Материал: Слета Л.А.,Черный А.В., Холин Ю.В. 1001 задача по химии с ответами, указаниями, решениями

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

45. Вычисления по уравнениям параллельных реакций

573. Уравнения реакций:

m,V

х

1,12 л

 

Уравцение реакции

Са+2Н2О".-Са(ОН)2 2 t,

(1)

м, vm

40 Г/МОЛЬ

22,4 Л/МОЛЬ

 

Са0+Н20=Са(ОН)2

 

 

(2)

Расчет массьr кальция по уравнению (1):

х

1,12 л

 

.

 

 

40 Г/МОЛЬ

·

, откуда х == 2,.0 г Са .

 

22, 4 Jl МОЛЬ

 

.

.

 

 

1

 

 

 

 

Расчет массовых долей компонентов смеси:

 

 

2 г

.

 

 

 

 

w(Ca)=--·· ·100%=41,7%,

 

 

 

4,8 г

 

 

 

 

w(CaO) =.100%,-41,7% =58,3%.

 

 

574. Уравнения реакций: .

 

 

 

m,V

 

 

х

1;12 Jl

 

.Уравнение реакции

 

2NWN03 =2NWN02 +02 ,

(1)

м. vm

 

 

85 Г/МОJIЬ

22,4 JI/MOJIЬ

 

2Zn(N03 ) 2 =2Zn0+4N02 +02 ,

 

(2)

4N02 +0 2 + 20 == 4HN03

 

 

(3)

Поглоти~ось водой (4N02 +02 ) газов, nоэтому осталось 1,12 л О2.

 

'Расчет массЫ нитрата натрия:

 

 

х

·1,12 л

,

отltуда. х =8,5

.

 

· .

=

г NWN03

 

2 ·85 г/моль

22, 4 л/моль

.

 

 

Расчет массьr нитрата цинка:

20,5---8,5=12,0 г Zn(N03 )2

575. Из компонентов смеси только алюминий взаимодействует с гидро­

ксидом натрия.

УравненИе реакции:

m,V

х

1,12 л

Уравнение реакции

2Al + 2Na0H + 20 = 2Na[Al(OH)4 ] + ЭН2 t

м, vm

27 Г/МОЛЬ ,

22;4 л/моль

253

' 1

Расчет массы мюминиа:

 

х

1,.12 л

, откуда х =0,90

'

-- =

·

г.

2·27

3·22,4 л/моль

 

 

С соляной кислотой взаимодействуют 'алюминИй и жел~tщ.

Расчет массы соляной кислоты:

т(HGl)=cмV:.:5 моль/л·36,5 гjмоль·0,120 л=21,9 г HCI.

Расче'г массы соляной кислотЫ, встуnившей в решщию с алЮминием:

т

 

0,90 г

 

т'

Уравнение реакции

2Al

+

6HCI = 2AIC13 + 2 t

м

 

27 r/ммь

 

36,5 Г/МОЛЬ

0,90 г

б т'

; откуда т'=3,65 г HCl .

2·27 Г/МОЛЬ

6·3 ,5 Г/МОЛЬ

 

 

Следовательно, с железом nрореагировало 21,9-3,6S=l8,25 г HCI.

Уравнение реакции:

т

 

 

у

 

18,25 г

Уравнение реакции

 

Fe

+

2HCI = FeCI2 + Н2

м

 

 

56 Г/МОЛЬ

 

36,5 г/моль

Расчет массы железа:

 

 

 

у

18;25 г

, '

 

 

56 г/моль

.

/

, откуда у== 14,0 г Fe.

2 · 36, 5

•Г МОЛЬ

,

 

 

Уравнение реакции:

 

 

 

m,V

 

 

0,90 г

 

V'

Уравн:ение реакции

 

4Al

+

302 =2Al20 3

м. vm

 

'/

27 г/моль

22,4 л/моль

Расчет объема кислорода, вступившего в реакцию с алюминием:

0,90 г

 

·V'

, откуда V' = 0,56 л 0 2

 

---- ' --- =

 

 

4·27 г/моль

3·22,4 л/моль

 

 

 

Уравнение реакции:

 

 

 

.,

 

m,V

 

 

14"

V''

 

Уравнение реакции

1

4Fe

+ 302

=2Fe20 8

""''

 

м. vm

 

 

 

 

 

 

 

56 г/моль

22,4 л/моль

 

Расчет объема·кислор~да, встуnившего в реакцию с железом:

14 г

v·. .

. •

=4,2

л 0

2

------ .

Л/МОЛЬ

, откуда V

4·56 Г/МОЛЬ

3·22,4

 

 

.

 

Расчет объема кислорода, вступившего в реакциЮ с медью:

5,32 л-0,56 .Л-4,2 л=0,56 л 0 2 •.

254

'УравненИе реакции:

m,V

 

2

 

0,&6 л

 

 

'Уравнение реакции

2Cu'

+

0 2 =2Cu0

 

 

м, vm

 

64 г/моль

·22,4 л/моль

 

 

Расчет массы меди:

 

 

 

 

 

z

0,56 л

 

 

 

 

 

2·64 г/моль= 22,4 л/моль' откуда z=З,2 г Cu ·

 

 

Состав смеси: 0,9 г Al; 14,0 г Fe; 3,2 г Cu.

