Давайте решим задачу поэтапно.
Дано:
- Масса поваренной соли (NaCl): \( m_{NaCl} = 32,5 \text{ г} \)
- Содержание NaCl с примесями: 10% примесей, значит чистого NaCl: \[ m_{NaCl}^\text{чистый} = 32,5 \text{ г} \times (1 - 0,10) = 32,5 \times 0,9 = 29,25 \text{ г} \]
- Объем полученного HCl: \( V_{HCl} = 8,96 \text{ л} \)
- Концентрация газа — стандартные условия (при их условии 1 моль газа занимает 22,4 л).
1. Расчёт количества NaCl
Молярная масса NaCl: \[ M_{NaCl} = 23 + 35,5 = 58,5 \text{ г/моль} \]
Количество вещества NaCl: \[ n_{NaCl} = \frac{m_{NaCl}^\text{чистый}}{M_{NaCl}} = \frac{29,25}{58,5} \approx 0,5 \text{ моль} \]
2. Реакция и получение HCl
Реакция: \[ NaCl + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HCl \]
Из уравнения видно, что 1 моль NaCl образует 1 моль HCl.
Следовательно, количество HCl: \[ n_{HCl} = n_{NaCl} \approx 0,5 \text{ моль} \]
3. Расчёт теоретического объёма HCl
Молярный объём водорода или хлороводорода при стандартных условиях равен 22,4 л/моль.
Теоретический объем: \[ V_{HCl}^\text{теория} = n_{HCl} \times 22,4 = 0,5 \times 22,4 = 11,2 \text{ л} \]
4. Расчёт выхода продукта
Из условия получилсы 8,96 л HCl, а теоретически могло быть 11,2 л.
Выход: \[ \eta = \frac{V_{факт}}{V_{теорет}} \times 100\% = \frac{8,96}{11,2} \times 100\% \approx 80\% \]
Итог:
Выход продукта реакции составляет примерно 80%.