Сколько газообразного хлора можно произвести из 100 мл 25%-ной соляной кислоты (плотность 1,12 г/мл) при реакции

Хорошо, давайте посмотрим на задачу.

Мы хотим узнать, сколько газообразного хлора можно получить из 100 мл 25%-ной соляной кислоты. Для этого мы будем использовать реакцию с перманганатом калия и оксидом марганца(IV).

Для начала, давайте выразим заданный объем соляной кислоты в граммах. Мы знаем, что плотность соляной кислоты составляет 1,12 г/мл. То есть, 100 мл соляной кислоты будет иметь массу:

\[масса = объем \cdot плотность = 100 \, мл \cdot 1,12 \, г/мл = 112 \, г\]

Теперь нам нужно определить количество вещества соляной кислоты в граммах. Мы знаем, что 25% раствор означает, что 25 г соляной кислоты содержится в 100 г раствора. Таким образом, масса соляной кислоты в 100 мл 25% раствора будет составлять:

\[масса\,асоляной\,кислоты = масса_{раствора} \cdot концентрация_{вещества} = 112 \, г \cdot 0,25 = 28 \, г\]

Теперь давайте рассмотрим реакцию с перманганатом калия и оксидом марганца(IV), чтобы определить, сколько газообразного хлора можно получить.

Реакция соляной кислоты и перманганата калия приводит к образованию хлора и истощению перманганата. Стойкость перманганата определяется количеством хлора, которое может быть образовано.

Уравнение реакции:

\[10HCl + 2KMnO_4 = 5Cl_2 + 2KCl + 2MnCl_2 + 5H_2O\]

Согласно коэффициентам стехиометрического уравнения реакции, 10 молекул соляной кислоты (HCl) образуют 5 молекул хлора (Cl_2).

Теперь давайте определим количество вещества соляной кислоты в молях. Для этого нам нужно разделить массу соляной кислоты на ее молярную массу. Молярная масса HCl равна 36,5 г/моль. Таким образом, количество вещества соляной кислоты составляет:

\[количество\,вещества = \frac{масса_{вещества}}{молярная\,масса} = \frac{28 \, г}{36,5 \, г/моль} \approx 0,77 \, моль\]

Теперь, согласно стехиометрии реакции, чтобы получить количество молекул хлора, умножим количество молей соляной кислоты на соответствующий коэффициент соотношения:

\[количество\,молекул\,хлора = количество\,вещества\,соляной\,кислоты \cdot \frac{5}{10} = 0,77 \, моль \cdot \frac{5}{10} = 0,385 \, моль\]

Затем, чтобы получить массу хлора, умножим количество молекул хлора на его молярную массу. Молярная масса Cl_2 составляет 70,9 г/моль. Таким образом, масса хлора будет:

\[масса = количество\,молекул \cdot молярная\,масса = 0,385 \, моль \cdot 70,9 \, г/моль \approx 2,77 \, г\]

Итак, из 100 мл 25%-ной соляной кислоты можно получить около 2,77 г газообразного хлора.

Относительно полученного результата, следует отметить, что это теоретическое значение, основанное на идеальных условиях. В практике могут быть факторы, которые влияют на выход продукта, такие как потери вещества при переносе, неполная реакция и т. д. Поэтому фактический выход хлора может отличаться от теоретического значения.

Надеюсь, этот подробный ответ был понятен для вас! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.