Рассчитать материальный баланс производства хлора методом электролиза водного раствора хлорида натрия: 2NaCl + 2Н2О = 2NaOH + Cl2 + Н2. Концентрация хлорида натрия в растворе 310 г/л. Плотность раствора при условиях электролиза 1,17 кг/л. Степень разложения 50 %. Расчёт вести на 1000 м3 хлора.

Для решения данного вопроса, нам необходимо рассчитать количество хлора, которое можно получить при электролизе данного раствора хлорида натрия.

Для начала, нам нужно определить количество вещества хлорида натрия, содержащееся в 1 литре раствора. Для этого воспользуемся формулой:

количество вещества (в моль) = масса вещества (в граммах) / молярная масса вещества (в г/моль).

Молярная масса хлорида натрия (NaCl) = 22,99 г/моль + 35,45 г/моль = 58,44 г/моль.

Теперь рассчитаем количество вещества хлорида натрия в растворе:

Количество вещества хлорида натрия = (310 г/л) / (58,44 г/моль) = 5,31 моль/л.

Затем, мы должны рассчитать количество хлора, которое можно получить из 1 моля хлорида натрия.

На основе уравнения реакции электролиза: 2 NaCl + 2Н2О = 2 NaOH + Cl2 + Н2, видно, что при разложении 2 моль хлорида натрия, получается 1 моль хлора. То есть, соотношение хлора и хлорида натрия равно 1:2.

Теперь рассчитаем сколько моль хлора можно получить из 5,31 моль хлорида натрия:

Количество молей хлора = 5,31 моль/л хлорида натрия * (1 моль хлора / 2 моль хлорида натрия) = 2,66 моль/л.

Теперь нужно выяснить, сколько литров раствора с концентрацией 5,31 моль/л содержит 1000 м3 хлора. Для этого, применим формулу:

объем = количество вещества / концентрация.

Объем раствора = (2,66 моль/л) / (5,31 моль/л) = 0,5 л/л.

Теперь нам нужно рассчитать массу раствора, содержащего 1000 м3 хлора. Для этого, умножим объем 1000 м3 на плотность раствора:

Масса раствора = объем * плотность = 1000 м3 * 1,17 кг/л = 1170 т.

Также, в условии задачи указано, что степень разложения хлорида натрия составляет 50 %. Поэтому, мы можем получить только половину массы раствора в виде хлора.

Масса хлора = 1170 т * 0,5 = 585 т.

Таким образом, мы получим 585 т хлора при электролизе 1000 м3 хлора из раствора хлорида натрия.