Определите металл если его навеска

Обновлено: 08.01.2025

В 3:59 поступил вопрос в раздел ЕГЭ (школьный), который вызвал затруднения у обучающегося.

Вопрос вызвавший трудности

Вычислите эквивалентную массу металла, если его навеска массой m вытесняет из кислоты водород объемом V при температуре t и давлении р: m, г= 1200 V, л = 442 t, °С = 20 р, кПа = 101,1

Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике "ЕГЭ (школьный)". Ваш вопрос звучал следующим образом: Вычислите эквивалентную массу металла, если его навеска массой m вытесняет из кислоты водород объемом V при температуре t и давлении р: m, г= 1200 V, л = 442 t, °С = 20 р, кПа = 101,1

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

Мэ(металла)=m(металла)/nэ(металла)
По закону эквивалентов, эквиваленты в-в в реакции равны.
Эквивалент - количество элемента или вещества, которое взаимодействует с 1 молем атомов водорода (1 г) или замещает это количество водорода в химических реакциях.
Поэтому nэ(металла)=n(Н)
n(Н) = 2n(Н2)
Для газов: рV=nRT
T (K) = T(°С) + 273 = 293 K
n(Н2)=рV/RT = 101,1 ∙ 442 / (8,314 ∙ 293) = 18,34 моль
nэ(металла) = n(Н) = 18,34 ∙ 2 = 36,68 моль
Мэ(металла)=1200/36,68 = 32,72 г/моль
М = Мэ ∙ В
Одновалентного металла с такой М нет
при В=2 М=65,44 г/моль - цинк Zn

НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:

Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.

Рожкова Фрида Лукьевна - автор студенческих работ, заработанная сумма за прошлый месяц 84 300 рублей. Её работа началась с того, что она просто откликнулась на эту вакансию

ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!

Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.

Деятельность компании в цифрах:

Зачтено оказывает услуги помощи студентам с 1999 года. За все время деятельности мы выполнили более 400 тысяч работ. Написанные нами работы все были успешно защищены и сданы. К настоящему моменту наши офисы работают в 40 городах.

Ответы на вопросы - в этот раздел попадают вопросы, которые задают нам посетители нашего сайта. Рубрику ведут эксперты различных научных отраслей.

Полезные статьи - раздел наполняется студенческой информацией, которая может помочь в сдаче экзаменов и сессий, а так же при написании различных учебных работ.

Красивые высказывания - цитаты, афоризмы, статусы для социальных сетей. Мы собрали полный сборник высказываний всех народов мира и отсортировали его по соответствующим рубрикам. Вы можете свободно поделиться любой цитатой с нашего сайта в социальных сетях без предварительного уведомления администрации.

Вопросы и задачи по теме

2. В каких единицах измеряется атомная масса, молярная масса?

3. Чему равна масса 1 атома углерода, 1 молекулы СО₂?

4. Сопоставить числа молекул, содержащихся в 1 г NH₃ и в 1 г N₂.

5. Молярная масса глюкозы (С₆Н₁₂О₆) равна 180 г/моль, N_А - постоянная Авогадро. Какое одно из приведённых утверждений неверно: а) водный 0.5 М раствор глюкозы готовится путём растворения 90 г глюкозы в воде и доведением объёма раствора до 1000 мл; б) 1.00 ммоль глюкозы имеет массу 180 мг; в) 0.01 моль глюкозы содержит 0.0124 NА атомов; г) в 90 г глюкозы содержится 3 NА атомов углерода; д) в 100 мл 0.1 М раствора содержится 18 г глюкозы?

6. Определите металл, если его навеска 0.22 г вытесняет из кислоты 80 мл водорода при 22 °С и 101.9 кПа.

7. Что такое эквивалент вещества, молярная масса эквивалента вещества? Как они определяются?

8. Определить молярную массу эквивалента H₃РО₄ в реакциях:

9. Чему равна масса 1 моль эквивалентов КМnО₄ в окислительно-восстановительной реакции

10. К раствору, содержащему 1 г соляной кислоты, прибавили раствор, содержащий 1 г гидроксида натрия. Будет ли полученный раствор нейтральным, кислым, щелочным? Ответ подтвердите расчетом.

11. Магний массой 1 г и цинк массой 1 г растворили в пробирках с соляной кислотой. Одинаковые ли объемы водорода выделяются в первом и втором случае? Ответ подтвердите расчетами.

