Номер 855, страница 149 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

855. При получении питьевой воды из природных источников при высокой цветности исходной воды, при повышенном содержании в ней органических веществ и планктона используют дополнительное хлорирование в дозах $0,7-2,0$ мг/л (в среднем $1,35$ мг/л в расчёте на простое вещество). Хлор какого объёма (н. у.) необходим для дополнительного хлорирования воды объёмом $100$ м$^3$?

Дано:

Объем воды, $V_{воды} = 100 \text{ м}^3$

Средняя доза хлора (массовая концентрация), $C_{Cl_2} = 1,35 \text{ мг/л}$

$V_{воды} = 100 \text{ м}^3 = 100 \times 1000 \text{ л} = 10^5 \text{ л}$

$C_{Cl_2} = 1,35 \text{ мг/л} = 1,35 \times 10^{-3} \text{ г/л}$

Найти:

Объем хлора (н. у.), $V(Cl_2) - ?$

Решение:

1. Сначала рассчитаем массу хлора ($m(Cl_2)$), необходимую для хлорирования заданного объема воды. Для этого умножим среднюю дозу хлора на объем воды.

$m(Cl_2) = C_{Cl_2} \times V_{воды} = (1,35 \times 10^{-3} \text{ г/л}) \times 10^5 \text{ л} = 135 \text{ г}$

2. Далее найдем количество вещества хлора ($n(Cl_2)$), используя его молярную массу. Молярная масса хлора $M(Cl_2)$ равна удвоенной атомной массе хлора (35,5 г/моль).

$M(Cl_2) = 2 \times 35,5 \text{ г/моль} = 71 \text{ г/моль}$

Теперь вычислим количество вещества (в молях):

$n(Cl_2) = \frac{m(Cl_2)}{M(Cl_2)} = \frac{135 \text{ г}}{71 \text{ г/моль}} \approx 1,9014 \text{ моль}$

3. Наконец, рассчитаем объем хлора при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль.

$V(Cl_2) = n(Cl_2) \times V_m = 1,9014 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 42,59 \text{ л}$

Округлив результат до одного знака после запятой, получаем 42,6 л.

Ответ: для дополнительного хлорирования 100 м³ воды необходим хлор объемом 42,6 л (н. у.).