Сборник задач и упражнений по химии с решением. Лебедева М.И - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

632 При растворении сплава магния и алюминия массой 3,0 г в разбавленной серной кислоте по-
лучили сульфаты магния и алюминия массой 17,4 г. Определите массовые доли алюминия и магния в
сплаве.
633 При взаимодействии сплава цинка и магния массой 20,0 г с избытком раствора серной кислоты
образовалась смесь сульфатов массой 69,0 г. Определите состав сплава в массовых долях (ω, %).
7.2 p - элементы периодической системы Д. И. Менделеева
П р и м е р 153
*
Масса воздушного шара 2,5 т, максимальная масса поднимаемого им груза 7,5 т.
Водород для заполнения шара получен при взаимодействии алюминия с раствором NaOH. Какая масса
алюминия потребуется для получения водорода, требуемого для заполнения воздушного шара?
Решение
1) 2Al + 2NaOH + 6H
2
O = 2Na[Al(OH)
4
] + 3H
2
↑
Плотность воздуха при 0 °С и давлении 760 мм рт. ст. равна 1,29 г/дм
3
, а плотность водорода равна
0,09 г/дм
3
.
Пусть искомая величина V - объем водорода, необходимый для заполнения воздушного шара, м
3
.
Тогда (1,29 - 0,09)V = 10000 кг, где (1,29 - 0,09) кг/м
3
- подъемная сила шара. Отсюда V = 10000/1,2 =
8333 м
3
. Водород получается по уравнению реакции (1) и его количество составляет 8333/22,4 = 372
кмоль. Количество алюминия по реакции составит 2/3 моль Н
2
= 2•372/3 = 248 кмоль или 248•27 = 6696
кг.
П р и м е р 154 Навеску NH
4
NO
2
нагрели в запаянной ампуле объемом V см
3
, из которой предва-
рительно был удален воздух. После охлаждения ампулы до 0
°С давление в ампуле оказалось равным P
атм. Определите массу нитрита аммония.
Решение Реакция протекает по схеме:
O2HNNONH
22
t
24
+↑=
M(NH
4
NO
2
) = 64 г/моль.
По уравнению находим массу нитрита аммония, вступившего в реакцию:
PV102,0m
3
NONH
24
−
⋅=
, г.
П р и м е р 155
*
Уравновешены два сосуда с растворами NaOH и HCl. В первый сосуд добавили
хлорид аммония массой 10,7 г. Какую массу карбоната кальция надо добавить во второй сосуд, чтобы
они снова уравновесились? Считайте, что газы выделяются из растворов полностью.
Решение
1) NaOH+NH
4
Cl = H
2
O+NaCl+NH
3
↑
2) 2HCl+CaCO
3
= CaCl
2
+H
2
O+CO
2
↑
M(NH
4
Cl) = 53,5 г/моль; M(CaCO
3
) = 100 г/моль;
M(NH
3
) = 17 г/моль; M(CO
2
) = 44 г/моль.
ν(NH
4
Cl) = 10,7/53,5 = 0,2 моль. Пусть масса CaCO
3
равна х г. По реакции (1) выделится 0,2 моль
NH
3
или 0,2•17 = 3,4 г. Тогда масса раствора в сосуде с NaOH составит (10,7 – 3,4) = 7,3 г.
По реакции (2) масса СО
2
, полученная из х г СаСО
3
составит 44х/100 г. Следовательно 44х/100 + 7,3
= х; откуда х = 13,035 г.
П р и м е р 156 В замкнутом сосуде имеется 100 моль смеси азота и водорода в соотношении 1 : 3.
Давление смеси 300 атм. Вычислите состав и давление смеси после того, как 10 % азота вступит в реак-
цию и газы приведены к первоначальной температуре.
РЕШЕНИЕ
N
2
+ 3H
2
↔ 2NH
3
.
В исходной смеси было (100 : 4) 25 моль азота и 75 моль водорода. В реакцию вступило 10 %, т.е.
2,5 моль азота и 7,5 моль водорода, что приводит к образованию по уравнению реакции 5 моль аммиака.

Страницы