12. Определите металл, если его навеска 0,11 г вытесняет из кислоты 40 мл водорода при 22 °С и 101,9 кчсПа.

Работа № 2.1. Определение и молярной массы эквивалентов металла

Целью работы является определение молярной массы эквивалентов металла (цинка, алюминия или железа) по количеству выделившегося водорода.

Метод основан на измерении объема водорода, вытесняемого металлом из избытка кислоты.

Рассмотрим, как можно рассчитать молярную массу эквивалентов цинка при его взаимодействии с серной кислотой:

По закону эквивалентов при взаимодействии с серной кислотой 1 моль эквивалентов железа выделяется 1 моль эквивалентов водорода. В данной окислительно-восстановительной реакции фактор эквивалентности водорода составляет 1/2 (). Тогда, молярный объем эквивалентов водорода будет равен

, (2.5)

где – молярный объем газа.

Как известно, при нормальных условиях он составляет 22,414 л/моль. Если условия проведения эксперимента отличаются от нормальных, то следует вычислить молярный объем газа, отвечающий этим условиям.

По уравнению Менделеева-Клапейрона (pV=RT):

, (2.6)

где p – давление, атм., R = 0,082 – универсальная газовая постоянная, л·атм/моль·К, Т – температура, K, – молярный объем газа при температуре Т.

Число молей эквивалентов водорода, выделившихся в результате химической реакции, можно вычислить по формуле:

, (2.7)

где – объем водорода, выделивший в реакции взаимодействия железа с серной кислотой.

Из закона эквивалентов следует: n_экв(Н₂) = n_экв(Fe).

Число молей эквивалентов железа рассчитывается по формуле:

. (2.8)

Отсюда молярную массу эквивалентов железа можно выразить следующим образом:

. (2.9)

Очевидно, что молярная масса железа рассчитывается аналогичным образом.

Далее можно определить фактор эквивалентности для железа в исследуемой реакции, сопоставив молярную массу эквивалентов железа и молярную масса железа.

Решение. Эквивалентную массу koh рассчитаем по формуле:

m_э(KOH) = М(KOH)/кислотность = 56/1 = 56 г/моль.

Эквивалентную массы кислоты определим исходя из закона эквивалентов: m(KOH)/m(кислоты) =m_э(KOH)/m_э(кислоты)

= = 49 г/моль

Пример 4. Определите массу металла, вступившего в реакцию с кислотой, если при этом выделился водород объёмом 260 мл при нормальных условиях. Эквивалентная масса металла m_э(Ме) = 9 г/моль.

Решение. Согласно закону эквивалентов массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам).

где V_Э(H₂) – эквивалентный объём водорода равный 11,2 л.

m(Me) = = 90,26/11,2 = 0,2 г.

Пример 5. Эквивалентная масса металла составляет 63,5 г/моль. Вычислите массовую долю металла  (Ме) в его оксиде.

Решение. Массовая доля кислорода в оксиде металла будет равна

100 −  (Ме). Согласно закону эквивалентов: .

Эквивалентная масса кислорода m_э(О) = 16/2 = 8 г/моль.

Из уравнения выразим массовую долю металла

8(Ме) = 6350 – 63,5 (Ме)

(Ме) = = 88,8 %

Пример 6. Из 3,85 г нитрата металла получено 1,60 г его гидроксида. Вычислите эквивалентную массу металла.

Решение. Эквивалент (эквивалентная масса) химического соединения равен сумме эквивалентов (эквивалентных масс) составляющих его частей.

Эквивалент (эквивалентная масса) гидроксида равен сумме эквивалентов (эквивалентных масс) металла и гидроксильной группы.

Эквивалент (эквивалентная масса) соли равен сумме эквивалентов (эквивалентных масс) металла и кислотного остатка.

Согласно закону эквивалентов:

При восстановлении водородом 1,34 г оксида металла до металла образовалось 0,324 г воды. Определите эквивалентную массу металла.

Алюминий массой 0,752 г при взаимодействии с кислотой вытеснил водород объёмом 0,936 л (н.у.). Определите эквивалентную массу алюминия.

Вычислите эквивалентную массу гидроксида висмута(III) в реакциях взаимодействия с HCl при получении хлорида висмута и гидрохлорида висмута.

Элемент образует гидрид, где его массовая доля 75 %. Определите эквивалентную массу элемента.

