Выдержка из текста работы
Валентные электроны атома характеризуются следующей электронной конфигурацией: . Написать квантовые числа для одного из s- электронов и одного из р- электронов. Какой это элемент? Чему равен суммарный спин атома?
Решение:
Состояние каждого электрона наружного энергетического уровня определяется следующим набором квантовых чисел:
1-й электрон: n = 4; l = 1; ml = -1; ms = + ;
2-й электрон: n = 4; l = 1; ml = 0; ms = + ;
3-й электрон: n = 4; l = 1; ml = +1; ms = + .
Главное квантовое число равно четырём, следовательно, электроны находятся на 4-м энергетическом уровне. Орбитальное квантовое число определяет форму орбитали. Если l = 1, то орбиталь называется р-орбиталью, следовательно, эти три электрона находятся на р-подуровне 4-го энергетического уровня. Магнитное квантовое число ml(-1, 0, +1) определяет ориентацию орбитали в пространстве. На всех трёх р-орбиталях (Рх, Ру, Рx) находится по одному электрону (ms = + ). Наружный энергетический уровень атома этого элемента содержит 5 электронов: …4s24р3. Такую электронную конфигурацию наружного энергетического уровня имеет атом мышьяка As, электронная формула которого следующая: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d25s2.
Для частиц — электронов со спином 1/2 получается только два значения для проекции спина: sх= + и sх = . S =
Задача 56.
Атомы некоторых элементов имеют структуру внешнего энергетического уровня: 1) 4s2; 2) ; 3) ; 4) . Какой из них обладает наибольшим сродством к электрону?
Ответ:
1); 3); 2).
Задача 76.
В какой молекуле – BF3 или NH3 – значение дипольного момента больше?
Решение:
Молекула BF3, дипольный момент которой равен нулю, имеет плоское строение, а полярная молекула NH3 (р = 1,46 D) построена в форме пирамиды, и поэтому дипольный момент больше.
Задача 96.
Написать термохимическое уравнение реакции сгорания газообразного этана, используя данные таблицы 1.
Решение:
Реакция горения этана выражается термохимическим уравнением.
C2H6(г) + 3½O2 = 2CO2(г) + 3H2O(ж); ∆rH = -1559,87 кДж.
Необходимо вычислить тепловой эффект реакции, термохимическое уравнение которой имеет вид
2С(графит) + 3H2(г) = C2H6(г); ∆rH=?
Исходя из следующих данных:
а) C2H6(г) + 3½O2(г) = 2CO2(г) + 3 H2O(ж); ∆rH = -1559,87 кДж.
б) С(графит) + O2(г) = CO2(г); ∆rH = -393,51 кДж.
в) H2(г) + ½O2 = H2O(ж); ∆rH = -285,84 кДж.
На основании закона Гесса с термохимическими уравнениями можно оперировать так же, как и с алгебраическими. Для получения искомого результата следует уравнение (б) умножить на 2, уравнение (в) – на 3 , а затем сумму этих уравнений вычесть из уравнения (а):
C2H6 + 3½O2 – 2С – 2O2 – 3H2 – O2 = 2CO2 + 3H2O – 2CO2 – 3H2O
∆rH = -1559,87 – 2 (-393,51) – 3 (-285,84);
∆rH = -1559,87 + 787,02 + 857,52; C2H6=2С+3H2;
∆rH = +84,67 кДж.
Так как теплота образования равна теплоте разложения с обратным знаком, то = -84,67 кДж. К тому же результату придем, если для решения задачи применить вывод из закона Гесса:
∆rH =2 + 3 – – 3½
Учитывая, что стандартные теплоты образования простых веществ условно приняты равными нулю,
= 2 + 3 – ∆rH
= 2 * (-393,51) + 3 * (-285,84) + 1559,87;
= -84,67 кДж.
Задача 103.
Восстановление Fe2O3 оксидом углерода идет по уравнению:
Fe2O3(кр) + СО = 3FeO(кр) + СО2
Записать закон действия масс, вычислить Кр, ΔG0 и сделать вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. Чему равно ΔS0 в этом процессе?
