Объём хлора и масса натрия при электролизе хлорида натрия
Вычислите объём хлора (н. у.) и массу натрия, которые можно получить при электролизе 585 г хлорида натрия, содержащего 2% примесей.
Дано
`m_text{тех.}(NaCl) = 585 text{ г}`
`ω(примесей) = 2%`
Найти
`V(Cl_2) = text{ ?}`
`m(Na) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение электролиза расплава хлорида натрия:
`2NaCl = 2Na + Cl_2 text{↑}`
Найдём массовую долю чистого хлорида натрия в техническом образце:
`ω(NaCl) = 100% - ω(примесей) = 100% - 2% = 98%`
Вычислим массу чистого хлорида натрия:
`m(NaCl) = (ω(NaCl) * m_text{тех.}(NaCl))/100 = (98 * 585)/100 = 573.3 text{ г}`
Найдём количество вещества хлорида натрия:
`n(NaCl) = (m(NaCl))/(M(NaCl)) = 573.3/58.5 = 9.8 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества натрия равно количеству вещества хлорида натрия:
`n(Na) = n(NaCl) = 9.8 text{ моль}`
Вычислим массу полученного натрия:
`m(Na) = n(Na) * M(Na) = 9.8 * 23 = 225.4 text{ г}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества хлора в 2 раза меньше количества вещества хлорида натрия:
`n(Cl_2) = (n(NaCl))/2 = 9.8/2 = 4.9 text{ моль}`
Найдём объём хлора при нормальных условиях:
`V(Cl_2) = n(Cl_2) * V_m = 4.9 * 22.4 = 109.8 text{ л}`
Ответ
`m(Na) = 225.4 text{ г}`
`V(Cl_2) = 109.8 text{ л}`