Вычисление массовой доли хлора после взрыва смеси
Смесь водорода и хлора поместили в закрытый сосуд и взорвали. После реакции остался непрореагировавший водород, объём которого в 3 раза больше, чем объём водорода, вступившего в реакцию. Вычислите массовую долю хлора в исходной смеси.
Дано
`V_text{ост.}(H_2) = 3 * V_text{прореаг.}(H_2)`
Найти
`ω(Cl_2) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции между водородом и хлором:
`H_2 + Cl_2 = 2HCl`
Допустим:
`n_text{прореаг.}(H_2) = 1 text{ моль}`
При н. у. количества вещества газов относятся так же, как их объёмы:
`n_text{ост.}(H_2) = 3 * n_text{прореаг.}(H_2) = 3 text{ моль}`
По уравнению реакции количества веществ водорода и хлора вступивших в реакцию равны:
`n(Cl_2) = n_text{прореаг.}(H_2) = 1 text{ моль}`
Значит исходное количество вещества водорода:
`n(H_2) = n_text{ост.}(H_2) + n_text{прореаг.}(H_2) = 3 + 1 = 4 text{ моль}`
Рассчитаем массы хлора и водорода в исходной смеси:
`m(Cl_2) = n(Cl_2)*M(Cl_2) = 1*71 = 71 text{ г}`
`m(H_2) = n(H_2)*M(H_2) = 4*2 = 8 text{ г}`
Найдем общую массу исходной смеси:
`m(смеси) = m(Cl_2) + m(H_2) = 71 + 8 = 79 text{ г}`
Вычислим массовую долю хлора:
`ω(Cl_2) = (100 * m(Cl_2))/(m(смеси)) = (100 * 71)/(79) = 89.87%`
Ответ
`ω(Cl_2) = 89.87%`