При растворении в кислоте металла массой 11,9 г выделился водород объёмом 2,24 л (н.у.). Определите эквивалентную массу металла.

Чему равна эквивалентная масса ZnSO₄ в реакциях со щелочью, идущих с образованием Zn(OH)₂, (ZnOH)₂SO₄, Na₂[Zn(OH)₄].

Для растворения металла массой 16,86 г потребовалась серная кислота массой 14,7 г. Вычислите эквивалентную массу металла.

На сжигание 0,5 г двухвалентного металла требуется 0,23 л кислорода (н.у.). Определите эквивалентную массу металла, укажите какой это металл.

Определите эквивалент и эквивалентную массу серы в следующих соединениях: H₂S, SO₂, H₂SO₄.

Металл массой 0,150 г вытесняет из раствора никелевой соли никель массой 0,367 г, а из раствора кислоты – водород объёмом 140 мл (н.у.). Определите эквивалентную массу никеля.

Оксид марганца содержит 22,56 % кислорода. Вычислите эквивалентную массу марганца в оксиде и составьте его формулу.

Эквивалентная масса некоторого элемента равна 24,99 г/моль. Вычислите: а) массовую долю кислорода в оксиде этого элемента; б) объём водорода, который потребуется для восстановления 4,95 г его кислородного соединения.

Вычислите эквивалентную массу H₃PO₄ в реакциях взаимодействия с КОН при получения: а) фосфата калия; б) дигидрофосфата калия; в) гидрофосфата калия.

На нейтрализацию 1 г основания израсходовано 2,14 г соляной кислоты. Определите эквивалентную массу основания.

Мышьяк образует два оксида, массовая доля мышьяка в которых соответственно равна 65,2 и 75,7 %. Рассчитайте эквивалентную массу мышьяка в этих оксидах.

Найдите эквивалентную массу воды при реакции её а) с металлическим натрием; б) с оксидом натрия.

Вычислите эквивалентную массу цинка, если 1,168 г его вытеснили из кислоты 43,8 мл водорода, измеренного при н.у.

На нейтрализацию 0,943 г фосфористой кислоты H₃PO₄ израсходовано 1,291 г гидроксида калия. Вычислите эквивалентную массу кислоты и её основность.

Вычислите эквивалент и эквивалентную массу хлорида алюминия в реакциях:

б) AlCl₃ + 3NaOH = Al(OH)₃ + 3 NaCl.

3. Чему равна эквивалентная масса металла, если его навеска массой 20 г вытесняет из кислоты водород объемом 7,01 л при н.у.

На осаждение хлорида, содержащегося в 0,666 г соли, израсходовано 1,088 г. Вычислите эквивалентную массу соли.

2. Определите эквивалент и эквивалентную массу гидроксида никеля в реакциях:

3. Эквивалентная масса металла равна 29,36 г/моль. Сколько граммов этого металла необходимо для вытеснения 105 мл водорода (н.у.) из кислоты?

Определите эквивалентную массу двухвалентного металла, если из 48,15 г его оксида можно получить 88,65 г его нитрата. Укажите, какой это металл.

Вычислите эквивалентную массу металла в следующих соединениях: Ag₂O, Al₂(SO₄)₃18H₂O, CuCl.

Сколько эквивалентных масс кислорода содержится в 33,6 л его (н.у.)?

Массовые доли галогена в галогениде металла соответственно равны 64,5 и 15,4 %. Определите эквивалентную массу металла, массу металла и объём выделившегося водорода (н.у.).

Для растворения 16,8 г металла потребовалось 14,7 г серной кислоты. Определите эквивалентную массу металла и объём выделившегося водорода (н.у.).

В каком количестве Cr(OH)₃ содержится столько же эквивалентов, сколько в 174,96 г Mg(OH)₂?

Определите эквивалент и эквивалентную массу фосфора, кислорода и брома в соединениях PH₃, H₂O, HBr.

При пропускании H₂S через раствор, содержащий 2,98 г хлорида некоторого одновалентного металла, образуется 2,2 г его сульфида. Вычислите эквивалентную массу металла.

Сколько металла, эквивалентная масса которого 12,16 г/моль, взаимодействует с 310 см 3 кислорода (н.у.).

В состав оксида серебра входит 93,09 % серебра, а в состав иодида серебра – 45,95 % серебра. Найдите эквивалентную массу йода.

