![]() |
|
|
Сборник задач и упражнений по химиичерез x и у. Формула оксида CrO,. Содержание кислорода в оксиде хрома 31,6 %. Тогда: x : у = 68,4/52 : 31,6/16 = 1,32 : 1,98. Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим полученные числа на меньшее число: x : у = 1,32/1,32 : 1,98/1,32 = 1 : 1,5, а затем умножим обе величины последнего отношения на два: x : у = 2 : 3. Таким образом, простейшая формула оксида хрома Cr2O3. П р и м е р 10 При полном сжигании некоторого вещества массой 2,66 г образовались СО2 и SO2 массами 1,54 г и 4,48 г соответственно. Найдите простейшую формулу вещества. Решение Состав продуктов горения показывает, что вещество содержало углерод и серу. Кроме этих двух элементов, в состав его мог входить и кислород. Массу углерода, входившего в состав вещества, найдем по массе образовавшегося СО2. Мольная масса СО2 равна 44 г/моль, при этом в 1 моле СО2 содержится 12 г углерода. Найдем массу углерода m, содержащуюся в 1,54 г СО2: 44/12 = 1,54/m; т = 12-1,54 / 44 = 0,42 г. Вычисляя аналогично массу серы, содержащуюся в 4,48 г SO2, получаем 2,24 г. Так как масса серы и углерода равна 2,66 г, то это вещество не содержит кислорода и формула вещества Сх8у: х : у = 0,42/12 : 2,24/32 = 0,035 : 0,070 = 1 : 2. Следовательно, простейшая формула вещества С82. Для нахождения молекулярной формулы вещества необходимо, кроме состава вещества, знать его молекулярную массу. П р и м е р 11 Газообразное соединение азота с водородом содержит 12,5 % (масс.) водорода. Плотность соединения по водороду равна 16. Найдите молекулярную формулу соединения. Решение Искомая формула вещества NJH,: x : у = 87,5/14 : 12,5/1 = 6,25 : 12,5 = 1 : 2. Простейшая формула соединения NH2. Этой формуле отвечает молекулярная масса, равная 16 а. е. м. Истинную молекулярную массу соединения найдем, исходя из его плотности по водороду: М = 2-16 = 32 а.е.м. Следовательно, формула вещества ^Н4. П р и м е р 12 При прокаливании кристаллогидрата сульфата цинка массой 2,87 г его масса уменьшилась на 1,26 г. Установите формулу кристаллогидрата. Решение При прокаливании происходит разложение кристаллогидрата: ZnSO4 - пН2О ZnSO4 + nH2Ot ; М(ZnSO4) = 161 г/моль; М(Н2О) = 18 г/моль. Из условия задачи следует, что масса воды составляет 1,26 г, а масса ZnSO4 равна (2,87 - 1,26) = 1,61г.Тогда количество ZnSO4 составит: 1,61/161 = 0,01 моль, а число молей воды 1,26/18 = 0,07 моль. Следовательно, на 1 моль ZnSO4 приходится 7 молей Н2О и формула кристаллогидрата ZnSO4-7Н2О. П р и м е р 13 В токе хлора сожгли смесь медных и железных опилок массой 1,76 г; в результате чего получилась смесь хлоридов металлов массой 4,60 г. Рассчитайте массу меди, вступившей в реакцию. Решение Реакции протекают по схемам: 1) Cu + CI2 = CuCl2 ; 2) 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 ; М(Ои) = 64 г/моль; М^) = 56 г/моль; М^иОД = 135 г/моль; М^а^ = 162,5 г/моль. Обозначим содержание меди в смеси через х г. Тогда содержание железа в смеси составит (1,76 - х) г. Из уравнений (1, 2) следует, что масса образующегося хлорида меди(11) "а" составит а = 135х / 64 г, масса хлорида железа(Ш) "b" составит b = (1,76 - х) - 162,5/56 г. По условию задачи масса смеси хлоридов меди(11) и железа(Ш), т.е. а + b = 4,60 г. Отсюда 135х / 64 + 162,5 - (1,76 - х) / 56 = 4,60. Следовательно, х = 0,63 , то есть масса меди равна 0,63 г. П р и м е р 14 При обработке смеси гидроксида и гидрокарбоната калия избытком раствора соляной кислоты образовался хлорид калия массой 22,35 г и выделился газ объемом 4,48 дм3 (н.