Химия

8 класс
Вопрос
500 кг каменной соли, содержащей 98 % хлорида натрия, растворили в воде и через полученный раствор пропустили электрический ток. Образовавшийся хлор количественно ввели в реакцию с выделившимся в процессе электролиза водородом и получили хлористый водород, из которого приготовили 38 %-ный раствор соляной кислоты. Приняв, что выход продуктов электролиза равен 90 %, а выход хлористого водорода (с учетом потерь при его растворении в воде) составляет 85 %, установите: а) уравнения реакций, происходящих на электродах, а также реакции разрушения амальгамы, полученной во время электролиза раствора хлористого натрия ртутным методом; б) количество полученного 50 %-ного натриевого щелока (кг); в) количество полученной соляной кислоты (кг).
Ответ


Электролиз раствора хлорида натрия ртутным методом происходит с образованием амальгамы натрия (раствора натрия в ртути) и выделением хлора

на катоде: $Na^{+} + e + n Hg \rightarrow Na \cdot nHg$,
на аноде: $2Cl^{-} - 2e = Cl_2$.

Полученную амальгаму натрия разлагают водой

$Na \cdot nHg + H_2O \rightarrow NaOH + 1/2H_2 + nHg$.

В 500 кг 98 %-ной каменной соли содержится $500 \cdot 0,98 = -490 \: кг \: NaCl$.

Из 58,4 кг $NaCl$ получается 40 кг $NaOH$,
из 490 кг $NaCl$ - $x$ кг $NaOH$,
$x = 335,6 \: кг \: NaOH$.

Если выход щелочи составляет 90 %, то будет получено $335,6 \cdot 0,9 = 302 \:кг \: NaOH$, которые при концентрации раствора 50 % будут содержаться в $302 : 0,5 = 604$ кг раствора.

Из 58,4 кг $NaCl$ получается 35,5 кг $Cl_2$,
из 490 кг $NaCl$ - $y$ кг $Cl_2$,
$y = 297,8 \: кг \: Cl_2$.

При выходе 90 % будет получено $297,8 \cdot 0,9 = 268 \:кг \: Cl_2$.

Из водорода, выделившегося в эквивалентном количестве, и хлора получен хлористый водород

$H_2 + Cl_2 = 2HCl$.

Из 35,5 кг $Cl_2$ получается 36,5 кг $HCl$,
из 268 кг $4Cl_2$ - $z$ кг $HCl$,
$z = 275,5 \: кг \: HCl$.

Растворением этого количества хлористого водорода в воде можно получить $275,5 : 0,38 = 725$ кг 38 %-ной соляной кислоты, а при выходе 85 % с учетом потерь при растворении образуется $725 \cdot 0,85 = 616,25$ кг 38 %-ной соляной кислоты.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Продукты полного сгорания 4,48 л сероводорода (н.у.) в избытке кислорода поглощены 53 мл 16%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,18 г/мл). Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе и массу осадка, который выделится при обработке этого раствора избытком раствора гидроксида бария.
8 класс Химия Средняя
К раствору иодида калия в кислой среде добавлено $200 см^{3}$ 0,6 н раствора дихромата калия. Какая масса иода выделилась?
8 класс Химия Средняя
В период рабочего (горячего) хода в генераторе воздушного газа через слой раскаленного кокса пропустили воздух. Газы, выделившиеся в результате реакции, которые содержали $CO_2, CO, N_2$ и $O_2$, подвергли количественному анализу. Для анализа взяли 1000 мл газа при температуре $17^{\circ} C$ и давлении 740 мм рт. ст. и пропустили его через систему поглотительных склянок. Было обнаружено, что уменьшение объема газа в сосуде, содержащем взвесь белого фосфора в воде, составило 15 мл, в сосуде с аммиачным раствором хлорида меди - 170 мл, а в сосуде с концентри-рованным раствором гидроокиси калия - 35 мл. а. Напишите уравнения реакций поглощения газов и укажите последовательность расположения поглотительных склянок в системе. б. Определите процентный (по объему) состав смеси газов, образовавшихся в результате реакции. г. Вычислите, сколько кокса, содержащего 98 % угля, можно подвергнуть газификации в течение 1 ч, если за это время образуется 15 000 м^3 газа определенного выше состава.
8 класс Химия Средняя
Относительная плотность газообразного соединения $H_{2}X$ по водороду равна 40,5. Определите элемент $X$.
8 класс Химия Средняя
Колба, перевернутая вверх дном и заполненная при температуре $23^{\circ} С$ и давлении 74 мм рт. ст. аммиаком, опущена в сосуд с водой так, что последняя полностью заполняет колбу. Вычислите: а) нормальность полученной аммиачной воды; б) объем 0,1 н. раствора соляной кислоты, который необходимо взять для нейтрализации 1 л полученной аммиачной воды.
8 класс Химия Средняя
После погружения железной пластинки массой 8 г в раствор нитрата свинца(II) объемом $50 см^{3}$ ($\rho = 1,23 г/см^{3}$) с массовой долей 15 % масса соли уменьшилась втрое. Какой стала масса пластинки?
8 класс Химия Средняя
Чему равна массовая доля хлорной кислоты в водном растворе, в котором число атомов кислорода в 10 раз больше числа атомов хлора?
8 класс Химия Средняя
Смесь бутана и бутена-2, полученная при гидрировании 5,4 г бутадиена, обесцветила 80 г бромной воды с массовой долей брома 4 % . Определите массовую долю бутана в смеси углеводородов.
8 класс Химия Средняя
а. Объясните, почему луженое железное изделие при нарушении защитного слоя ржавеет быстрее, чем оцинкованное железное изделие, например ведро. б. Процесс ржавления корпуса корабля или нефтепровода можно уменьшить, подсоединив к ним стержни, изготовленные из магния. Объясните описанные явления и назовите другие способы борьбы с процессами ржавления.
8 класс Химия Средняя
При действии горячей концентрированной азотной кислотой на некоторое определенное количество сульфида мышьяка было получено 703,3 мл окиси азота $NO$ (объем измеряли при температуре $27^{\circ} С$ и давлении 744,8 мм рт. ст.). Составьте уравнение реакции, вычислите массу сульфида мышьяка и массы продуктов реакции, а также укажите восстановитель и окислитель.
8 класс Химия Средняя