![]() |
|
|
Сборник задач и упражнений по химиимной воды с массовой долей 2 % для обесцвечивания этиленового углеводорода массой 5,6 г и относительной плотностью во воздуху равной 1,93. 123 При взаимодействии металла(11) массой 6,85 г с водой выделился водород объемом 1,12 дм3 (н.у.). Определите металл. 124 При взаимодействии металла(Ш) массой 1,04 г с раствором кислоты выделился водород объемом 0,448 дм3 (н.у.). Определите металл. 125 При взаимодействии 0,4 моль карбида кальция и воды массой 7,2 г образуется ацетилен. Определите объем газа при н.у. 126 Определите объем хлорметана (н.у.), образующегося при взаимодействии метана и хлора объемами 10 дм3 и 8 дм3 соответственно. 127 Определите количество вещества, образующегося при сгорании железа массой 140 г в хлоре объемом 112 дм3 (н. у.). 128 Рассчитайте массу сульфида цинка, образующегося при взаимодействии цинка и серы массами 13 г и 10 г соответственно. 129 Вычислите массу раствора этанола (с = 92 %), которая потребуется для получения этилена объемом 1,12 дм3 (н.у.). 130 Карбид алюминия массой 18 г, содержащий 20 % примесей, используется для получения метана. Определите объем (н.у.) метана, полученного при этом. 131 Определите массу оксида цинка, полученного при обжиге сульфида цинка массой 277 г, содержащего 30 % примесей. 132 Вычислите элементный состав (с , %) предельных углеводородов, плотность паров которых по водороду равна 36. 133 Рассчитайте массу пропана объемом 5 дм3 (н. у.). 134 Газообразный углеводород объемом 1 дм3 (н.у.) имеет массу 1,965 г. Рассчитайте молярную массу углеводорода, назовите его. 135 При сгорании некоторого углеводорода объемом 6,72 дм3 (н.у.) получен углекислый газ объемом 26,88 дм3 (н.у.) и вода массой 27 г. Определите молекулярную формулу углеводорода. 1.4 РАСЧЕТЫ ПО ЗАКОНУ ЭКВИВАЛЕНТОВ Количество элемента или вещества, которое взаимодействует с 1 молем атомов водорода (1 г) или замещает это количество водорода в химических реакциях называется эквивалентом данного элемента или вещества. Эквивалентной массой (Мэ) называется масса 1 эквивалента вещества. П р и м е р 21 Определите эквивалент и эквивалентные массы брома, кислорода и азота в соединениях HBr, H2O, NH3. Решение В указанных соединениях с 1 молем атомов водорода соединяется 1 моль атомов брома, 1/2 моль атомов кислорода и 1/3 моль атомов азота. Следовательно, согласно определению, эквиваленты брома, кислорода и азота равны соответственно 1 молю, 1/2 моля и 1/3 моля. Исходя из мольных масс атомов этих элементов, найдем, что эквивалентная масса брома равна 79,9 г/моль, кислорода - 16-1 / 2 = 8 г/моль, азота - 14-1 / 3 = 4,67 г/моль. Эквивалентную массу можно вычислить по составу соединения, если известны мольные массы (М): 1) Мэ(элемента) : Мэ = А/В, где А - атомная масса элемента, В - ва- лентность элемента; 2) Мэ(оксида) = Мэ(элем.) + 8, где 8 - эквивалентная масса кислорода; 3) Мэ(гидроксида) = М / П(ОН-), где П(ОН-) - число групп ОН"; 4) Мэ(кислоты) = М / П(Н+), где П(Н+) - число ионов Н+; 5) Мэ(соли) = М / П^В^, где nMfi - число атомов металла; Вме - ва- лентность металла. П р и м е р 22 Определите эквивалентные массы следующих веществ Al, Fe2O3, Ca(OH)2, H2 SO4, CaCO3. Решение Мэ(А1) = А/В = 27/3 = 9 г/моль; М^Л) = 160/2-3 = = 26,7 г/моль; Мэ(Са(ОН)2) = 74/2 = 37 г/моль; М/Н^.,) = 98/2 = = 49 г/моль; Мэ(СаСО3) = 100 / 1-2 = 50 