Решение:
Записать закон действия масс для реакции имеет вид:
, так как Fe2O3(кр) и FeO(кр) конденсированные вещества, тогда равновесие зависит только от концентрации СО и СО2. Изменение энергии Гиббса в результате химической реакции находим по стандартным энергиям Гиббса образования веществ:
ΔG0х.р. =
ΔG0х.р. = кДж/моль.
Т.к ΔG0х.р.< 0 самопроизвольное протекание реакции при стандартных условиях возможно константу равновесия в соответствии с уравнением изобары Вант-Гоффа рассчитаем по формуле:
. ΔG0х.р = , тогда . Согласно следствию из закона Гесса рассчитаем х.р. по уравнению:
ΔН0х.р. =
ΔН0х.р. = кДж/моль.
Тогда, ΔS0 = Дж/моль*К.
Ответ: =3 Дм; ; ΔG0х.р. кДж/моль;
ΔS0 = Дж/моль*К. р-1 протекает самопроизвольно.
Задача 129.
Почему при изменении давления смещается равновесие системы:
N2 +3Н2 ↔ 2NH3
и не смещается равновесие системы N2 +О2 ↔ 2NО?
Написать выражения для констант равновесия каждой из данных систем. Как изменится константа равновесия этих реакций с увеличением температуры? Описать и обосновать возможные изменения Кр и концентрации всех реагентов при изменении температуры и разбавлении системы инертным газом.
Решение:
При протекании реакций в системе: N2 +3Н2 ↔ 2NH3, количество газов изменяется, а в системе: N2 +О2 ↔ 2NО не изменится. Поэтому при изменении давления смещается равновесие только первой системы.
N2 +3Н2 ↔ 2NH3 , N2 + О2 ↔ 2NО.
Выражения для константы равновесия имеют вид:
К= ; К= .
Скорости прямых и обратных реакций до изменения давления:
Пусть давление в системах возросло в 2 раза, тогда в системе уменьшилось в 2 раза, а концентрации газов возрастут в 2 раза. Тогда скорости прямых и обратных реакций после изменения давления в системах:
; ;
; .
Для 1 системы скорость прямой реакции возрастает в 16 раз, а скорость обратной возрастает в 4 раза. Следовательно, равновесие сместится в сторону прямой.
Для второй – скорости прямой и обратной реакции возрастают в одинаковое количество раз, поэтому равновесие не сместится.
Задача 159.
Каким объемом 8Н раствора H2SO4 можно полностью разложить 2,65л 18%-го раствора Nа2СO3(р = 1,2г/мл)? Какой объем займет выделившийся газ при нормальных условиях.
Решение:
Разложение Nа2СO3 серной кислотой происходит по реакции:
Nа2СO3 + H2SO4 = Nа2SO4 + СО2 ↑ + Н2О
Из уравнения делаем вывод, что на разложение 1 моль Nа2СO3 1 моль серной кислоты и при этом выделяется 1 моль углекислого газа. Молярная масса вещества равна: => ,
где n – количество (моль);
VМ = 22,4 л.,- молярный объем.
Найдем массу 2,65л 18% Nа2СO3:
2650*1,2 = 3180г, в нем содержится .
Составим пропорции:
1) 1 моль Nа2СO3(100 г/моль) реагирует с 1 моль серной кислоты(98т.) Nа2СO3 реагирует с х г H2SO4, отсюда х = 560,95 г., H2SO4, что составляет г-экв.
2) 1000мл раствора H2SO4 содержит 8г-экв H2SO4
мл ………………………… 11,45г-экв
Отсюда = мл H2SO4.
3) 1 моль Nа2СO3(100 г/моль) выделяет 1 моль (22,4 л) СО2 ↑
………………………………
Отсюда л СО2 .
Ответ: = 1431 мл; л.
Задача 179.
В сколько моль воды следует растворить 0,02 моль неэлектролита для получения раствора , температура кипения которого 100,0260С?
Решение:
dt = , n(х) = , тогда dt = ,
откуда n(Н2О) = моль.
Ответ: 22,22 моль воды.
Задача 204.
