Чтобы решить задачу, которая касается химической реакции между хлором (Cl₂) и гидроксидом калия (KOH) с получением бескислородной соли, нам нужно выполнить следующие шаги:
Шаг 1: Напишите уравнение реакции
Хлор (Cl₂) реагирует с гидроксидом калия (KOH) в водном растворе, образуя гипохлорит калия (KClO) и воду (H₂O). Уравнение реакции можно представить следующим образом:
[
Cl_2 + 2 KOH \rightarrow 2 KCl + H_2O
]
Шаг 2: Найдите количество веществ
Теперь мы должны определить, сколько моль хлора было использовано в реакции. Поскольку объем хлора указан в литрах при нормальных условиях (н.у.), можем использовать уравнение состояния газа:
1 моль газа занимает 22,4 л при н.у.
Таким образом, количество вещества хлора можно рассчитать следующим образом:
[
n_{Cl_2} = \frac{V}{V_m} = \frac{8,96 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} \approx 0,4 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определите теоретический выход продукта
Из уравнения реакции видно, что из 1 моль Cl₂ образуется 2 моль KCl. Следовательно, если мы имеем 0,4 моль Cl₂:
[
n_{KCl} = 2 \cdot n_{Cl_2} = 2 \cdot 0,4 , \text{моль} = 0,8 , \text{моль}
]
Теперь найдем массу KCl. Молярная масса KCl составляет примерно 74,55 г/моль.
Теоретическая масса бескислородной соли КCl:
[
m_{KCl} = n_{KCl} \cdot M_{KCl} = 0,8 , \text{моль} \times 74,55 , \text{г/моль} = 59,64 , \text{г}
]
Шаг 4: Рассчитайте выход продукта в процентах
Выход продукта реакции равен фактической массе продукта, которая составляет 11,47 г, деленной на теоретическую массу, умноженной на 100%.
[
\text{Выход} % = \left( \frac{11,47 , \text{г}}{59,64 , \text{г}} \right) \times 100 \approx 19,24 %
]
Округляя до целых, получаем:
[
\text{Выход} % \approx 19 %
]
Ответ
Выход продукта реакции составляет 19% от теоретически возможного.