г/моль; Мэ(Al2(SO4)3) = 342/2-3 = = 342/6 = 57 г/моль. П р и м е р 23 Вычислите эквивалентную массу ^SOzi в реакциях: 1) ^SO4+ NaOH = NaHSO4 + H2O; 2) H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O. Решение Эквивалентная масса сложного вещества, как и эквивалентная масса элемента, могут иметь различные значения, и зависят от того в какую химическую реакцию вступает данное вещество. Эквивалентная масса серной кислоты равна мольной массе, деленной на число атомов водорода, замещенных в данной реакции на металл. Следовательно, Мэ(Н2SO4) в реакции (1) равна 98 г/моль, а в реакции (2) - 98/2 = 49 г/моль. При решении некоторых задач, содержащих сведения об объемах газообразных веществ, целесообразно пользоваться значением эквивалентного объема (V,). Эквивалентным объемом называется объем, занимаемый при данных условиях 1 эквивалентном газообразного вещества. Так для водорода при н.у. эквивалентный объем равен 22,4-1 / 2 = 11,2 дм3, для кислорода - 5,6 дм3. Согласно закону эквивалентов массы (объемы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объемам): щ/МЭ1 = m2/ Мэ2. (1.4.1) Если одно из веществ находится в газообразном состоянии, тогда: m / Мэ = V, / V3 . (1.4.2) П р и м е р 24 При сгорании металла массой 5,00 г образуется оксид металла массой 9,44 г. Определите эквивалентную массу металла. Решение Из условия задачи следует что, масса кислорода равна разности 9,44 - 5,00 = 4,44 г. Эквивалентная масса кислорода равна 8,0 г/моль. Подставляя эти значения в выражение (1.4.1) получим: 5,00 / Мэ(Ме) = 4,44 / 8,0; Мэ(Ме) = 5,00-8,0 / 4,44 = 9 г/моль. П р и м е р 25 При окислении металла(11) массой 16,7 г образовался оксид массой 21,5 г. Вычислите эквивалентные массы: а) металла; б) его оксида. Чему равна мольная масса: в) металла; г) оксида металла? Решение Масса кислорода в оксиде составит: m(O2) = 21,54 - - 16,74 = 4,80 г. В соответствии с законом эквивалентов получим: 16,74 / Мэ(Ме) = 4,80 / 8,00. Откуда Мэ(Ме) = 27,90 г/моль. Эквивалентная масса оксида равна сумме эквивалентных масс металла и кислорода и составит 27,90 + 8,00 = 35,90 г/моль. Мольная масса металла(11) равна произведению эквивалентной массы на валентность (2) и составит 27,90-2 = 55,80 г/моль. Мольная масса оксида металла(11) составит 55,8 + 16,0 = 71,8 г/моль. П р и м е р 26 Из нитрата металла массой 7,27 г получается хлорид массой 5,22 г. Вычислите эквивалентную массу металла. Решение Так как эквивалентная масса нитрата (хлорида) металла равна сумме эквивалентных масс металла (х) и кислотного остатка нитрата (хлорида), то по закону эквивалентов с учетом условия задачи получим: 7,27/5,22 = (х + 62) / (х + 35,5). Откуда х = 32,0 г/моль, т.е. Мэ = 32,0 г/моль. П р и м е р 27 Из сульфата металла(11) массой 15,20 г получен гид-роксид массой 9,00 г. Вычислите эквивалентную массу металла и определите формулу исходной соли. Решение С учетом условия задачи и уравнения (1.4.1) получим: 15,2/9,0 = (Мэ(Ме) + 48) / (Мэ(Ме) + 17). Откуда Мэ(Ме) = 28 г/моль; М(Ме) = 28-2 = 56 г/моль. Формула соли: FeSO4. П р и м е р 28 В какой массе Са(ОН)2 содержится столько же эквивалентов, сколько в А1(ОН)3 массой 312 г? Решение Мэ(А1(ОН)3) составляет 1/3 его мольной массы, т.е. 78/3 = 26 г/моль. Следовательно, в 312 г А1(ОН)3 содержится 312/26 = = 12 эквивалентов. Мэ(Са(ОН)2) составляет 1/2 его мольной массы, т. е. 37 г/моль. Отсюда, 12 эквивалентов составляют 37-12 = 444 г. П р и м е р 29 На восстановление оксида металла(11) массой 7,09 г требуется водород объемом 2,24 дм3 (н.