Question

Определите объем хлора в нормальных условиях который потребуется для получения хлорида железа 3 массой 150 грамм при массовой доле выхода 92,3%

Answer 1

2Fe + 3Cl2 =  2FeCl3
m(FeCL3) =  150/0,923 = 162,5г
n(FeCl3) = 162,5/162,5 = 1 моль
n(FeCl3) : n(CL2) = 2:3   n(Cl2) = 1*3/2 = 1,5 моль
V(Cl2) = 1,5*22,4 = 33,6  л

Answer 2

Для решения данной задачи, нужно использовать массовую долю. Массовая доля представляет собой отношение массы определенного вещества к массе общего состава.

Мы знаем, что массовая доля выхода хлорида железа составляет 92,3%. Это означает, что из 100% общей массы полученного соединения, 92,3% составляет масса хлорида железа, а оставшиеся 7,7% составляют масса других веществ или неучтенной массой.

Далее, мы имеем массу хлорида железа, которая составляет 150 грамм.

Учитывая это, мы можем рассчитать массу общего состава по формуле:

Масса общего состава = Масса хлорида железа / Массовая доля хлорида железа

Масса общего состава = 150 г / 0,923

Масса общего состава ≈ 162 г

Теперь, чтобы найти объем хлора, который потребуется для получения хлорида железа, мы можем использовать информацию о молярной массе хлора и общем количестве вещества хлора.

Молярная масса хлора равна примерно 35,45 г/моль.

Вместе с массой хлора нам также нужно найти количество вещества хлора в граммах. Мы можем использовать формулу:

Количество вещества = Масса / Молярная масса

Количество вещества хлора = 162 г / 35,45 г/моль

Количество вещества хлора ≈ 4,57 моль

Теперь, используя мольное соотношение хлора и хлорида железа, мы можем рассчитать количество вещества хлора, необходимого для получения 150 г хлорида железа.

Мольное соотношение хлора и хлорида железа в реакции равно 2:3.

Таким образом, количество вещества хлора будет равно:

Количество вещества хлора = (2/3) * Количество вещества хлорида железа

Количество вещества хлора ≈ (2/3) * 4,57 моль

Количество вещества хлора ≈ 3,05 моль

Наконец, мы можем вычислить объем хлора при нормальных условиях, используя уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л × атм / (моль × К)), T - температура в Кельвинах.

Поскольку нам даны нормальные условия, давление равно 1 атмосфере. Если предположить, что температура является комнатной (~ 298 К), тогда мы можем найти объем:

V = nRT / P

V = 3,05 моль * 0,0821 л × атм / (моль × К) * 298 К / 1 атм

V ≈ 73,6 л

Таким образом, для получения хлорида железа массой 150 г при массовой доле выхода 92,3% потребуется примерно 73,6 л хлора при нормальных условиях.