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%.
