Материал: Лидин Р. А., Молочко В. А. Химия для абитуриентов. От средней школы к вузу

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

и'СаС2 % = ?

В решенйи используются уравнения (23),

«м. = 640 г

(22) и (18)

 

СаС2 + 2Н20 = С2Н2| + Са(ОН)2

Кс2н2=196л

 

 

а = 1 (СаС2)

«'СаС, % = 100 «'СаС, = М О т СаС2/ т н.» =

= 64 Г/М О ЛЬ

ЬУи я ил

6= 1 (С2Н2)

_ 1-100-196-64

о„ , п/

Км = 22,4 л/моль

 

1-22,4*640

= 87,5%.

Ответ. Массовая доля вещества СаС2 в техническом продукте составляет 87,5%.

Задачи для самостоятельного решения

3.1. Определите количество вещества в навеске оксида хрома(Ш), затраченного на получение 21,4 г диоксохромата(Ш) натрия по реакции

Сг2Оэ + Ма2СОэ = 2ИаСг02 + С02.

Рассчитайте также объем выделившегося газа (при н.у.).

3.2. Рассчитайте, объём воды, необходимый для проведения реакции по схеме

А14С3 + Н20 —> А1(ОН)3| + СН4Т,

если имеется 100 г реагента А14С3. Плотность воды равна 0,998 г/мл.

3.3.Рассчитайте массу гидроксида алюминия и объем серо­ водорода (при н.у.), полученных при взаимодействии 50 г сульфида алюминия с избытком воды.

3.4.Пероксид натрия в количестве 0,25 моль полностью всту­ пил в реакцию

2Ка20 2 + 2Н20 = 4ИаОН + 0 2| .

Определите массу образовавшейся щелочи и объем выделившегося кислорода (при н.у.).

3.5. При взаимодействии карбоната калия с хлороводородом образуются хлорид калия, диоксид углерода и вода. Определите количество хлорида калия и объем диоксида углерода (при н.у.), которые образуются из 24,82 г хлороводорода.

3.6.При горении аммиака в кислороде образуются азот

иводяной пар. Определите общий объем продуктов этой реакции (при н.у.), если в нее вступило 12,35 л аммиака.

3.7.При сгорании фосфора в кислороде 0 2 образуется оксид фосфора(У) Р4О10. Известно, что до реакции навеска фосфора была

8,68 г, и имелось 10 л 0 2 (при н.у.). Определите: а) какое вещество и в каком количестве было в избытке; б) какова масса образовавше­

гося р 4о 10.

3.8. Взаимодействие оксида железа(Ш) Ре2Оэ с монооксидом углерода СО приводит к получению железа и выделению угле­ кислого газа С02. В результате реакции получено 5,73 г железа. Рассчитайте: а) практический выход железа, если в реакцию вступило

и полностью прореагировало 9,84 г Ре2Оэ; б) объем полученного С02 (при н.у.).

3.9. Разложение 15,38 г хлората калия КСЮ3 привело к обра­ зованию хлорида калия и некоторого объема кислорода (при н.у.), который был полностью использован для сжигания серы. Получено 3,89 л диоксида серы 802. Определите: а) практический -выход кислорода при разложении КСЮ3; б) количество серы, затраченной на сжигание.

3.10.Определите массовую долю (в процентах) углерода в ста­ ли (сплаве железа с углеродом), если при сжигании навески стали массой 10 г в токе кислорода собрано 0,28 л С02 (при н.у.).

3.11.Определите массовую долю основного вещества в образце мрамора (природного карбоната кальция), если при дермическом разложении его навески массой 7,35 г выделилось 1,52 л диоксида углерода (н.у.).

3.12.При разложении 126 г природного карбоната магния

образовалось 55 г оксида магния. Определите массовую долю (в процентах) основного вещества в реагенте, количество и объем газообразного продукта (при н.у.). *

3.13. После проведения реакции по схеме М§31*2 + 1ЧН4С1 —► КН3 4- М§С12

собрано 32 л аммиака (при н.у.). Определите суммарную массу исходных веществ, вступивших в реакцию.

3.14. В 0,75 л воды вносят 1670 г 120 5. Протекает реакция 120 5 + Н20 = 2НЮ3.

Определите объем непрореагировавшей воды (плотность воды

1г/мл).