у.). Рассчитайте состав (со, %) исходной смеси. Решение Уравнения реакций 1) KHCO3 + HCl = KCl + H2O + CO2t ; 2) KOH + HCl = KCl + H2O; M(KHCO3) = 100 г/моль; М(т) = 74,5 г/моль; М(ИШ) = 56 г/моль. По условию задачи объем газа (CO2) по реакции (1) равен 4,48 дм3 или 0,2 моль. Тогда из уравнения реакции (1) следует, что исходное количество в смеси гидрокарбоната калия составляет 0,2 моль или 0,2-100 = 20 г и образуется такое же количество 0,2 моль KCl или 0,2-74,5 = 14,9 г. Зная общую массу KO, образующегося в результате реакций (1) и (2) можно определить массу КС1, образующуюся по реакции (2). Она составит 22,35 - 14,9 = 7,45 г или 7,45/74,5 = 0,1 моль. На образование 0,1 моль КС1 по реакции (2) потребуется такое же количество КОН, то есть 0,1 моль или 0,1 -56 = 5,60 г. Следовательно, содержание исходных компонентов в смеси составит: 5,6-100 / 25,6 = 21,9 % КОН и 20,0-100 / 25,6 = 78,1 % KHCO3. П р и м е р 15 При прокаливании иодида бария массой 4,27 г остался осадок массой 3,91 г. Определите массовую долю иодида бария в растворе, полученном растворением данного кристаллогидрата массой 60 г в воде объемом 600 см3. Решение Уравнение дегидратации кристаллогидрата BaJ2 - xH2O = BaJ2 + x^Ot . Молярная масса BaJ2 равна 391 г/моль, а молярная масса кристаллогидрата BaJ2 - xH2O - (391 + 18х) г/моль. Составим пропорцию: (391 + 18х) г кристаллогидрата - 391 г безводной соли 4,27 г кристаллогидрата - 3,91 г безводной соли находим, что х = 2. Таким образом, формула кристаллогидрата BaJ2 - 2H2O. Его молярная масса равна 427 г/моль. В кристаллогидрате массой 60 г содержится 60-391 / 427 = 54,9 г безводной соли. Вычислим массовую долю иодида бария в растворе, получающимся растворением BaJ2 - 2H2O массой 60 г в воде объемом 600 см3: ro(BaJ2) = m (BaJ2) / = 54,9 / (600 + 60) = 0,083. П р и м е р 16 При окислении металла(11) массой 2,18 г кислородом получается оксид металла массой 2,71 г. Какой это металл? Решение Оксид металла(11) имеет состав ЭО и его молярная масса равна сумме атомных масс металла и кислорода. Пусть атомная масса металла равна х г/моль, тогда молярная масса оксида металла составляет (х + 16) г/моль. Учитывая условия задачи, составим пропорцию: х г металла - (х + 16) г оксида металла 2,18 г металла - 2,71 г оксида металла откуда х = 65,8 г. Следовательно, металл - цинк. П р и м е р 17 Определите истинную формулу газообразного вещества, которое содержит фтор и кислород с массовыми долями соответственно 54,29 % и 45,71 %, если относительная плотность его по азоту равна 2,5. Решение В исследуемом веществе массой 100 г содержится фтор и кислород массами 54,29 г и 45,71 г соответственно. Находим число молей атомов: 54,29/19 = 2,86 моль фтора и 45,71/16 = 2,86 моль кислорода. Таким образом, число атомов фтора в молекуле равно числу атомов кислорода. Следовательно, простейшая формула вещества (OF)n. Этой формуле отвечает молярная масса, равная 35 г/моль. Истинную молярную массу вещества найдем исходя из его плотности по азоту: М = 28-2,5 = 70 г/моль. Запишем уравнение для молярной массы соединения (OF)n: 16n + 19n = 70. Откуда n = 2. Следовательно, формула вещества O2F2. П р и м е р 18 Установите формулу минерала, имеющего состав в массовых долях процента: кремния - 31,3; кислорода - 53,6; смесь алюминия и