у.). Вычислите эквивалентные массы оксида и металла. Чему равна мольная масса металла? Решение В соответствии с законом эквивалентов получим: 7,09/2,24 = Мэ(оксида)/11,20; Мэ(оксида) = 35,45 г/моль. Эквивалентная масса оксида равна сумме эквивалентных масс металла и кислорода, поэтому Мэ(Ме) составит 35,45 - 8,00 = 27,45 г/моль. Мольная масса металла(11) составит 27,45-2 = 54,90 г/моль. При определении эквивалентных масс различных веществ, например, по объему выделенного газа, последний собирают над водой. Тогда следует учитывать парциальное давление газа. Парциальным давлением газа в смеси называется давление, которое производил бы этот газ, занимая при тех же физических условиях объем всей газовой смеси. Согласно закону парциальных давлений, общее давление смеси газов, не вступающих друг с другом в химическое взаимодействие, равно сумме парциальных давлений газов, составляющих смесь. Если газ собран над жидкостью, то при расчетах следует иметь в виду, что его давление является парциальным и равно разности общего давления газовой смеси и парциального давления пара жидкости. П р и м е р 30 Какой объем займут при н.у. 120 см3 азота, собранного над водой при 20 °С и давлении 100 кПа (750 мм рт. ст.)? Давление насыщенного пара воды при 20 °С равно 2,3 кПа. Решение Парциальное давление азота равно разности общего давления и парциального давления пара воды: PN2 = P - PN2 = 100 - 2,3 = 97,7 кПа. Обозначив искомый объем через V, и используя объединенное уравнение Бойля-Мариотта и Гей-Люссака, находим: V, = РПо / ТРо = 97,7-120-273 / 293-101,3 = 108 см3. Задачи 136 Вычислите эквивалент и эквивалентную массу фосфорной кисло- ты в реакциях образования: а) гидрофосфата; б) дигидрофосфата; в) ортофосфата. 137 Определите эквивалентные массы серы, фосфора и углерода в соединениях: H2S, P2O5,CO2. 138 Избытком гидроксида калия подействовали на растворы: а) дигидрофосфата калия; б) нитрата дигидроксовисмута(Ш). Напишите уравнения реакций этих веществ с гидроксидом калия и определите их эквиваленты и эквива- лентные массы. 139 Напишите уравнения реакций гидроксида железа(Ш) с хлористо- водородной (соляной) кислотой, при которых образуется следующие со- единения железа: а) хлорид дигидроксожелеза; б) дихлорид гидроксожелеза; в) трихлорид железа. Вычислите эквивалент и эквивалентную массу гидроксида железа(Ш) в каждой из этих реакций. 140 Вычислите эквивалентную массу серной кислоты в реакциях об- разования: а) сульфата; б) гидросульфата. 141 Чему равен эквивалентный объем (н. у.) кислорода, водорода и хлора? 142 Определите эквивалентную массу серной кислоты, если известно, что H2SO4 массой 98 г реагирует с магнием массой 24 г, эквивалентная масса которого равна 12 г/моль. 143 При сгорании магния массой 4,8 г образовался оксид массой 8,0 г. Определите эквивалентную массу магния. 144 При взаимодействии металла массой 2,20 г с водородом образовался гидрид массой 2,52 г. Определите эквивалентную массу металла и напишите формулу гидрида. 145 Определите эквивалентные массы олова в его оксидах, массовая доля кислорода в которых составляет 21,2 % и 11,9 %. 146 Для реакции металла массой 0,4 |
< 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.
|
|