3.15.Окисление газообразного полифосфора Р„ избытком кислорода приводит,к получению 2,5, моль Р20 5. Установите истин­

ную формулу полифосфора, а также количество этого вещества и его массу, вступившие в реакцию, если плотность Р„ по .кислороду равна 3,88.

РАЗДЕЛ 4

Типовые задачи

1. Определите скорость химической реакции между. атомным азотом и атомным кислородом, в если через 51с после начала реакциимолярная концентрация азота была 0,52 моль/л, а.через 98 с стала 0,41 моль/л. Продуктом реакции является оксид азота(П).

1>= ?

В решении используется уравнение

с'н = 0,52 моль/л

(24).-

 

N + О = N0

ей = 0,41 моль/л

. Асц

.сЬ-еы

тг = 51 с

т2 = 98 с

Ат

т2 —

 

 

Ответ. Скорость данной реакции равна 2,34* 10 3 моль/(л*с).

^241

2.

Рассчитайте значение

константы

скорости реакции 80 2 4-

4- О = 80 з,

если при концентрациях 802 и

О, равных соответ­

ственно 0,25 моль/л и 0,56 моль/л, скорость реакции равна 2,78 х

х 10"3 моль/(л• с).

 

 

/с = ?

 

В решении используется уравне­

с$о2 = 0*25 моль/л

ние (25).

 

802 4- О = 803

с0 = 0,56 моль/л

к = 1>/Сзо2со=

V = 2,78* 10“3 моль/(л • с)

Ответ. Константа скорости равна 0,02 л/(моль*с).

3. Рассчитайте, во сколько раз увеличится скорость реакции Н2 + О = Н20 , если концентрации реагентов увеличить в 3 раза.

»"/»'■=?

в решении используется уравнение (25).

с'к2 = Зс'н2

Н2 + О = Н20

 

Со = ЗсЬ

у” _ к(сЪг)(с’Ь) _ (Зсн-,)(Зсо) ^

 

Мсн2)(сЬ)

(сн2)(сЬ)

Ответ. При увеличении концентраций реагентов в 3 раза скорость реакции увеличивается в 9 раз.

Задачи для самостоятельного решения

4.1. Определите скорость реакции С02 + Н2 = СО 4- Н20 , если через 1 мин 20 с после ‘ее начала концентрация Н26 была 0,24 моль/л, а через 2 мин 0,7 с она стала 0,28 моль/л.

4.2. Рассчитайте значение константы скорости реакции

С(1, -КН20 '= СО + Н2, если при концентрации 0,025 моль/л Н20 скорость реакции составляет 5,37* 10”5 моль/(л*с).

-4.3. Определите, во сколько раз увеличится скорость реакции

Н2 4-12 = 2Н1, если концентрацию Н2 увеличить в 2 раза, а кон­ центрацию 12 увеличить в 4 раза.

4.4.Напишите для химической реакции

РеО(т) 4* СО ч—— Рб(т) 4* С02 4* (2

выражение кинетического закона действующих масс для прямой и обратной реакций и определите, во сколько раз изменится ско­ рость обратной реакции, если концентрацию С 02 уменьшить в 5 раз. Напишите также выражение для равновесного закона действующих масс и укажите, сдвинется ли состояние равновесия и в какую сторону: а) при понижении температуры; б) при увеличении давле­ ния; в) при увеличении концентрации С02; г) при уменьшении концентрации Ре.

242

РАЗДЕЛ'7

*

Типовые задачи

1. Определите массу воды, содержащуюся в 185,3 г кристалло­ гидрата (кр) состава Ка2С03-10Н2О.

"Ьф.НгО, =: ?

ткр= 185,3 г Мн2о =18 г/моль Мкр = 286 г/моль

лкр.н2о = 10 моль

пкр= 1 моль

В решении используется уравнение (32).

I

_ т «р”кр.Н2Р ^ н ?о _

ткр.н2о = ‘

о■'

О 185,3-10-18 = 116,6 г 1-286

Ответ. В 185,3 г На2СО3-10Н2О содержится 116,6 г Н20.

2.

Определите массы кристаллогидрата Си804-5Н20 и воды,

необходимые для приготовления 400 г

10%-го раствора сульфата

меди(И).

,

,

/

.

. '

т .р = ?

»*н2о = ?

т(р) = 400

н'Си304 = 0,1

Мкр 250 г/моль пкр= 1 моль

М Си304 = 160 Г/МОЛЬ

лСи50. = 1 МОЛЬ

Врешении используются уравнения (26),

(32)и (33).

