Химия
8 класс
Вопрос
Смесь газов хлора и хлороводорода объемом 22,4 л (условия нормальные) пропустили через нагретые железные опилки. При этом весь хлор и хлороводород вступили в реакцию с железом и масса опилок увеличилась на 42,6 г. Вычислить процентное содержание (по массе) хлора и хлороводорода в смеси. Написать уравнения возможных реакций.
Ответ
Обозначим соответственно через $x$ и $y$ объемы хлора и хлороводорода. Тогда:
$x + y = 22,4$ (1).
Рассчитаем массу хлора и хлороводорода, вступивших в реакцию:
71 г хлора занимает объем 22,4 л
$a$ г хлора занимает объем $x$
$a = \frac {71x}{22,4}$ г $Cl_{2}$
36,5 г хлороводорода занимает объем 22,4 л
$b$ г хлороводорода занимает объем $y$
$b = \frac {36,5y}{22,4}$ г $HCl$
По условию задачи $a + b = 42,6$ г, т. е.:
$\frac {71x}{22,4} + \frac {36,5y}{22,4} = 42,6$ (2).
Решая систему уравнений (1) и (2), находим: $x = 3,96$ л или 12,55 г ($ \frac {71 \cdot 3,96}{22,4}$), $y = 18,44$ л или 30,05 г (NULL,6 - 12,55). Процентное содержание хлора и хлороводорода в смеси (по массе) соответственно равно 29,46 % ($ \frac {12,55 \cdot 100}{42,6}$) и 79,54 %.
Уравнения возможных реакций:
$2Fe + 3Cl_{2} = 2 FeCl_{3}$
$Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}$
$2FeCl_{2} + Cl_{2} = 2FeCl_{3}$