В какой массе гидроксида натрия содержится столько же эквивалентных масс, сколько содержится в 140 г КОН.

На сжигания 1,5 г двухвалентного металла требуется 0,69 л кислорода (н.у.). Вычислите эквивалентную массу и атомную массу этого металла.

Напишите уравнения реакций Fe(OH)₃ с соляной кислотой, при которых образуется: а) хлорид дигидроксожелеза; б) хлорид железа (III). Вычислите эквивалент и эквивалентную массу Fe(OH)₃ в этих реакциях.

Определите эквивалентную массу серы, если 6,48 г металла образует 6,96 г оксида и 7,44 г сульфида.

При взаимодействии 3,24 г трёхвалентного металла с кислотой выделяются 4,03 л водорода (н.у.). Вычислите эквивалентную и атомную массы металла.

Из 1,35 г оксида металла получается 3,15 г его нитрата. Вычислите эквивалентную массу этого металла.

Избытком соляной кислоты подействовали на растворы: а) гидрокарбоната кальция; б) дихлорида гидроксоалюминия. Напишите уравнения реакций этих веществ с HCl и определите их эквивалентные массы.

Сколько граммов металла, эквивалентная масса которого 12 г/моль, взаимодействует с 3,1 л кислорода (н.у.).

4,086г металла вытесняют из кислоты 1,4 л водорода, измеренного при н.у. Эта же масса металла вытесняет 12,95 г свинца из растворов его солей. Вычислите эквивалентную массу свинца.

Вычислите эквивалент и эквивалентную массу бора, хрома и кальция в соединениях: B₂O₃; Cr(OH)₃; Ca₃(PO₄)₂.

Сколько эквивалентных масс содержится в 340 г нитрата серебра?

При восстановлении 4,34 г оксида марганца алюминием получено 3,4 г оксида алюминия Al₂O₃. Вычислите эквивалентную массу марганца, его валентность и составьте формулу оксида марганца.

При окислении 0,24 г металла израсходовано 112 мл кислорода (н.у.). Определите эквивалентные массы металла и его оксида.

Эквивалентная масса элемента составляет 24,99 г/моль. Вычислите, сколько граммов водорода требуется для восстановления 4,95 г его соли.

Эквивалентная масса металла равна 56,2 г/моль. Вычислите процентное содержание этого металла в его оксиде.

2. Определите эквивалент и эквивалентную массу гидроксида алюминия в реакциях:

3. Одна и та же масса металла соединяется с 1,591 г галогена и с 70,2 мл кислорода (н.у.). Вычислите эквивалент галогена.

На восстановление 2,33 г хлорида циркония до свободного израсходовано 0,48 г магния. Эквивалентная масса магния равна 12 г/моль. Определите эквивалент циркония и его валентность.

Вычислите эквивалентную массу KHSO₄ в следующих реакциях:

3. Элемент образует оксид, содержащий 31,58 % кислорода. Вычислите эквивалент элемента.

Определите эквивалентные массы следующих кислот: HClO; H₂SiO₃; HMnO₄; H₂SnO₃.

Вещество содержит 39 % серы, эквивалентная масса которой 16 г/моль и мышьяк. Вычислите эквивалентную массу и валентность мышьяка, составьте формулу этого вещества.

1 г металла соединяется с массой хлора, занимающей объём 336 мл (н.у.). Вычислите эквивалент металла.

При сгорании серы в кислороде образовалось 12,8 г SO₂. Сколько эквивалентов кислорода требуется на эту реакцию. Чему равны эквиваленты серы и её оксида.

Определите эквивалентную массу H₂SO₃ в реакциях образования: а) сульфита лития; б) гидросульфита лития.

0,934 г металла вытеснили из соляной кислоты 348 мл водорода (н.у.). Вычислите эквивалент металла.

Путём разложения нагреванием 0,26 г оксида серебра получено 0,243 г металлического серебра. Определите эквивалентную массу серебра.

Вычислите эквивалентную массу гидроксида меди(II) в реакциях взаимодействия с HCl при получении а) хлорида меди; б) гидроксохлорида меди.

Эквивалент металла равен 8,99. Какой объём водорода (н.у.) выделится при взаимодействии 0,4495 г металла с соляной кислотой.

При взаимодействии ортофосфорной кислоты со щелочью образовалось соль Na₂HPO₄. Найти для этой реакции эквивалентную массу ортофосфорной кислоты.