Написать ионные и молекулярные уравнения для следующих реакций:
а) (NH4)2SO4 + КОН
Молекулярное:
(NH4)2SO4 + 2КOH = (К2SO4 + 2NH4OH) = К2SO4 + 2NH3 + 2H2О
Полное ионное:
2NH4+ + SO42- + 2К+ + 2OH- = 2К+ + SO42- + NH3 + H2О
Сокращённое ионное:
NH4+ + OH- = (NH4OH) = NH3 + H2O
б) CrCl3 +КОН (недост);
CrCl3+3KOH=Cr(OH)3 +3KCl
Сr(OH)3+3KOH=K3{Cr(OH)6}3 раз у вас избыток щелочи .
г) AlBr3 + AgNO3.
AlBr3 + 3AgNO3 = Al(NO3)3 +3AgBrосадок
Al3+ + 3Br + 3Ag+ + 3NO = Al3+ + 3NO + 3AgBr
3Br + 3Ag+ = 3AgBrосадок
Задача 224.
Какие из пар солей в водных растворах взаимно усиливают гидролиз друг друга:
а) AlC3 и Na2S; б) CrCl3 и Nа2СO3;
в) Fe2(SO4)3 и ZnCl2; г) Cr(NO3)3 и MgCl2.
Составить ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей, указать рН среды.
Решение:
Гидролиз некоторых солей, образованных очень слабыми основаниями и кислотами, является практически необратимым процессом, например гидролиз сульфидов и карбонатов Al3+, Cr3+. Эти соединения нельзя получить в водном растворе. При взаимодействии солей Al3+, Cr3+ в растворе с сульфидами и карбонатами в осадок выпадают не ожидаемые сульфиды и карбонаты этих катионов, а их гидроксиды:
а) AlC3 и Na2S;
1. Cоль AlCl3 образована сильной кислотой HCl и слабым основанием Al(OH)3. При гидролизе ион Al3+ будет отрывать гидроксид-ионы ОН от молекул Н2О. Освобождающиеся катионы водорода Н+ обусловливают кислую среду раствора.
Первая ступень:
AlCl3 + Н2О =AlOHCl2 + HCl
Вторая ступень. Реакция слабая:
АlOHCl2 + Н2О = Al(OH)2Cl + HCl.
Третья ступень. Реакция почти не протекает:
Al(OH)2Cl + Н2О =Al(OH)3 + HCl.
2. Соль Na2S образована сильным основанием NaOH и слабой кислотой H2S.
Давайте посмотрим, что происходит при взаимодействии такой соли с водой:
Na2S + H2О =2NaOH + H2S
В ионном виде:
2Na+ + S + H2О =2Na+ + 2OH + H2S — полное ионное уравнение
в растворе остались ионы Na+ и OH — щелочная среда, pH >7.
Отсюда следует, что приведенная пара солей усиливает гидролиз друг друга.
б) CrCl3 и Nа2СO3;
1.Соль CrCl образован сильной кислотой и слабым основанием, поэтому гидролиз идёт по катиону
1 ступень.
CrCl3+ H2О = CrOHCl2+HCl (среда кислая, лакмус красный)
Сr3+ + H2О = CrOH2+ + H
2 ступень
CrOHCl2 + H2О =Cr(OH)2Cl + HCl
CrOH2++ H2О =Cr(OH)2+ + H
3 ступень
Cr(OH)2 Cl + H2О =Cr(OH)3 + HCl
Cr(OH)2+ + H2О =Cr(OH)3 + H
При гидролизе соли CrCl3 ион Cr3+ соединяется с ионами OH ступенчато, образуя гидроксо-ионы (CrOH)2, Cr(OH)2+ и молекулы Cr(OH)3.
Реакция раствора кислая, т. е. рН < 7.
2. NA2CO3 — соль сильного основания NaOH и слабой угольной кислоты H2CO3. При гидролизе солей такого типа говорят, что он идёт по аниону, поскольку образующийся NaOН снова распадается на ионы Na+ и ОН , а вот H2CO3 — слабодиссоциирующее соединение, будет связывать ионы СО исходной соли.