 

 

576. 'Уравнения реакций:

 

 

 

 

 

n

 

х

 

х

х

 

'Уравнение реакции

СаС08 + 2НС1= CaCl2 +'Н20+ СО2

(1)

м, vm

 

100 Г/МОЛЬ

 

22,4 Л/МОJIЬ

 

n

 

у

 

 

у

 

'Уравнение реакции

Na 2C03 + 2НС1 == 2NaCl + Н20+ 002

(2)

м, vm

 

106 Г/МОJIЬ

 

22,4 ·л/моль

 

СаС12 + Na 2S04 = 2NaCl + CaS04 .!. •

 

 

 

(3)

Обозначения:

 

 

 

 

 

 

Количество вещества СаСО3

 

х

 

 

Масса СаСО3

 

 

 

lOOx

 

 

Количество вещества N~2C03

 

у

 

 

· Масса Na 2C03

 

 

 

106у

 

 

Общая масса карбонатов

 

 

100х+106у

 

 

Алгебраическое уравнение .

 

ioox + 106у "'1,12

 

Количество вещества СО~

 

 

 

 

 

по уравнению (1) ·

 

 

х

 

 

по уравнению (2)

 

 

у

 

 

Общий объем СО2

 

 

(х+у)·22,4

 

 

.Алt'ебраическое уравнение

 

 

22,4(х+ у)= 1,568

 

Решение системы уравнений:

{100х + 106у = 7,12,

22,4(x+y)=l,568, откуда х+у=0,07, откуда х=0,07-у.

100(0,07 -у)+106у)=7,12, откуДа у ='0,02 моль и х =0,05 моль.

}>асчет массы caso4 по стехиометрической схеме:

0,02 моль

0,02 мол..

СаС12

.....,. CaSO4

т(С8804)=0,02 молъ·136 гjмолъ=6,8 г.

255

577. Уравнения реакций:

 

 

 

n

х

 

Уравнение реакции

Cu+4HN03 =;Cu(N03 )2 +2N02 +2Н20

(1)

M,Vm

64 Г/МОЛЬ

22,4 Л/МОЛЬ

 

n

у

Зу

 

Уравнение р~акции

AI + 6HN03 =AI(N03 )3 +3N02 -+-3Н20

(2)

м, vm

27 Г/МОЛЬ

22,4 лjмолЬ

 

'

 

 

 

Оfiоз~J,ачения: .

 

 

 

Количество вещества меди

 

х

 

Массамеди

 

64х

 

Количество вещества алюминия

у

 

Масса алюминия

 

21у

 

Общая масса металлов

 

64х+21у

 

Алгебраическое уравнение

 

64х+27у=13

 

Количество вещества N0 2

 

 

 

по уравнению (1)

 

 

no уравнению (2)

 

Зу

 

Общий объем N02

 

(2х+Зу)·22,4

 

Алгебраическое уравнение

 

22,4(2х+Зу) =25,2

 

РешенИе системы· уравнений:

{64х+27у=13, 22,4(2х +Зу)= 25,2.

2

2x+3y=l.125, откуда у=0,375--х,

3

~4х+27(0,375-~х}=13 ~ х=0,0625 мольСu и у.. О,3333мольАl.

Расчет масс металлов:

m(Cu)=0,0625 моль· 64 Г/МОЛЬ= 4,0 r Cu,

m(Al) =0,3333 моль·27 rjмоль=9,0 r AI.

578. Уравнения реакций:

n

Зх

 

 

Уравнение реакции

2Al +6НС1 = 2AIC13 + ЗН2

(1)

f

м, vm

27 г/моль

2 r/моль

 

..

 

 

\ .

 

n

у

у

 

 

Уравнение реакции

Mg + 2HCl = MgC12 +. Н2

(2)

 

м

24 г/моль

2 г/моль

 

-

 

 

 

 

2:56

 

т

 

т!

3,6 г

 

, Уравнение реакции

 

Н2 +CuO ";Cu+H2 0

(3)

 

м

 

2 Г/МОЛЬ'

'18 Г/МОЛЬ

 

20+Р205 =2Н3РО4

 

 

 

(4)

РасчеТ массъi Н2 по уравнению (3):

 

 

т'

3,6 г

.

 

 

 

2 Г/МОЛЬ. 18 Г МОЛЬ 'откуда т =о, 4 г н2 .

 

 

1

 

 

 

 

Обозначения:

 

 

 

 

Количество веЩества Al

 

 

 

MaccaAI

 

 

2х·21=54х

 

· Количество вещества Mg

 

 

у .

 

Масса Mg

 

 

24у .

 

Общая: маеса металлов

 

 

54х + 24у

 

Алгебраическое уравнение

 

54х + 24у = 4, 3

 

:К<>fичество вещества н2 ' выделившегося

 

·

по уравнению (1)

 

 

3.t .

 

·

по уравнению (2)

 

 

у

 

Общая масса водорода

 

 

(3х +у)2

 

Алгебраическое уравнение

 

2(3х +у) =О,4

 

Решение системы уравlfений:

54х + 24у = 4, 3 , {2(3х+ у}=0,4.

3х+у=0,2, откуда у=0,2-Зх.

54х+24(0,2:-Зх}= 4,3, откуда х =0,028 моль Al и у= 0,116 моль Mg.

Масса магния 0,116 м'Оль · 24 г;молt" = 2~78 г .

Массовая доля магния

2,78 г

 

 

 

-- .- ·100% = 64,6% .

 

.

4,3 г

 

.

 

579. Уравнение реакции:

.

 

 

n

 

 

Уравнение реакции

 

2NaHC03 =Na 2C03 +Н20 +СО2,

(1)

м

.

84 Г/МОЛЬ

106 г(моль

 

у

Na2C03 не разлагается при нагревании.

Обозначенця:

 

Количество вещества NaHC03

Количество вещества Na2C03 ,

 

образовавшееся по уравнению (1)

х

Количество вещества Na2C03 ,

 

не разложившегася при нагрева,нии

 

исходной смеси

у

::9 1001 задача по химии

257