В состав метана входит 25 % водорода и 75 % углерода. Чему равна эквивалентная масса углерода.

Вычислите эквивалент металла и его оксида, зная, что 0,304 г металла вытесняет из кислоты 0,282л кислорода (н.у.).

Определите эквивалентную массу гидроксида магния в реакциях:

2. При восстановлении 1,506 г оксида олова водородом образовалось 0,36 г воды. Определите эквивалентную массу олова и его валентность. Напишите формулу оксида олова.

3. Какой объём водорода (н.у.) выделится при взаимодействии 3,6 г металла с кислотой, эквивалентная масса которого равна 12 г/моль?

Определите эквивалентные массы следующих солей: NaNO₂, Cr₂(SO₄)₃, CH₃COOH, MgOHNO₃, LiHSO₄.

При взаимодействии 3,182 г галогена израсходовано 140,4 мл кислорода (н.у.). Вычислите эквивалент галогена и назовите его.

Эквивалентная масса металла равна 29,36 г/моль. Сколько граммов этого металла необходимо для вытеснения 105 мл водорода (н.у.)?

Одна и та же масса металла соединяется с 1,591 г галогена и 70,2 см 3 кислорода при н.у. Вычислите эквивалентную массу галогена.

Определите металл если его навеска

Задача 20
В замкнутом сосуде при 120ºС и давлении 600 кПа находится смесь, состоящая из трех объемов O2 и одного объема CH4. Каково будет давление в сосуде, если взорвать смесь и привести содержимое сосуда к первоначальной температуре?

Ответ:
PV=nRT
По условию, объем сосуда и температура не изменились.
Не изменилось и кол-во газа, в соотвeтствии с уравнением: СН4+2О2=СО2+2Н2О - из 3 моль газа получились 3 моль газа (т.е. из 3 объемов - 3 объема), т.е. кол-во газа осталось прежним.
Т.о. давление в сосуде не изменилось и осталось 600 кПа, т.к. все параметры остались без изменения.

Решение:
2Ca+O2→2CaO
n(O2)=PV(O2)/RT
n(Ca) = 2n(O2) = 2PV(O2)/RT
m(Ca) = nM = 2PV(O2)M(Ca)/RT
T=227+273, R=8,314
Посчитай m(Ca)

Задача 22
Определить эквивалентную массу металла, если 0,046 г его вытеснили из кислоты 62,35 мл водорода, собранного над водой при температуре 17°С и давлении 1,017х10^5 Па (764,52 мм рт.ст.). Давление водяного пара при этой температуре равно 0,193x10^5 Па (14,53 мм рт.ст.)

Решение:
V(Н2)=0,06235 л
Т=290 К
Общее давление газовой смеси является суммой парциальных давлений её компонентов:
Робщ.=р(Н2О) + р(Н2)
Парциальное давление водорода:
р(Н2)= Робщ. - р(Н2О) = 764,52 - 14,53 = 749,99 мм рт.ст.
Приведем полученный объём водорода V к н. у. :
р°V°/Т° = рV/Т
V°(Н2) = V(Н2) ∙ р(Н2) ∙ Т° / (р° ∙ (Н2))
V°(Н2) = 0,06235 ∙ 749,99 ∙ 273 / (760 ∙ 290) = 0,05792 л
По закону эквивалентов, nэ(металла) = nэ(Н2)
Мэ(металла) = Vэ(Н2) ∙ m(металла) / V°(Н2)
Мэ(металла) = 11,2 ∙ 0,046 / 0,05792 = 8,895 г/моль
одновалентного металла с М=Мэ нет,
двухвалентного с М=2Мэ = 17,79 г/моль нет,
трехвалентный с М=3Мэ = 26,685 ≈ 27 г/моль - Al

Задача 23
Определить эквивалентную массу металла, если навеска 0,0350 г этого технического металла, имеющего 20% примесей (не взаимодействующих с кислотой), выделила из кислоты 11,9 мл водорода, собранного над водой при температуре 17°С и давлении 1,03x10^5 Па. Давление водяного пара при 17°C равно 0,193 x10^5 Па.