СО + H2О ↔ HCO3+ + OH — молекулярно-ионное уравнение.
Na2CO3 + H2О ↔ NaHCO3 + NaOH — молекулярное уравнение.
Вторая ступень:
HCO3- + H2О ↔ H2CO3 + OH — молекулярно-ионное уравнение.
NaHCO3 + H2О ↔ H2О + CO2 + NaOH — молекулярное уравнение.
Поскольку угольная кислота разлагается на воду и СО2, а газообразный СО2 удаляется из зоны реакции, тогидролиз, особенно при нагревании, может пройти до конца (то есть, по обеим ступеням).
В растворе накапливаются ионы ОН , т.е. среда щелочная. рН >7.
В этой паре солей происходит взаимное усиление гидролиза двух солей
и реакция идет практически до конца.
в) Fe2(SO4)3 и ZnCl2;
Соль Fe2(SO4)3 образована сильной кислотой и слабым основанием. Гидролиз по первой ступени
Fe2(SO4)3 +2 H2О → 2FeOHSO4+ H2SO4
2Fe3++3SO +2H2О →2FeOH2++2H +3SO
Fe3++ H2О →FeOH2++H
Гидролиз по второй ступени
2FeOHSO4+2 H2О →(Fe(OH)2)2SO4 + H2SO4
2FeOH2++2SO +2 H2О →2Fe(OH)2++2H+ +2SO
FeOH2++ H2О →Fe(OH)2+ +H+
Гидролиз по третьей ступени
(Fe(OH)2)2SO4+ H2О →Fe(OH)3+ H2SO4
2Fe(OH)2++SO + H2О →Fe(OH)3+2H++SO
2Fe(OH)2++ H2О →Fe(OH)3+2H+
2. Хлорид цинка — соль слабого много кислотного основания Zn(OH)2 и сильной кислоты HCl. В данном случае катионы Zn2+ связывают гидроксильные ионы воды, образуя катионы основной соли ZnOH+. Образования молекул Zn(OH)2 не происходит, т.к. ионы ZnOH+ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Zn(OH)2. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени.
Соль гидролизуется по катиону.
ZnCl2 + H2О = HCl + Zn(OH)Cl (гидроксохлорид цинка)
В полном ионном виде: Zn2+ + 2Cl + H2О = H+ + 2Cl- + Zn(OH)+
в сокращённом виде: Zn2+ + H2О = Zn(OH)+ + H+,
среда кислая (рН <7)
Гидролиз никогда не идёт до конца, поэтому не выпадает осадок Zn(OH).
г) Cr(NO3)3 и MgCl2.
1. Соль Cr(NO3)3 образована слабым основанием 3-х валентного металла и сильной кислотой, поэтому гидролиз проходит в три ступени:
Cr(NO3)3 ↔ Cr3+ + 3 NO
Катион катион
слабого сильной
основания кислоты в процессе гидролиза участия не принимает
Гидролиз Cr(NO3)3 по I ступени идет с образованием нитрата гидроксид хрома:
Cr(NO3)3 +Н2О ↔ CrОН(NO3)2 + НNO3 – молекулярное уравнение
или в ионно-молекулярной форме:
Cr3+ + Н2О ↔ CrОН2+ +Н-.
II ступень:
CrОН(NO3)2 + Н2О ↔ Cr(ОН)2NO3 + НNO3 – молекулярное уравнение
или в ионно-молекулярной форме:
CrОН2+ + Н2О ↔ Cr(ОН) + Н-.
III ступень:
Cr(ОН)2NO3 + Н2О ↔ Cr(ОН) + НNO3 – молекулярное уравнение
или в ионно-молекулярной форме:
Cr(ОН) + Н2О ↔ Cr(ОН) + Н-.
Так как в результате гидролиза Cr(NO3)3 образуются ионы Н-, то раствор Cr(NO3)3 имеет рН < 7 – средне кислая. В результате гидролиза образуется слабый электролит – гидроксид хрома (III).
