Номер 10, страница 21 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

10. Рассчитайте массовую долю хлора в смеси, в которой массовая доля хлорида калия составляет 67 %, хлорида натрия — 27 %, оксидов кремния и железа — 6 %.

Дано:

$\omega(\text{KCl}) = 67\%$

$\omega(\text{NaCl}) = 27\%$

$\omega(\text{оксиды}) = 6\%$

Найти:

$\omega(\text{Cl})_{\text{смеси}} - ?$

Решение:

Массовая доля хлора в смеси ($\omega(\text{Cl})_{\text{смеси}}$) складывается из массовой доли хлора, содержащегося в хлориде калия (KCl), и массовой доли хлора, содержащегося в хлориде натрия (NaCl). Оксиды кремния и железа не содержат хлора и не влияют на расчет искомой величины.

Общая массовая доля хлора в смеси вычисляется как сумма произведений массовой доли каждого хлорсодержащего компонента в смеси на массовую долю хлора в этом компоненте:

$\omega(\text{Cl})_{\text{смеси}} = \omega(\text{KCl})_{\text{смеси}} \cdot \omega(\text{Cl})_{\text{в KCl}} + \omega(\text{NaCl})_{\text{смеси}} \cdot \omega(\text{Cl})_{\text{в NaCl}}$

Для решения задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Рассчитать массовую долю хлора в чистом хлориде калия ($\omega(\text{Cl})_{\text{в KCl}}$).

Используем относительные атомные массы элементов из Периодической системы: $A_r(\text{K}) = 39$, $A_r(\text{Cl}) = 35.5$.

Относительная молекулярная масса KCl:

$M_r(\text{KCl}) = A_r(\text{K}) + A_r(\text{Cl}) = 39 + 35.5 = 74.5$

Массовая доля хлора в KCl:

$\omega(\text{Cl})_{\text{в KCl}} = \frac{A_r(\text{Cl})}{M_r(\text{KCl})} = \frac{35.5}{74.5}$

2. Рассчитать массовую долю хлора в чистом хлориде натрия ($\omega(\text{Cl})_{\text{в NaCl}}$).

Относительные атомные массы: $A_r(\text{Na}) = 23$, $A_r(\text{Cl}) = 35.5$.

Относительная молекулярная масса NaCl:

$M_r(\text{NaCl}) = A_r(\text{Na}) + A_r(\text{Cl}) = 23 + 35.5 = 58.5$

Массовая доля хлора в NaCl:

$\omega(\text{Cl})_{\text{в NaCl}} = \frac{A_r(\text{Cl})}{M_r(\text{NaCl})} = \frac{35.5}{58.5}$

3. Подставить найденные значения и данные из условия в общую формулу. Массовые доли компонентов смеси, данные в процентах, необходимо перевести в доли единицы: $\omega(\text{KCl})_{\text{смеси}} = 0.67$; $\omega(\text{NaCl})_{\text{смеси}} = 0.27$.

$\omega(\text{Cl})_{\text{смеси}} = 0.67 \cdot \frac{35.5}{74.5} + 0.27 \cdot \frac{35.5}{58.5}$

Выполним вычисления:

$\omega(\text{Cl})_{\text{смеси}} \approx 0.67 \cdot 0.47651 + 0.27 \cdot 0.60684$

$\omega(\text{Cl})_{\text{смеси}} \approx 0.31926 + 0.16385 \approx 0.48311$

Чтобы выразить результат в процентах, умножим полученное значение на 100%:

$0.48311 \cdot 100\% \approx 48.31\%$

Ответ: массовая доля хлора в смеси составляет 48,31 %.