бериллия - 15,1. Решение Уравнение электронейтральности: (+4) - 31,3 / 28 + (-2) - 53,6 / 6 + (+3) - x / 27 + (+2) - (15,1 - x) / 9 = 0 4,47 - 6,7 + 0,11x + 3,356 - 0,222x = 0 x = 10,14. Следовательно, минерал содержит алюминия - 10,14 %; бериллия - 4,96 %. Найдем число атомов кремния, кислорода, бериллия и алюминия: 31,3/28 : 53,6/16 : 10,14/27 : 4,96/9 = 1,118 : 3,350 : 0,375 : 0,551. Чтобы выразить полученные отношения целыми числами, разделим полученные числа на меньшее число: 6 : 18 : 2 : 3. Следовательно, формула минерала Si6Al2Be3O18 или Al2O3-3BeO-6SiO2. П р и м е р 19 Смесь водорода с неизвестным газом объемом 10 дм3 (н. у.) имеет массу 7,82 г. Определите молярную массу неизвестного газа, если известно, что для получения всего водорода, входящего в состав смеси, был израсходован металлический цинк массой 11,68 г в его реакции с серной кислотой. Решение Уравнение реакции: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2t Число молей водорода равно числу молей цинка n (H2) = n (Zn) =11,68/65 = 0,18 моль. Объем (н.у.) и масса водорода, соответственно, равны: V (H2) = 0,18-22,4 = 4,03 дм3; m (H2) = 0,18-2 = 0,36 г. Найдем объем, массу и молярную массу неизвестного газа: V (газ) = 10 - 4,03 = 5,97 дм3; m (газа) = 7,82 - 0,36 = 7,46 г; М (газа) = 7,46-22,4 / 5,97 = 28 г/моль. П р и м е р 20 При сжигании органического вещества массой 7,2 г, плотность паров которого по водороду равна 36, образовалось оксида угле-рода(1У) и воды массами 22 г и 10,8 г соответственно. Определите формулу исходного вещества. Решение Уравнение сгорания органического вещества неизвестного состава: CjyA, + O2 = x CO2 + у/2 H2O + zA М(СО2) = 44 г/моль; М(Н2О) = 18 г/моль. Найдем массы водорода и углерода в веществе: m (H2) = n (H2) - M(H2) = m (H2O) - M(H2) / M(H2O) = 10,8-2 / 18 = 1,2 г; m (C) = n (C) - A(C) = m (CO2) - A(C) / M(CO2) = 22-12 / 44 = 6,0 г. Поскольку суммарная масса углерода и водорода равна массе сожженного вещества, то был сожжен углеводород состава СхНу. Истинную молекулярную массу углеводорода найдем исходя из его плотности по водороду: М = 2-36 = 72 а.е.м. Для установления формулы углеводорода составим пропорцию: 7,2 г СхНу - 22 г СО2 72 г СхНу - 44-х г СО2 . Отсюда, х = 5, то есть в молекуле СхНу содержится 5 атомов углерода. Число атомов водорода равно (72 - 12-5) / 1 = 12. Следовательно, формула органического вещества С5Н12. Задачи 61 При разложении карбоната металла(11) массой 21,0 г выделился СО2 объемом 5,6 дм3 (н.у.). Установите формулу соли. 62 Найдите формулы соединений, имеющих состав в массовых долях процента: а) серы - 40 и кислорода - 60; б) железа - 70 и кислорода - 30; в) хрома - 68,4 и кислорода - 31,6; г) калия - 44,9; серы - 18,4 и кислорода - 36,7; д) водорода - 13,05; кислорода - 34,78 и углерода - 52,17; е) магния - 21,83; фосфора - 27,85 и кислорода - 50,32. 63 Определите формулы соединений, имеющих состав в массовых долях процента: а) калия - 26,53; хрома - 35,35 и кислорода - 38,12; б) цинка - 47,8 и хлора - 52,2; в) серебра - 63,53; азота - 8,24 и кислорода - 28,23; г) углерода - 93,7; водорода - 6,3. 64 Определите простейшие формулы минералов, имеющих состав в массовых долях процента: а) меди - 34,6; железа - 30,4; серы - 35, |
< 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 |
Скачать книгу "Сборник задач и упражнений по химии" (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.
|
|