Сборник задач и упражнений по химии - 14 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

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, простей-
шая 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 мо-
лярной массы соединения (OF)
n
: 16n + 19n = 70. Откуда n = 2.
Следовательно, формула вещества O
2
F
2
.
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 Si
6
Al
2
Be
3
O
18
или Al
2
O
3
⋅3BeO⋅6SiO
2
.
П р и м е р 19. Смесь водорода с неизвестным газом объемом 10 дм
3
(н.у.) имеет массу 7,82 г. Определи-
те 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 + H
2
SO
4
= ZnSO
4
+ H
2
↑ .
Число молей водорода равно числу молей цинка
n (H
2
) = n (Zn) =11,68/65 = 0,18 моль.
Объем (н.у.) и масса водорода, соответственно, равны:
V (H
2
) = 0,18⋅22,4 = 4,03 дм
3
; m (H
2
) = 0,18⋅2 = 0,36 г.
Найдем объем, массу и молярную массу неизвестного газа:
V (газ) = 10 – 4,03 = 5,97 дм
3
; 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 водоро-
ду равна 36, образовалось оксида углерода(IV) и воды массами 22 г и 10,8 г, соответственно. Определите фор-
мулу исходного вещества.
Решение. Уравнение сгорания органического вещества неизвестного состава
C
x
H
y
A
z
+ O
2
= x CO
2
+ y/2 H
2
O + zA,
М(СО
2
) = 44 г/моль; М(Н
2
О) = 18 г/моль.
Найдем массы водорода и углерода в веществе:
m (H
2
) = n (H
2
) ⋅ M(H
2
) = m (H
2
O) ⋅ M(H
2
) / M(H
2
O) = 10,8⋅2 / 18 = 1,2 г;
m (C) = n (C) ⋅ A(C) = m (CO
2
) ⋅ A(C) / M(CO
2
) = 22⋅12 / 44 = 6,0 г.
Поскольку суммарная масса углерода и водорода равна массе сожженного вещества, то был сожжен угле-
водород состава С
х
Н
у
. Истинную молекулярную массу углеводорода найдем исходя из его плотности по водо-
роду: М = 2
⋅36 = 72 а.е.м.
Для установления формулы углеводорода составим пропорцию:
7,2 г С
х
Н
у
– 22 г СО
2

Страницы