Решение:
V(Н2)=0,0119 л
Т=290 К
Общее давление газовой смеси является суммой парциальных давлений её компонентов:
Робщ.=р(Н2О) + р(Н2)
Парциальное давление водорода:
р(Н2)= Робщ. - р(Н2О) = (1,03 - 0,193) ∙ 10^5 Па = 0,837 ∙ 10^5 Па
Приведем полученный объём водорода V к н. у. :
р°V°/Т° = рV/Т
V°(Н2) = V(Н2) ∙ р(Н2) ∙ Т° / (р° ∙ (Н2))
V°(Н2) = 0,0119 ∙ 0,837 ∙ 10^5 ∙ 273 / (1,013 ∙ 10^5 ∙ 290) = 0,009256 л

По закону эквивалентов, nэ(металла) = nэ(Н2)
Мэ(металла) = Vэ(Н2) ∙ m(металла) / V°(Н2)
Мэ(металла) = 11,2 ∙ 0,0350 ∙ 0,8 / 0,009256 = 33,88 г/моль

Задача 24
Установлено, что при взаимодействии 48,4%-й HNO3 (ρ = 1,30) с железом (при нагревании) выделяется оксид азота (II). Определите массу железных стру-жек, которая потребуется для получения 20 л NO по этой реакции при 80 ºC и 101325 Па.

Решение:
Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
Приведем объем NO к норм. усл.:
V/T = Vo/To
Vo(NO) = V∙To/T = 20 ∙ 273 / 353 = 15,47 л
по ур. реакции n(Fe)=n(NO)
m(Fe) = Vo(NO) ∙ M(Fe) / Vm = 15,47 ∙ 55,85 / 22,4 = 38,57 г

Задача 25
Какой объем займет воздух массой 1 кг при 17°C и давлении 101325 Па?

Решение:
pV=nRT = mRT/M
где m - масса (г), Т - темп. (К), р = давление (кПа), М - молярная масса (г/моль)
V= mRT/pM = 1000 ∙ 8,314 ∙ (17+273) / (101,325 ∙ 29) = . л (посчитай)

Задача 26
Какой объем CO2 занимает 1,2 моль газа при температуре 28 градусов цельсия и давление 1,5 атм?

Решение:
PV=nRT
V=nRT/P = 1,2 ∙ 0,082 ∙ (273+28) / 1,5 = 19,75 л

или иначе:
P1∙V1/T1 = P2∙V2/Т2
где 1 - при н.у., 2 - при данных усл.
V1 = n∙Vm
V2 = P1∙V1∙T2/(T1∙P2) = P1∙n∙Vm∙T2/(T1∙P2) = 1 ∙ 1,2 ∙ 22,4 ∙ 301 / (273 ∙ 1,5) = 19,76 л

Задача 27
Смесь, содержащая 14 л этана и 30 л кислорода (н.у.), привели к условиям реакции. Определите объем образованного СО2 (н.у.)

Решение:
2С2Н6 + 7О2 → 4СО2 + 6Н2О
По закону Авогадро, при одинаковых условиях одинаковые объемы газов содержат одинаковые их количества. Т.е. при одинаковых условиях объёмы газов относятся как их количества.
Поэтому V(С2Н6) : V(O2) = 2:7
Т.е. для сжигания 14 л С2Н6 нужны 14 х 7 : 2 = 49 л О2, а у нас только 30 л.
Значит, кислород в недостатке, и часть этана не сгорит (избыток этана не вступит в реакцию за неимением кислорода).
Поэтому задачу нужно решать не по этану, а по кислороду.

V(O2) : V(СO2) = 7 : 4
V(СO2) = 30 х 4 : 7 = 17,1 л

Задача 28
0,604 г двухвалентного металла вытеснили из кислоты 581 мл водорода, собранного над водой при 18°С и давлении 105,6 кПа. Давление насыщенного пара воды при 18°С составляет
2,1 кПа. Найти эквивалентную и молярную массу металла.

Решение:
Глинка :)
Mэ = 12,13 г-экв/моль, М=24,26 г/моль, это магний Mg
Мe + 2Н+ → М+2 +Н2
Парциальное давление водорода равно разности общего давления и парциального давления
пара воды:
PV=nRT
P(Н2) = Р - P(H2O) = 105,6 - 2,1 = 103,5 кПа = 1,035 ∙ 10^5 Па
V= 5,81∙ 10^-4 м3, Т=18 + 273 = 291К
n(H2)=PV/RT = 0,0249 моль
M(Me) = m/n = 0,604 / 0,0249 = 24,26 г/моль
Мэ = М/2=12,13 г-экв/моль

