Rozwiązanie:

Najpierw obliczamy, ile gramów chlorowodoru powstało w wyniku reakcji I.

Wydajność reakcji wynosi 100%.

$\begin{array}{ccccccc}\mathrm{NaCl}& +& \mathrm{H}{}_2\mathrm{SO}{}_4& \to & \mathrm{HCl}& +& \mathrm{NaHSO}{}_4\\ 7,5\mathrm{g}& & & & \mathrm{x}& & \end{array}$

Zgodnie z równaniem z 1 mola chlorku sodu powstaje 1 mol chlorowodoru.

${\mathrm{M}}_{\mathrm{NaCl}}={\mathrm{M}}_{\mathrm{Na}}+{\mathrm{M}}_{\mathrm{Cl}}=23\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}+35,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=58,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

${\mathrm{M}}_{\mathrm{HCl}}={\mathrm{M}}_{\mathrm{H}}+{\mathrm{M}}_{\mathrm{Cl}}=1\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}+35,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=36,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

$\begin{array}{ccc}58,5\mathrm{g}\mathrm{NaCl}& -& 36,5\mathrm{g}\mathrm{HCl}\\ 7,5\mathrm{g}\mathrm{NaCl}& -& \mathrm{x}\end{array}$

$\mathrm{x}=\frac{7,5\mathrm{g}\cdot 36,5\mathrm{g}}{58,5\mathrm{g}}$

$\mathrm{x}=4,68\mathrm{g}\Rightarrow {\mathrm{m}}_{\mathrm{HCl}}=4,68\mathrm{g}$

 

Następnie obliczamy, ile gramów chloru wzięło udział w reakcji III, jeśli otrzymano 6,35 g jodu.

Wydajność reakcji wynosi 100%.

$\begin{array}{ccccccc}2\mathrm{KI}& +& \mathrm{Cl}{}_2& \to & 2\mathrm{KCl}& +& \mathrm{I}{}_2\\ & & \mathrm{y}& & & & 6,35\mathrm{g}\end{array}$

Zgodnie z równaniem z 1 mola chloru powstaje 1 mol jodu.

${\mathrm{M}}_{\mathrm{I}{}_2}=2\cdot {\mathrm{M}}_{\mathrm{I}}=2\cdot 127\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=254\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

$\begin{array}{ccc}71\mathrm{g}\mathrm{Cl}{}_2& -& 254\mathrm{g}\mathrm{I}{}_2\\ \mathrm{y}& -& 6,35\mathrm{g}\mathrm{I}{}_2\end{array}$

$\mathrm{y}=\frac{71\mathrm{g}\cdot 6,35\mathrm{g}}{254\mathrm{g}}$

$\mathrm{y}=1,775\mathrm{g}\Rightarrow {\mathrm{m}}_{\mathrm{Cl}{}_2}=1,775\mathrm{g}$

 

Obliczamy, ile gramów chloru powstałoby w reakcji, jeśli wydajność wynosiłaby 100%.

$\begin{array}{cccccccc}4\mathrm{HCl}& +& \mathrm{MnO}{}_2& \to & \mathrm{MnCl}{}_2& +& \mathrm{Cl}{}_2& +2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\\ 4,68\mathrm{g}& & & & & & \mathrm{z}& \end{array}$

${\mathrm{M}}_{\mathrm{Cl}{}_2}=2\cdot {\mathrm{M}}_{\mathrm{Cl}}=2\cdot 35,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=71\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

$\begin{array}{ccc}4\cdot 36,5\mathrm{g}\mathrm{HCl}& -& 71\mathrm{g}\mathrm{Cl}{}_2\\ 4,68\mathrm{g}\mathrm{HCl}& -& \mathrm{z}\end{array}$

$\mathrm{z}=\frac{4,68\mathrm{g}\cdot 71\mathrm{g}}{4\cdot 36,5\mathrm{g}}$

$\mathrm{z}=2,276\mathrm{g}$

2,276 g otrzymalibyśmy, gdyby reakcja zaszła ze 100-procentową wydajnością. 

 

Obliczamy wydajność reakcji: 

$\begin{array}{ccc}2,276\mathrm{g}\mathrm{Cl}{}_2& -& 100\%\\ 1,775\mathrm{g}\mathrm{Cl}{}_2& -& \mathrm{W}\%\end{array}$

$\mathrm{W}=\frac{1,775\mathrm{g}\cdot 100\%}{2,276\mathrm{g}}$

 $\mathrm{W}=78\%$

 

Odpowiedź: Wydajność reakcji wynosi 78%.