т- ”крМКрт Си80, _

*Р л Си804^ С и 8(У4

_ ^кр -^кр^ С и 8 Р 4^(р) _

"С и 8 0 4^ С и 8 Р 4

1 -250-0,1 -400 ^

1160 - ~ тн2о = "1(р) - т ,р = 400 - 62,5 = 337,5 г

Ответ. Для приготовления данного раствора надо взять 62,5 г кристаллогидрата й 337,5 г воды.

3. Вычислите молярную концентрацию азотной кислоты в

12,65%-ом растворе с плотностью 1070 г/л.

_ 9

В решении используются уравнения

 

- 0,1265

(28), (29), (26) и (2).

 

_

_ т НМО^ Р(р) _

Р(р) =

1070 г/л

МН(чо3 = 63 г/моль

 

м н о 3 ш (р)

 

 

_ и)ныодР(р) = 0,12654070 = 215 м(ш>/л

 

 

А^нмо-» '

-63

Ответ. В данном растворе молярная концентрация НЖ)3

равна 2,15 моль/л.

0,5 л* 50,5%-го

раствора .Н2804 с плотностью

4.

Имеется

1400 г/л. Определите, до какого объема надо разбавить водой этот

243

раствору/чтобы получить 7,7%-ый раствор сг плотностью 1050 г/л.

П» = ?

 

В, решении используются уравнения (26), (29) .

к;;>= о,5 л

 

и (30).

,

.

_

 

/

 

РГр, =

1400 г/л

 

гп{р>

и’н ^ т ы

 

 

 

У(Р) = —

-

.

 

— -

 

Рдр) = Ю50 г/л

 

 

Р(р)

 

н^н28о4Р(р)

 

 

 

 

 

 

0>505-0,5-1400 _•

и'н28о4 = 0,505

 

 

 

 

 

 

н^Й28оы

 

0,077-1050

. ’

. ю н 28о 4 = 0,077

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ. Объем разбавленного раствора должен быть. 4,37 л.

 

5.

Определите, какой объем 36,23%-ой хлороводородной кисло­

ты с плотностью

1180 г/л надо взять для приготовления (путем

разбавления водой) 0,25 л 2,42М раствЪра НС1.

 

г и

= ?

 

В решении используются уравнения (29), (26),.

(р)

 

 

 

(28) и (2).

 

 

 

 

 

к"

=0,3623

 

 

 

 

 

 

НО

 

у„ _

т (р) _

т НС1

 

” НС1М НО

 

р&,= 1180 г/л ,

 

 

 

р) = 0,25 л

 

сна ^<р)^на

2,42- 0,25 • 36,5 = 0,052 л

сНа

= 2,42 моль/л

.

Мна —36,5 г/моль

 

 

и^ с РГр)

 

0,3623 '1180

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ.-Объем исходного раствора должен быть 0,052 л.

 

6.

Определите, какой объем воды надо добавить к 0,5 Л 40%-го

раствора ИаОН с плотностью 1430 г/л для приготовления 10%-го

раствора.

 

 

, "

 

 

 

 

 

,

^доб.Н20 “ ^

 

В решении используются уравнения (29),

п> = о,5 л

 

(30) и (31):

 

 

 

 

и>"

 

= 04

 

х ,

 

=

^доб.Н ,0 _

т (р) т (р)

 

ИаОН

 

 

Гдоб.н2о

— —

-

— 7 ------- “ :

 

Р(рХ= 1430 г/л

 

 

 

 

Рн2о

 

Рн2о

 

 

С<аОН<НаОН] ~^'->

 

И>"

 

=0,1 '

 

 

ЫаОН

 

 

 

 

 

Рн2е

 

 

 

Рн-О = 1000 г/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_ т (р) (^ЙаОН ~

И^аон)

ч

 

 

 

 

 

 

М'ЫаОнР^О

 

 

 

 

 

 

 

1430*0,5(0,4-0,1) = 2,15 л

 

 

 

 

 

 

 

0,1-1000

 

 

 

Ответ. Для приготовления раствора КаОН надо добавить 2,15 л

воды.

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи для самостоятельного решения

^

7.1. Раствор хлорида натрия с массой 215 г приготовлен из 47,5 г КаС1 и воды. Определите массу растворителя и массовую долю растворенного вещества.

244