Решение:
по закону Авогадро, объемы газов при одинаковых условиях относятся как их количества (т.е. как коэффициенты в уравнении реакции), поэтому прежде всего нужно уравнять реакцию:
С3Н8 (г) + 5О2 (г) → 3СО2 (г) + 4Н2О (г)
1 . . . . . . . . 5 . . . . . . . . 3 . . . . . . . 4
след., из 1 л С3Н8 и 5 л О2 получим 3 л СО2 и 4 л Н2О (все газы)
Это соотношение постоянно!
Отсюда:
из 5 л С3Н8 и 5∙5=25 л О2 (А) получим 3∙5=15 л СО2 (В) и 4∙5=20 л Н2О (С)
в 50 л О2 (5∙10) сгорят 1 ∙10=10 л С3Н8 (D)
для получения 3 л СО2 нужны 5 л О2 (F)

Задача 30
Kакой объем (н.у) кислорода потребуется для полного сгорания 100 л (н.у) ацетилена?

Решение:
С2Н2 + 2,5 О2→ 2СО2+Н2О
Из уравнения, для полного сгорания 1 моль С2Н2 нужны 2,5 моль О2,
тогда по закону Авогадро для сгорания 100 л С2Н2 нужны 250 л О2

Задача 31
Вычислите эквивалентную массу металла, если его навеска массой m вытесняет из кислоты водород объемом V при температуре t и давлении р:
m, г= 1200
V, л = 442
t, °С = 20
р, кПа = 101,1

Решение:
Мэ(металла)=m(металла)/nэ(металла)
По закону эквивалентов, эквиваленты в-в в реакции равны.
Эквивалент - количество элемента или вещества, которое взаимодействует с 1 молем атомов водорода (1 г) или замещает это количество водорода в химических реакциях.
Поэтому nэ(металла)=n(Н)
n(Н) = 2n(Н2)
Для газов: рV=nRT
T (K) = T(°С) + 273 = 293 K
n(Н2)=рV/RT = 101,1 ∙ 442 / (8,314 ∙ 293) = 18,34 моль
nэ(металла) = n(Н) = 18,34 ∙ 2 = 36,68 моль
Мэ(металла)=1200/36,68 = 32,72 г/моль
М = Мэ ∙ В
Одновалентного металла с такой М нет
при В=2 М=65,44 г/моль - цинк Zn

Задача 32
Вычислить массу 50 л газовой смеси, состоящей из 60% оксида углерода (4) и 40% водорода, при 740 мм рт.ст. и температуре 20°С.
Решение:
По уравнению Менделеева-Клапейрона p·V = (m/M)·R·T
m=р·V·M/R·T
р=740 мм рт.ст. = 740/760 атм
V=50 л
Mср.(смеси)=М(СО2)∙ω(СО2) + М(Н2)∙ω(Н2)=44 ∙ 0,6 + 2 ∙ 0,4 = 27,2 г/моль
R=0,082 л·атм/моль·К
T=293К
m=740/760 атм · 50 л · 27,2 г/моль / 0,082 л·атм/моль·К · 293К = 55,1 г

Роман-Тик, ну, и в чем проблема?
Задача 33
Определить молярную массу бензола, если масса 600 мл его паров при 87°С и давлении 83,2 кПа равна 1,30 г.

Решение:
pV=(m/M)RT=mRT/M
M=mRT/pV
T (K) = T(°С) + 273 = 87 + 273 = 360K
p=83,2 кПа = 83,2∙10³ Па
m=1,30 г = 1,30∙10-³кг
V=600 мл= 0,6 л = 0,6 ∙ 10^-³ м³
R=8,314 Дж/(моль∙К)
M=mRT/pV=1,30 ∙ 8,314 ∙ 360 / (83,2 ∙ 0,6)=77,94 г/моль
ОК, не переводила в л в м³ и кПа в Па, т.к. в формуле они перемножаются: 10³∙10-³=1, и не переводила г в кг, чтобы получить молярную массу в г/моль, а не в кг/моль.
Если бы все делала в СИ, получила бы то же самое:
M=mRT/pV=1,30∙10-³ ∙ 8,314 ∙ 360 / (83,2∙10³ ∙ 0,6∙10^-³)=0,07754 кг/моль = 77,94 г/моль
Не знаю, откуда может взяться ∙10^-4. Может, очепятка?