2. Соль MgSO4 образована слабым основанием 2-х валентного металла и сильной кислотой, поэтому гидролиз проходит в две ступени:
I ступень:
2MgSO4 + 2Н2О ↔ Mg(ОН)2SO4 + H2SO4 — молекулярное уравнение
или в ионно-молекулярной форме:
2Mg2+ +2Н2О ↔ MgОН- +2Н-
II ступень:
Mg(ОН)2SO4 + Н2О ↔ Mg(ОН)2 + H2SO4 — молекулярное уравнение
или в ионно-молекулярной форме:
MgОН- + Н2О ↔ Mg(ОН)2 + 2Н-
В результате гидролиза образуется малодиссациирующее вещество Mg(ОН)2 – гидроксид магния – слабый электролит. В результате образуется ион Н+, поэтому раствор MgSO4 имеет кислую среду рН < 7.
Таким образом, при гидролизе солей Cr(NO3)3 и MgCl2 образуется ионы Н+, которые из раствора не выводятся, а накапливаются (среда кислая, рН < 7), следовательно, данная пара солей не усиливает гидролиз друг друга.
Задача 230.
Реакции выражаются схемами:
P + HIO3 +Н2О → H3РО4 + НI
H2S + Cl2 + Н2О → H2SO4 + НCl
Составить баланс степеней окисления. Расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Для каждой реакции указать, какое вещество является окислителем, какое — восстановителем. Какое вещество окисляется , какое – восстанавливается.
Решение:
2. H2S + 3Cl2 + 2Н2О =Н2SO4
Степень окисления хлора в свободном хлоре –(0)- промежуточная, в хлористом водороде (-1)-низшая. Хлор является окислителем, сам восстанавливается.
Напишем электронные уравнения:
Восстановитель S2- -8e = S6+ процесс окисления /8 К=1
Окислитель 2Cl° + 2e = 2Cl1- процесс восстановления /2 К=4
Общее число электронов, отданное восстановителем-8, их отдает одна моль сероводорода. Это же число электронов должен принять окислитель: 1 моль хлора принимает 2 электрона, по закону кратности 8 электронов примут 4 моль хлора. Ставим коэффициент 1 перед молекулой H2S и коэффициент 4 перед молекулой Cl2. Расставляем остальные коэффициенты в соответствии с этими. Уравнение принимает вид:
H2S + 4Cl2 + 4 Н2О → H2SO4 + 8HCl
Итак, в представленной реакции:
Cl2– окислитель, сам восстанавливается;
4 молекулы, содержащие 8 атомов хлора, принимают 8*1=8 электронов.
H2S –восстановитель, сам окисляется, 1 молекула, содержащая 1 атом серы, отдает 1*8=8 электронов.
Задача 244.
Реакции выражаются схемами:
НCl + CrО3 → Cl2 + CrCl3 + Н2О
Cd + КМnО4 + H2SO4 → CdSO4 + MnSO4 + К2SO4 + Н2О
Составить баланс степеней окисления. Расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Для каждой реакции указать, какое вещество является окислителем, какое — восстановителем. Какое вещество окисляется , какое – восстанавливается.
Решение :
12HCl + 2CrO3 → 3Cl2 + 2CrCl3 + 6H2O
2Cl — 2e → Cl | 2 | 3 восстановитель (окисляется)
Cr+6 + 3e → Cr3+ | 3 | 2 окислитель (восстанавливается)
5Cd + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5CdSO4 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
Cd0 — 2e → Cd2+ | 2 | 5 восстановитель (окисляется)
Mn7+ + 5e → Mn2+ | 5 | 2 окислитель (восстанавливается)
Задача 264.
Имеется гальванический элемент, составленный из свинцовой и серебряной пластинок. Как изменится ЭДС, если в раствор, содержащий ионы свинца, добавить сероводород?
Решение:
Стандартные электронные потенциалы равны:
, .
Электронные потенциалы рассчитываются по формуле:
ЭДС данного гальванического элемента равен, разнице потенциалов катода (Ек) и анода (ЕА).
ЭДС = Ек — ЕА= — . Пусть концентрации ионов Pb2+= 0,01M, a
ионов Ag+ = 0,1M, тогда
ЭДС = 0,741-(-0,189)=0,93В.
