Задача№7

Визначити масу піролюзиту (кг), масова частка манган(IV) оксиду в якому становить 80%, та об’єм (л) хлоридної кислоти (ω(HCl)=0,2, ρ=1.1 г/мл), які необхідно використати для добування хлору массою 14,2 кг. Вихід продукту становить 85%.

Відповідь: 
Відповідь: m(піролюзиту) =27 кг, V(HCl) р-ну =156 л.
Детальний розв'язок: 

Пишемо рівняння реакції та урівнюємо методом електронного балансу:

MnO2 + 4HCl = Cl2 + MnCl2 + 2Н2О

Mn+4 +2e =Mn+2 |1

2Cl– –2e = Cl2o    |1

Для розрахунку маси піролюзиту використовуємо формулу для розрахунку масової частки MnO2:

ω(MnO2)=m (MnO2)/ m(піролюзиту)

m(піролюзиту)= m (MnO2)/ ω(MnO2)

Для розрахунку V(HCl) р-ну використаємо зв'язок між масою розчину, масовою часткою в ньому HCl та густиною розчину:

ρ= m(розчину)/V

V= m(розчину)/ ρ = m(HCl)/ ω(MnO2) ∙ρ

Розрахунок мас речовин MnO2 та HCL, що вступають у взаємодію між собою слід проводити за рівнянням реакції. Однак, для цього розрахунку потрібно знати теоретичну масу хлору.

η= mпракт/ mтеорет

mтеорет= mпракт/ η=14,2∙103/0,85=16,7∙103 г

Готуємо запис для складання пропорції.

М(MnO2)=87 г/моль; М(HCl)=36,5 г/моль; М(Cl2)=71 г/моль.

х г            у г        16,7∙103 г

MnO2 + 4HCl    =  Cl2          +   MnCl2 + 2Н2О

87 г         4·36,5 г      71 г

Розраховуємо маси речовин:

x=87∙16,7∙103/71=21,5 г; y=4∙36,5∙16,7∙103/71=34,3∙103 г

m(піролюзиту)= m (MnO2)/ ω(MnO2)=21,5∙103/0,796=27∙103=27 кг

V= m(HCl)/ ω(MnO2) ∙ρ=34,3∙103/0,2∙1,1=156∙103 мл =165 л

Відповідь: m(піролюзиту) =27 кг, V(HCl) р-ну =156 л.

Цікаво? Розкажи про нас друзям!