Question

хлорид железа 2 окислили хлором до хлорида железа 3, при этом получили 3,25 кг хлорида железа 3, что составляет 80% от теоретического. вычислите, какой объем хлора (н.у.) израсходовали на реакцию.

Answer 1

2FeCl2+Cl2=2FeCl3

h(кпд)=m практическая/m теоретичекая

m практическая=m теоретическая*h=0,8*2,6 кг

M(FeCl3)=56+35,5*3=162,5 г/моль

U(FeCl3)=m/M=2600 г/162,5 г/моль=16 моль

из уравнения U(Cl2)=0,5U(FeCl3)=8 моль

V(Cl2)=U*V молярный=8 моля*22,4 г/моль=179,2 л

Answer 2

Давайте рассмотрим реакцию, описанную в вашем вопросе:

\[ FeCl_2 + Cl_2 \rightarrow FeCl_3 \]

Из условия известно, что масса полученного \(FeCl_3\) составляет 3,25 кг и это 80% от теоретической массы. Давайте найдем теоретическую массу хлорида железа \(FeCl_3\):

\[ 100\% \text{ теоретической массы } = \frac{100\%}{80\%} \times 3,25 \, \text{кг} \]

\[ 100\% \text{ теоретической массы } = \frac{100}{80} \times 3,25 \, \text{кг} = 4,0625 \, \text{кг} \]

Таким образом, теоретическая масса хлорида железа \(FeCl_3\) равна 4,0625 кг.

Теперь давайте определим количество молей хлорида железа \(FeCl_3\):

\[ \text{Моль} = \frac{\text{Масса}}{\text{Масса молекулы}} \]

Масса молекулы \(FeCl_3\) вычисляется следующим образом:

\[ \text{Масса молекулы } FeCl_3 = \text{Масса атома Fe} + 3 \times \text{Масса атома Cl} \]

Из химической таблицы масс известно, что масса атома Fe примерно равна 55,85 г/моль, а масса атома Cl примерно равна 35,45 г/моль.

\[ \text{Масса молекулы } FeCl_3 = 55,85 + 3 \times 35,45 = 162,20 \, \text{г/моль} \]

Теперь мы можем вычислить количество молей:

\[ \text{Моль} = \frac{4,0625 \, \text{кг}}{162,20 \, \text{г/моль}} \times 1000 \]

\[ \text{Моль} \approx \frac{4062,5}{162,20} \times 1000 \approx 25,07 \, \text{моль} \]

Теперь мы знаем, что каждый моль хлорида железа \(FeCl_3\) требует 1 моль хлора \(Cl_2\) по уравнению реакции. Следовательно, количество молей \(Cl_2\) равно 25,07 моль.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы вычислить объем хлора при нормальных условиях (н.у.):

\[ PV = nRT \]

где: - \(P\) - давление (при н.у. примерно 1 атм), - \(V\) - объем, - \(n\) - количество молей газа, - \(R\) - универсальная газовая постоянная (примерно 0,0821 л*атм/(моль*К)), - \(T\) - температура (при н.у. примерно 273 К).

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

Подставим значения:

\[ V = \frac{25,07 \, \text{моль} \times 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм}/(\text{моль} \cdot \text{К}) \times 273 \, \text{К}}{1 \, \text{атм}} \]

\[ V \approx \frac{25,07 \times 0,0821 \times 273}{1} \, \text{л} \]

\[ V \approx 576,98 \, \text{л} \]

Таким образом, объем хлора (н.у.), израсходованного на реакцию, составляет примерно 576,98 л.