Т.к. > , то на серебряном элементе будет протекать процесс восстановления, он будет, служить катодом. К(+) Ag+ + 1 = Ag
Свинцовый элемент будет анодом, на котором будет протекать процесс окисления. А(-) Рb = Pb2+ +2 . Схема гальванического элемента:
При добавлении к раствору, содержащего ионы серебра, сероводорода, будет образовываться сульфид свинца (осадок) и концентрация ионов Pb2+ будет уменьшаться в растворе, следовательно, потенциал Pb2+ будет уменьшаться
, а ЭДС гальванического элемента увеличивается. ЭДС = 0,174-(-0,219)= 0,96В. Но т.к. концентрации реагентов находятся по знаком логарифма, то зависимость ЭДС от нее слабее.
Задача 284.
Элемент, анодом которого является цинк, в течение 2 –х часов давал ток силой 0,8А. Какое количество цинка при этом израсходовалось?
Решение:
Согласно закону Фарадея массу израсходованного цинка определяем по формуле : m = ,
где Mэ – эквивалентная масса цинка;
m – масса, образовавшегося вещества;
I – сила тока;
t – время;
F – постоянная Фарадея = 96485,29 Кл/моль.
Mэ =
m = г.
Ответ : m = 1,95 г цинка.
Задача 300.
Цинковую и железную пластинки опустили в раствор сульфата меди. Составить электронные и оинно-молекулярные уравнения реакций, происходящих на каждой из этих пластинок. Какие процессы будут проходить на пластинках, если наружные концы их соединить проводником?
Решение:
Электродные потенциалы:
Е0( ) = — 0,44 В.
Е0 ( ) = — 0,763 В.
Следовательно, коррозии сначала будет подвергаться более активный цинк – он анод.
Zn0 — 2ê = Zn2+
На катоде (Fe):
Cu2+ + 2ê = Cu0 Е0 = + 0,34 В.
О2 + 2H2O + 4ê = 4OH- Е0 = + 0,40 В.
На катоде будет протекать процесс с большим электродным потенциалом:
Тогда:
О2 + 2H2O + 4ê = 4OH-
2Zn0 + О2 + 2H2О = 2Zn(OH)2
При соединении пластин проводником – гальванический элемент:
(-) Zn0 |Zn2+ || Fe2+ | Fe0 (+)
На катоде:
Раствор сульфата меди имеет кислую реакцию среды
2 H+ +2 ê = Н2 Е0 = — 0,412 В
Zn0 — 2ê = Zn2+ Е0 = — 0,76 В
Тогда, на катоде выделяется водород: 2 H+ +2 ê = Н2
На аноде будет оседать медь:
Cu2+ + 2ê = Cu0
Задача 320.
Написать уравнения диссоциации солей К4[Fe(CN)6] и(NH4)2Fe(SO4)2 в водном растворе. К каждой из них прилили раствор щелочи. В каком случае выпадает осадок гидроксида железа (II)? Напишите молекулярное и оинно-молекулярные уравнения реакций. Какие комплексные соединения называются двойными солями.
Решение:
Гексацианоферрат калия К4[Fe(CN)6] – кровяная соль диссоциирует на ионы калия и устойчивые ионы [Fe(CN)6]4+, поэтому при добавлении к ней щелочи выпадение Fe(OH)2 не наблюдается.
Уравнение диссоциации имеет вид:
К4[Fe(CN)6] ↔ 4К+ + [Fe(CN)6]4-
Комплексный ион диссоциирует как слабый электролит, но эта диссоциация отличается тем, что число комплексообразователя сохранено постоянным за счет замены цианида , молекулой воды.
