Question

Газ, образовавшийся на аноде при электролизе 552 г 15%-ного раствора хлорида бария, пропустили через 120 г 30%-ного горячего раствора гидроксида натрия. Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

Answer 1

На аноде:
2Cl⁻ + 2e → Cl₂↑
BaCl₂ + H₂O = Cl₂↑ + H₂↑ + Ba(OH)₂
n(BaCl₂)= n(Cl₂)
m(BaCl₂) = 0,15*552 г. = 82,8 г.
n(BaCl₂) = m/M = 82,8 г./208 г/моль = 0,4 моль
n(Cl₂) = 0,4 моль
2Cl₂ + 4NaOH = 3NaCl+ NaClO₃ + 2H₂O
n(Cl₂)/2 = n(NaOH)/4 = n(NaCl)/3 = n(NaClO₃)
m(NaOH) = 0,3*120 г = 36 г.
n(NaOH) = m/M = 3,6 г/40 г/моль = 0,9 моль
m(Cl₂) = 0,4 моль*71 г/моль = 28,4 г.
так как 2*n(Cl₂) = n(NaOH) -- хлора взято в недостатке, в растворе остаётся 0,1 моль NaOH
n(Cl₂)/2 =  n(NaCl)/3 = n(NaClO₃)
n(NaCl) = 3/2(Cl₂) = 0,04 мол*3 :2 = 0,6 моль
(NaClO₃) = n(Cl₂)/2 = 0.02 моль
m(NaCl) = n*M = 0,6 моль* 58,5 г/моль = 35,1 г.
m(NaClO₃) = n*M = 0.2 моль*106,5 г/моль = 21.3 г.
m(NaOH) = 0,1 моль* 40 г/моль = 4 г.
m(p-pa) = 120 г + m(Cl₂) = 120 г + 28,4 г. = 148,4 г.
ω(NaCl) = m(NaCl)/m(p-pa) = 35,1 г/148,4 г*100% = 23,65%
ω(NaOH) = 4 г/148,4 г*100% = 2,69%
ωNaClO₃) = 21,3/148,4 г.*100% =14,35%

Answer 2

Сначала определим количество газа, образовавшегося на аноде при электролизе 552 г 15%-ного раствора хлорида бария.

Массовая доля хлорида бария в растворе: 15% * 552 г = 82,8 г

Масса хлора, образовавшегося на аноде: 552 г - 82,8 г = 469,2 г

Теперь пропустим этот газ через 120 г 30%-ного горячего раствора гидроксида натрия.

Массовая доля гидроксида натрия в растворе: 30% * 120 г = 36 г

Масса гидроксида натрия, присутствующая в растворе: 120 г - 36 г = 84 г

Теперь определим массовые доли веществ в полученном растворе.

Масса полученного раствора: 552 г (исходный раствор) + 84 г (гидроксид натрия) = 636 г

Массовая доля хлорида бария в полученном растворе: 82,8 г / 636 г * 100% ≈ 13%

Массовая доля гидроксида натрия в полученном растворе: 36 г / 636 г * 100% ≈ 5,7%

Таким образом, массовые доли веществ в полученном растворе составляют примерно 13% для хлорида бария и 5,7% для гидроксида натрия.