![]() |
|
|
Химия. Решение задачезо в отсутствии влаги на воздухе устойчиво. Но при нагревании оно взаимодействует кислородом с образованием смешанного оксида Fe304: 3Fe 4- 202 = Fe304 или 3Fe + 202 = FeO-Fe203(2) Это окислительно-восстановительная реакция, как любая реакция горения. Атомы железа являются восстановителями, атомы кислорода в молекуле кислорода — окислителями. Уравнение электронного баланса: Fe° - 2е - Fe+2 2Fe° - бе « 2Fe+3 02° + 4е = 202 1, окисление, 2, восстановление. При обычной температуре концентрированная серная кислота с железом не взаимодействует. Однако при нагревании она действует на железо как окислитель, восстанавливаясь до S02. Поэтому последняя реакция в цепочке превращений будет выглядеть следующим образом: 2Fe + 6H2S04 (кояц) - Fe2(S04)3+ 3S02 + 6Н20 (4) Уравнение электронного баланса:
2Fe° - бе = 2Fe+3 S+6 + 2е = S+4 1, окисление, 2, восстановление.
Основные коэффициенты в уравнении: 2 — перед атомом железа и 3 — перед молекулой H2S04. Следовательно, можно записать: 2Fe + 3H2S04 -> Fe2(S04)3+ 3S02. Однако молекулы серной кислоты расходуются не только на окисление железа, но и на связывание ионов Fe3+, образующихся по реакции (как азотная кислота в примере 1). Так как в молекуле Fe(S04)3 — 2 иона Fe3+ приходится 3 иона SO2, то в левую часть последнего уравнения следует добавить еще 3 молекулы H2S04: 2Fe 4- 3H2S04(Ha окисление) 4- 3H2S04(Ha связывание ионов) —> Fe2(S04)3 4- 3S02. Для уравнения числа атомов водорода и кислорода справа останется добавить 6 молекул воды, в результате получаем уравнение реакции (4). Пример 3. Имеется смесь гашеной извести, карбоната и сульфата кальция. При обработке 31 г этой смеси соляной кислотой выделилось 2,24 л газа и осталось 13,6 г твердого осадка. Определить состав смеси. Решение. Са(ОН)2 4- 2НС1 -» СаС12 4- 2ЯО, СаС03 4- 2НС1 -> СаС12 + С02Т 4- Н20. 100 г 22,4 л Остаток CaS04; следовательно, его в смеси было 13,6 г. Выделилось 2,24 л газа С02 (уравнение 2); значит, СаС03 было 10 г. Тогда т(Са(ОН)2): 31 - 13,6 - 10 = 7,4 г.
Пример 4. 26,2 г соли оранжевого цвета растворили в воде, раствор подкислили, затем влили в него избыток сульфита натрия. Окраска раствора стала зеленовато-фиолетовой. При осторожном добавлении к нему раствора щелочи сначала выпал аморфный осадок зеленого цвета, который при дальнейшем добавлении щелочи растворился. Какое вещество было взято и сколько миллилитров 20% -ного раствора гидроксида натрия потребовалось для полного растворения выпавшего осадка? Решение. Na2Cr207 + 3Na2S03 + 4H2S04 -> Cr(S04)3 + 4- 4Na2S04 + 4H20 (1) Сг2072- 4- 3S032 4- 8Н+ -» 2Сг3+ 4- 3SO/ 4- 4Н20, Cr2(S04)3 4- 6NaOH -> 2Сг(ОН3) 4- 3Na2S04, Cr(OH)3+ NaOH -> NaCr02 4- 2Н20 (3). Так как взято 0,1 моль Na2Cr207, то Сг(ОН)3 получится 0,2 моль (из уравнений 1 и 2), а поэтому для растворения Сг(ОН)3 необходимо тоже 0,2 моль NaOH, т.е. 8 г (3). Объем 20%-ного раствора NaOH будет составлять: 8 * 100 -32,8 мл. 20- 1,22 Пример 5. 28,8 г смеси железа с железной окалиной восстановили водородом. Продукты реакции обработали без доступа воздуха соля- Cr2072- + 14H+ 4- бе -> 2Cr3+ 4- 7Н20 1 SOf 4- Н20 - 2е -> SO2' 4- 2Н+ ной кислотой, при этом выделилось 8,96л газа (н.у.) Определите количественный состав исходной смеси. Решение. Пусть Fe в смеси было х г. Тогда Fe304 будет (28,8-х) г. Fe304 4- 4Н2 -> 3Fe + 4Н20, Mr(Fe304) = 56-3 4- 16-4 = 232. Из 232 г Fe304 получаем 168 г Fe. Из (28,8-х) г — у г Fe. 168 • (28,8 - х) у = Fe, получилось после вое- 232 становления Feg04. Fe 4- 2НС1 -> FeCl2 + H2t 1 моль 1 моль Z моль 0,4 моль V 8,98 v = — = = 0,4 моль V 22,4 Z = 0,4 моль Fe; х 4 y=z 168 • (28,8 - х) х-Ь — = 22,4 232 х = 5,6 г Fe было в исходной смеси; 28,8 - 5,6 = 23,2 г Fe304 было в исходной смеси. Пример 6. Имеется 10 г смеси сульфата железа (II) и сульфата железа (III). На взаимодействие с этой смесью израсходовано 1,58 г пер-манганата калия в кислой среде. Определите количественный состав в смеси. Решение. С KMn04 реагирует только FeS04 — это используется в аналитической практике для определения иона Fe2+. 10 моль 2 моль 10FeSO4 + 2KMn04 + 8H2S04 -> 5Fe2(S04)3 + + 2MnS04 + K2S04 + 8H20 x моль 0,01 моль m 1,58 v =— = — 0,01 моль М 158 Мг(КМп04) = 158 х = 0,05 моль FeS04 Mr(FeS04) =152 M(FeS04) = 152 г/моль m(FeS04) = M-v = 1520,05 = 7,6 г 10 г - 7,6 г = 2,4 г — Fe2(S04)3. Пример 7. Вычислите массовую долю хлорида меди (II) в растворе, если известно, что при добавлении к 150 г этого раствора избытка раствора сульфида натрия образовалось 4,78 г осадка. Сколько молей растворенного вещества содержалось в 150 г раствора сульфата меди (II)? Решение. Реакция взаимодействия солей СиС12 и Na2S в растворе идет с образованием осадка сульфида меди CuS: CuCl2 + Na2S -> CuS + 2NaCl. Так как хлорид меди (II) дан в недостатке, он весь прореагировал с сульфидом натрия, и массу его и число молей можно рассчитать по уравнению реакции. Вычисление массы СиС12 |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 |
Скачать книгу "Химия. Решение задач" (1.54Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|