— двойная соль, диссоциация которой протекает, как сильный электролит и составляющие ее ионы:
При добавлении к ней щелочи наблюдается выпадение осадка. Молекулярное уравнение имеет вид:
+ KОН = Fe(OH)2 +2K2SO4 + 2 + 2Н2О
Ионно-молекулярное:
Fe2+ + 4ОН- = Fe(OH)2↓ + 2 ↑ +2Н2О
Двойные соли — это соединения типа KAl(SO4)2*12H2O (алюмокалиевые квасцы). Двойные соли существуют только в твердом виде. При растворении в воде они диссоциируют на ионы, например:
KAl(SO4)2 = К+ + Al3+ + 2SO
Но это не обязательное правило. Некоторые соединения, например, фосфат магния-аммония (минерал струвит), в воде не растворяются, и поэтому диссоциировать не могут.
Образование двойных солей связано с неодинаковой растворимостью простых и двойных солей (при кристаллизации из раствора) либо с их различной испаряемостью (при сплавлении простых солей).
Задача 340.
Какова временная жестокость воды, в литре которой содержится 0,146 г гидрокарбоната магния?
Решение:
Жвр= .
г/моль.
г/моль (молярная масса эквивалента).
Жвр= моль/л.
Задача 353.
При взаимодействии в кислой среде дихромата калия с сероводородом выделился осадок, который отделили от раствора и окислили кислородом. Продукт реакции растворили в воде, при этом получилось 100г 8,2% раствора. Сколько литров кислорода (н.у.), потребуется для окисления выпавшего осадка, и сколько граммов дихромата калия израсходовалось?
Решение:
При взаимодействии K2Cr2O7 с H2S в кислой среде сульфат окисляется до серы по реакции:
Окисление серы идет по реакции:
Образующийся диоксид серы частично взаимодействует с водой с получением сернистой кислоты.
Т. о. получим 8,2% раствор диоксида серы в воде с образованием необходимого количества сернистой кислоты.
Допустим, образовалось 100 г 8,2% раствора в , тогда в результате образовалось 8,2 г . Из реакции делаем вывод, что на образование 1 моль требуется 1 моль серы и 1 моль (22,4л) О2.
Составим пропорцию:
1) из 1 моль S(32г) образуется 1 моль (64г)
из х г ………………………….. моль (8,2г)
=> х= г серы.
2) для окисления 1 моль S(32г) требуется 1 моль (22,4л)
моль (4,1г) ……………………………… х л (О2)
=> х = л О2.
Из уравнения видно, что при взаимодействие 1 моль K2Cr2O7 с H2S образуется 3 моль серы. Составим пропорцию:
3) на образование 3 моль S(96г) требуется 1 моль (293,8) K2Cr2O7
S(4,1г) ………………… х г.
=> х = г K2Cr2O7
Ответ: 2,78 л кислорода.
Задача 360.
Одинаковое ли количество оксида углерода(IV) образуется при прокаливании 100г карбоната кальция и обработке того же количества карбоната кальция избытком соляной кислоты?
Решение:
М (СаСО3) = 40 + 12+ 16*3 = 100 гр.
m(СО2) = 12+16*2 = 12+32 = 44
m(СО2) = V(CO2) * M(CO2) = 2 моль * 44гр/моль = 88 гр.
Задача 380.
Масса одного литра газа, измеренного при 310С и 104кПа, составляет1,154г. найти плотность газа по водороду?
Решение:
Найдем молекулярную массу газа по уравнению Менделеева, Клапейрона:
P*V = m*RT/M,
Выразим данные задачи в единицах СИ:
Р=10,4*10 Па;
V = 1*10-3 м;
m = 1,154*10-3 кг
Т = 304 К.
Подставим их в уравнение и получим:
Плотность газа по водороду равна:
Ответ: ДН2 = 14
Список литературы:
1. Хомченко Г.П.
«Химия для поступающих в вузы». М.: Высшая школа, 1985 г.
2. Дракин М.Х.
«Общая и неорганическая химия». М.: Высшая школа, 1975 г.
3. Горин Н.Ф.
«Неорганическая и физическая химия». СПб.: Омега, 2008 г.
4. Никитина Л.К., Дробыш Н.М.
«Сборник задач по общей химии». СПб.:Феникс, 2001 г.
5. Логинова В.В., Шептун А.С., Нечипуренко Б.Б.
«Сборник для поступающих в вузы. Решебник». М.: (ЛнСИБ), 2002 г.
