Вся химия в 50 таблицах - Стахеев А.Ю.
ISBN 5-7804-0063-6
Скачать (прямая ссылка):
45.5 г х л
гп + 2НС1 = гпС12 + н2Т
65 г/моль 22.4 л/моль
Из пропорции:
45,5 _ _х_
65 ~ 22,4
находим, что х = 15.7 л. Ответ: 15.7 л.
10. Определение реального выхода продукта реакции
Условие: При прокаливании 15,8 г пермангана-та калия КМп04 получено 0,896 л (н.у.) кислорода. Каков выход кислорода в данном случае? Решение: Записываем уравнение реакции 15,8 г V
2КМп04 = К2Мп04 + Мп02 + 02 2-158 г/моль 22,4 л/моль
При максимальном (100%-ном) выходе объем выделившегося кислорода V можно найти из пропорции:
15,8 г = _У_ 2-158 ~~ 22,4
V = 1.12 Л.
Так как, в соответствии с данными условия, получено 0,896 л кислорода, то, следовательно, выход кислорода равен:
0.896
1.12
= 0.8 ИЛИ 80%
Ответ. 80%.
11. Определение выхода продукта по стехиометрическим соотношениям
Условие: Сколько граммов азотной кислоты НЫОз максимально можно получить из 44.8 л (н.у.) азота?
Решение: С учетом того, что в одной молекуле НЫОз содержится 1 атом азота, составляем запись:
44,8 х
Ы2 -> 2Н1Ч03
22,4 2x63
Обозначив массу образующейся при 100%-ном выходе азотной кислоты через х, записываем пропорцию:
44,8 л х
22,4 л/моль 2 • 63 г/моль
Из нее находим, что
44.8-2-63
= 252 г
22.4
Ответ: 252 г.
12. Определение содержания основного компонента (или содержания примеси) в исходном веществе
Условие: Каково содержание (в процентах)
53
СаСОз в образце известняка, при длительном прокаливании 400 г которого получено 78,4 л С02 (н.у.)?
Решение: Запишем уравнение реакции:
х г 78,4 л
СаС03 = СаО + С02
100 г/моль 22,4 л/моль Обозначим через х г массу СаСОз, разложение которой приводит к получению 78,4 л С02. Из соответствующей пропорции находим, что
78.4-100
22.4
350 г
Таким образом, содержание СаСОз в исходном образце составляет:
350
400
= 0.875 или 87.5%
Примесей в исходном образце 100 - 87,5 = 12,5%
Ответ: 87,5%
13. Определение выхода реакции, когда одно из исходных веществ взято в избытке.
Условие: Сколько граммов поваренной соли NaCI можно получить, если смешать два раствора, один из которых содержит 29,2 г HCl, а другой 44 г NaOH?
Решение: Записываем уравнение протекающей реакции:
29,2 44
HCl + NaOH = NaCI + Н20 36,5 40 г/моль г/моль
29.2
Находим, что в случае HCl отношение
36.5
0.8
44
моль меньше, чем в случае №ОН = 1,1 моль.
Так как в данной реакции вещества реагируют в равномолярных количествах (на 1 моль НС1 расходуется 1 моль №ОН), то в данном случае №ОН взят в избытке. Поэтому расчет массы образовавшегося N80 ведем по массе израсходованного полностью НС1:
29,2 х г
НС1 + №ОН = N801 + Н20
36,5 г/моль 58,5 г/моль Находим, что:
29.2-58.5 „
= 46,8 г
х =
36.5
Массу образующегося N80 можно найти также, учитывая, что израсходовано 0,8 моль НС1 и, следовательно, образуется также 0,8 моль N801. Тогда масса N801 равна:
0,8 • М^а = 46,8 г
Ответ: 46,8 г.
14. Определение состава газовой смеси (в объемных процентах)
Условие: 20 л (н.у.) аммиака пропустили через нагретую до 350°С трубку с железным катализатором. Объем полученной газовой смеси (н.у.) равен 25 л. Каков состав полученной газовой смеси (в объемных процентах)?
Решение: При пропускании аммиака над нагретым катализатором протекает реакция:
2NHз = n2 + ЗН2
2 л 1л 3 л Прирост объема ДУ при разложении 2 л аммиака равен 1+3-2 = 2 л. Обозначив объем разложившегося аммиака через х л, и учтя, что увеличение объема составило 25 - 20 = 5 л, можно записать:
Разложение 2 л аммиака приводит к возрастанию объема на 2 л
Разложение х л аммиака приводит к возрастанию объема на 5 л Из пропорции
находим, чтох =
5-2
5 л
Таким образом, в смеси осталось 20 - 5 л аммиака. Учитывая уравнение реакции, находим объем образовавшегося при разложении 5л аммиака водорода Ь и азота а:
5 л а Ь
2NHз = Ы2 + ЗН2
2 л 1л 3 л
1 -5
2.5 л
3-5
7.5 л
В смеси объемное содержание аммиака 15/25 = 0,6 или 60%, объемное содержание азота 2.5/25 = 0,1 или 10%, объемное содержание водорода 7,5/25 = 0,3 или 30%. Ответ: n2 10%, Н2 30%, NHз 60%.
15. Определение объема газа, расходуемого на проведение реакции с другими газами
Условие: Какой минимальный объем кислорода, содержащего 10 объемн. % озона, необходим для полного сжигания 4 л пропана С3Н8? Решение: Составляем уравнение реакции горения пропана в атмосфере кислорода: 4 л х л
СзН8 + 502 = ЗС02 + 4Н20 1л 5 л
Для полного сжигания 4 л пропана требуется х
5 • 4
= —— = 20 л 02. При взаимодействии озона с
пропаном также образуется С02 и вода. Поэтому можно принять, что в реакцию с пропаном вступает смесь, каждый литр которой содержит 0,9 л Ог и 0,1 л 03. При превращении в кислород 02 озона объем увеличивается в 1,5 раза: 203 = 302
При этом из 0,1 л 03 образуется 0,15 л 02. Таким образом, 1 л исходной смеси кислорода и озона эквивалентен 0,9 + 0,15 = 1,05 л 02. Поэтому для полного сгорания 4 л пропана необходимо V = -у-дер = 19,05 л кислорода, содержащего 10 объемн. % озона. Ответ: 19,05 л.
16. Определение молекулярной формулы вещества по относительной плотности его паров
