Чтобы решить эту задачу, начнем с уравнения реакции:
\[ 3 \, \text{Cl}_2 + 6 \, \text{NaOH} \rightarrow 5 \, \text{NaCl} + \text{NaClO}_3 + 3 \, \text{H}_2\text{O}. \]
Во-первых, нужно определить, сколько хлора содержится в 5 г щелочи (NaOH). Для этого найдем молярную массу натрия (Na), кислорода (O) и водорода (H):
- Молярная масса Na = 23 г/моль
- Молярная масса O = 16 г/моль
- Молярная масса H = 1 г/моль
Таким образом, молярная масса NaOH:
\[ M(\text{NaOH}) = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{г/моль}. \]
Теперь найдем, сколько моль NaOH содержится в 5 г:
\[ n(\text{NaOH}) = \frac{m}{M} = \frac{5 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.125 \, \text{моль}. \]
Согласно уравнению реакции, 6 моль NaOH реагируют с 3 молями Cl₂, то есть отношение моль NaOH к Cl₂ составляет:
\[ \frac{6 \, \text{моль NaOH}}{3 \, \text{моль Cl}_2} = 2. \]
Значит, на 0.125 моль NaOH потребуется:
\[ n(\text{Cl}_2) = \frac{0.125 \, \text{моль NaOH}}{2} = 0.0625 \, \text{моль Cl}_2. \]
Теперь найдем массу хлора. Молярная масса Cl₂ (хлор в двухатомной молекуле):
\[ M(\text{Cl}_2) = 2 \times 35.5 = 71 \, \text{г/моль}. \]
Масса хлора, который вышел в реакции:
\[ m(\text{Cl}_2) = n(\text{Cl}_2) \times M(\text{Cl}_2) = 0.0625 \, \text{моль} \times 71 \, \text{г/моль} = 4.4375 \, \text{г}. \]
Таким образом, масса хлора в реакции составляет 4.44 г (округляя до двух знаков после запятой).