равно 3.006 моль.

11. Теперь можно рассчитать объемную долю хлора в исходной смеси: Объемная доля хлора = (количество молей хлора / общее количество молей газов) * 100% = (3.006 моль / 616.46 моль) * 100% ≈ 0.487%.

Итак, объемная доля хлора в исходной смеси газов составляет около 0.487%.