Задача 34
При 25°С давление насыщенного пара тетрахлорида углерода ССl4 равно 19,066 кПа, а хлороформа СНСl3 26,53 кПа. Жидкие смеси этих веществ имеют свойства, близкие к идеальным. Вычислить общее давление паров ССl4 и СНСl3 и мольную долю ССl4 в газовой фазе над раствором, содержащим 1 моль ССl4 и 3 моля СНСl3.

Решение:
Общее давление равно сумме парциальных давлений каждого компонента раствора:
Р=19,066+26,53=45,596 кПа
1-й закон Рауля: парциальное давление насыщенного пара компонента раствора прямо пропорционально его мольной доле в растворе, осталось посчитать

Решение:
pV=(m/M)RT=mRT/M
T (K) = T(°С) + 273 = 20 + 273 = 293K
p=1,038∙10^5 Па
М=Мср.(возд.)∙D
V=0,02 м³
R=8,314 Дж/(моль∙К)
m=p∙V∙Мср.(возд.)∙D/RT = 1,038∙10^5 ∙ 0,02 ∙ 29 ∙ 0,55 /(8,314 ∙ 293) = 13,59 г

Задача 36
Какова масса оксида серы, находящегося в баллоне вместимостью 10 дм3 при температуре 17С и давлении 253,5 кПа? Сколько молекул газа содержится в этом баллоне?

Решение:
pV=(m/M)RT=mRT/M
T (K) = T(°С) + 273 = 17 + 273 = 290K
p=253,5 кПа = 253,5∙10³ Па
М(SO2)=64,06 г/моль
V=10 дм³=10∙10⁻³ м³
R=8,314 Дж/(моль∙К)
m=p∙V∙М/RT = 253,5∙10³ ∙ 10∙10⁻³ ∙ 64,06 /(8,314 ∙ 290) = 67,35 г
N = n ∙ NA = m/M ∙ NA = 67,35 / 64,06 ∙ 6,022 ∙ 10²³ = 6,332 ∙ 10²³ молекул SO2

Задача 37
Вычислите массу 1 л ацетилена при температуре 60°С и давлении 10 атм.

Решение:
pV=(m/M)RT=mRT/M
Т (K) = T(°С) + 273 = 60 + 273 = 333K
p=10 атм = 1013 кПа
М(С2Н2)=30 г/моль
V=1 л
R=8,314 Дж/(моль∙К)
m=p∙V∙М/RT = 1013 ∙ 1 ∙ 30 /(8,314 ∙ 333) = 10,98 г

Задача 38
Один моль идеального газа, взятого при 25 С и 100 атм, расширяется обратимо и изотермически до 5 атм. Рассчитайте работу, поглощенную теплоту, ΔU и ΔH.

Решение:
При изотермических процессах (ΔТ=0) для идеального газа, расширяющегося обратимо (т.е. для простой системы) Q = А , ΔH=ΔU = Q - A = 0
(или Δu =СvΔТ=0, Δh=СpΔТ=0)
Так что остается найти работу.
Работа изотермического расширения системы может быть вычислена по уравнению:
А = nRT ∙ ln (V2 /V1)
По з-ну Шарля: р1V1 = р2V2 → А = nRT ∙ ln (р1/р2)
А = 1 ∙ 8,314 ∙ 298 ∙ ln (100/5) = 7422,1 Дж

Задача 39
Одинаковый или разный объем хлора получится при взаимодействии 1 моль каждого из веществ: K2Cr2O7, MnO2, KMnO4, KClO3 с избытком хлороводородной кислоты? Дайте мотивированный ответ.

Решение:
При одинаковых условиях Т, Р равные количества газа занимают равный объём, т.е. для ответа на вопрос нужно найти, сколько моль газа получаются из 1 моль каждого из данных веществ:
(1) K2Cr2O7 + 14HCl → 3Cl2↑ + 2CrCl3 + 7H2O + 2KCl
(2) MnO2 + 4HCl → Cl2↑ + MnCl2 + 2H2O
(3) 2KMnO4 + 16HCl → 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O + 2KCl
(4) KClO3 + 6HCl → KCl + 3Cl2↑ + 3H2O
В реакциях (1) и (4) из 1 моль данных веществ получим 3 моль хлора, в реакции (3) - 2,5 моль хлора, в реакции (2) - 1 моль хлора.
Т.е. V(1) = V(4) > V(3) > V(2)

Читайте также: