При электролизе 1000 кг раствора, содержащего 26% NaCl (по массе), образовалось 78.8 кг хлора. Определите массу образовавшихся водорода и гидроксида натрия, а также состав раствора, если в процессе электролиза испаряется 8.2% воды, содержащейся в начальном растворе.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Начнем с расчета количества NaCl в исходном растворе:

Исходная масса NaCl = 1000 кг * 26% = 260 кг

Рассчитаем массу воды в исходном растворе:

Масса воды = 1000 кг - 260 кг = 740 кг

Испарится 8.2% воды, значит останется (100% - 8.2%) = 91.8% воды в исходном растворе после испарения:

Масса оставшейся воды = 740 кг * 91.8% = 679.32 кг

Найдем массу веществ, образовавшихся при электролизе:

Масса Cl2 = 78.8 кг
Молярная масса Cl2 = 35.453 * 2 = 70.906 г/моль

Количество моль Cl2 = 78.8 кг / 70.906 г/моль = 1.110 моль

Так как на каждый моль Cl2 образуется 2 моля NaOH и 1 моль H2, то:

Масса H2 = 1.110 моль 2 моль 1 г/моль = 2.220 кг
Масса NaOH = 1.110 моль 1 моль 40 g/моль = 44.40 кг

Найдем конечную массу раствора после испарения воды:

Конечная масса раствора = 260 кг (NaCl) + 44.40 кг (NaOH) + 679.32 кг (вода) = 983.72 кг

Рассчитаем массовую долю NaCl в конечном растворе:

Массовая доля NaCl = (260 кг / 983.72 кг) * 100% = 26.42%

Таким образом, после электролиза конечный раствор будет содержать:

260 кг NaCl44.40 кг NaOH679.32 кг H2OМасса образовавшегося H2 = 2.220 кг