Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 369.92 Kb.
|
Задачи 26. Сколько КОН требуется для нейтрализации 24,5 г серной кислоты? 27. К 1 г КОН прибавили 1 г HNO3. Какое вещество и сколько его останется ненейтрализованным? 28. Сколько BaSO4 можно получить из 6,1 г BaCl2∙H2O? Сколько H2SO4 для этого потребуется? 29. К раствору, содержащему 8,5 г AgNO3, добавили 3,9 г BaCl2. Определите массу AgNO3 , оставшуюся в растворе после образования AgCl. 30. К раствору, содержащему 12,6 г HNO3, добавили раствор, содержащий 7,2 г NaOH. Какое вещество и сколько останется в избытке? 31. 1 мл раствора содержит 0,014 г КОН. Сколько миллилитров такого раствора потребуется для нейтрализации 1,96 г H2SO4? Сколько миллилитров того же раствора потребуется для образования нормальной соли при взаимодействии с 1,96 г H3PO4? 32. К раствору, содержащему 159 г Na2CO3, добавили 152 г H2SO4. Сколько H2SO4 останется в избытке? 33. Какой массе оксида железа (III) соответствует 1 кг железного купороса FeSO4∙7H2O? 34. Сколько NaCl следует растворить в 100 г воды для того, чтобы каждый грамм полученного раствора содержал 0,1 г NaCl? 35. В какой массе воды следует растворить 8,5 г KI, чтобы каждый грамм полученного раствора содержал 0,05 г иодид-ионов? 36. Вычислить процентное содержание хлора в веществе, 0,496 г которого образовали 1,284 г AgCl. 37. При анализе некоторого сплава, содержащего серебро, получена масса AgCl, в точности равная массе сплава, взятого для анализа. Вычислить процентное содержание серебра в сплаве. 38. В каком соотношении должны быть AgCl и KCl, чтобы из 0,5 г смеси можно было получить 1,45 г AgCl? 39. Какой объем кислоты, содержащей 73 г НCl в 1 л раствора, потребуется для взаимодействия с 1 кг СаСО3? 40. Сколько Mn3O4 можно получить из 10 кг MnО2? Сколько кислорода выделится при этом? 41. Для образования AgCl взаимодействием KCl с AgNO3 требуется KCl на 10 г меньше, чем AgNO3. Вычислить массу AgNO3. 42. После добавления BaCl2 в раствор, содержащий 1 г смеси K2SO4 и Na2SO4, образовалось 1,491 г BaSO4. В каком соотношении смешаны K2SO4 и Na2SO4? 43. Рассчитайте массу (кг) каждого продукта разложения 210 кг карбоната магния. 44. При добавлении к хлороводородной кислоте смеси железа и магния общей массой 10,4 г выделилось 6,72 л (н. у.) газа. Определите массовую долю (в %) железа в смеси. 45. Реагируют 17,6 г меди и 17,6 г серы. Установите массу (г) продукта – сульфида меди (II). 46. Смесь меди и магния массой 10 г обработали разбавленной серной кислотой. В газометре оказалось 3,733 л (н. у.) газа. Рассчитайте массовую долю (в %) меди в смеси. 47. Определите объем (л. н. у.) воздуха, затраченный на сжигание 4 г серы. Объемное содержание кислорода в воздухе равно 20,94 %. 48. Определите массу (г) технического хлората калия (10 % инертных примесей), необходимую для получения 14,56 л кислорода (н. у.). 49. Оксид кальция массой 14 г обработали раствором, содержащим 35 г азотной кислоты. Установите массу (г) образовавшейся соли. 50. Рассчитайте массу (г) гидроксида меди (II), полученного в результате взаимодействия 8 г гидроксида натрия и 17 г сульфата меди (II). Вычисление массы газов и паров по заданному объему и их объемов по заданной массе Закон Авогадро. В 1811 году итальянский физик и химик Амедео Авогадро сформулировал один из основных законов химии, современная формулировка которого: в равных объемах любых газов при одинаковых физических условиях содержится одинаковое число частиц (молекул, атомов, а также ионов или электронов, если их концентрация в ионизированных газах не очень велика и взаимодействием внешних электрических и магнитных полей можно пренебречь). Отсюда логически вытекает, что массы различных газов, равные или пропорциональные их молекулярным массам, при одинаковых условиях занимают одинаковые или пропорциональные объемы. Применительно к 1 молю такой объем называется мольным и составляет 22,413 л при 0 оС и 101,3 кПа. Пример 1. Какова масса 200 л хлора при 0 оС и 101,3 кПа? Р  ешение. = ?  = 200 л =  =  = 633,2 гt = 0 oC р  = 101,3 кПаVm = 22,4 л/моль  = 70,91 г/мольОтвет. Масса хлора при 0 оС и 101,3 кПа составляет 633,2 г. Пример 2. Вычислить массу 1,8 л H2S, если объем газа измерен при 17 оС и 98,64 кПа. Решение.   =? Vн. у. =  =  = 1,65 лt = 17 oC p = 98,64 кПа =  =  = 2,51 г  = 1,8 л Тн. у. = 273 К рн. у. = 101,3 кПа Ответ. Масса (н. у.) H2S равна 2,51 г. Пример 3. Вычислить объем, занимаемый 7 г оксида углерода при 7 оС и 104,6 кПа. Р  ешение. VCO =? t = 7 oC VCO =  =  = 5,6 лp = 104 кПа m  CO = 7 г Vн.. у. = =  = 5,61 л МСО = 28 г/моль рн. у. = 101,3 кПа Тн. у. = 273 К Ответ. Объем монооксида углерода (н. у.) равен 5,61 л. При вычислениях можно воспользоваться также общей формулой, предложенной Д. И. Менделеевым в 1876 г. Если уравнение Клапейрона  = отнести к 1 молю любого газа, взятого при 0 оС и 1 атм, то получится  = = R или pV = RT,где R – универсальная (молярная) газовая постоянная, численное выражение которой зависит от единиц, определяющих объем газа и его давление. Так, если объем газа выражен в кубических метрах, а давление – в паскалях, то R принимает значение R = =  = 8,31 м3 ∙ Па ∙ моль-1 ∙ К-1.Произведение объема газа на его давление представляет собой энергию, которая, будучи выражена в джоулях, имеет значение 8,31 Дж ∙ моль-1 ∙ К-1. Применительно к некоторому числу молей газа n это уравнение принимает вид: pV = nRT. Так как число молей газа представляет собой частное от деления его массы (m), выраженной в граммах, на массу моля газа (М)  n = m/M, то уравнение примет вид   .Это и есть уравнение Клапейрона – Менделеева в окончательном виде. Воспользуемся им для повторного решения примера 3, в котором массы m и M выражены в килограммах, а давление в паскалях:  = 5,6 ∙ 10-3 м3.Задачи 51. Вычислить массу 1 л следующих газов при 0 оС и 101,3 кПа: а) водорода; б) кислорода; в) диоксида углерода; г) монооксида углерода; д) фосгена COCl2; е) оксида азота (IV). 52. Вычислить массу 1 м3 следующих газов при 0 оС и 101,3 кПа: а) оксида азота (I); б) дициана (CN)2; в) фторида кремния SiF4; г) диоксида серы SO2. 53. Какой объем в литрах займут при нормальных условиях: а) 3,5 г азота; б) 640 г кислорода; в) 110 г диоксида углерода; г) 70 г монооксида углерода? 54. Какой объем в кубических метрах займут при нормальных условиях: а) 1 т хлорида водорода; б) 1,5 т оксида азота (II); в) 220 кг оксида азота (I); г) 1 кг аргона? 55. Вычислить массу а) 1 л водорода при 10 оС и 96 кПа; б) 8 л кислорода при – 13 оС и 104 кПа; в) 224 л СО2 при 27 оС и 152 кПа; г) 1 м3 СО при 7 оС и 50,65 кПа. 56. В баллоне емкостью 25 л находится при 15 оС водород под давлением 810,4 кПа. Вычислить массу водорода. 57. Вычислить объем, занимаемый: а) 5,5 г СО2 при 11 оС и 102,6 кПа; б) 16 г SO2 при 22 оС и 99,3 кПа; в) 1 кг азота при – 3оС и 100 кПа; г) 1 г HCN при 20 0С и 100,6 кПа; д) 1 т водорода при 17 оС и 1013 кПа; е) 0,1 г хлора при 47 оС и 20,26 кПа. 58. Баллон емкостью 10 л содержит при 27 оС моль кислорода. вычислить давление кислорода в баллоне. 59. В закрытом баллоне емкостью 40 л находится 77 г СО2. Манометр, присоединенный к баллону, показывает давление 106,6 кПа. Вычислить температуру газа. 60. При каком давлении масса 1 л кислорода составит 1 г? 61. До какой температуры должен быть нагрет азот, чтобы масса 1 л его составила 1 г? 62. 0,111 г некоторого газа заняли 26 мл при 17 оС и 104 кПа. Вычислить мольную массу газа. 63. В одном из двух закрытых баллонов находится кислород, в другом – азот. массы обоих газов одинаковы. Температура обоих газов 27 оС. В каком баллоне давление больше и во сколько раз? До какой температуры следует нагреть содержимое одного баллона, чтобы давление внутри него достигло давления в другом баллоне? 64. Сколько литров кислорода при 21 оС и 104,5 кПа выделится при разложении 490 г KClO3? 65. Сколько граммов кальция вступило в реакцию с водой, если объем выделившегося водорода при 25 оС и 99,3 кПа равен 480 мл? 66. 0,927 г некоторого азотсодержащего вещества образовали при реакции 126 мл азота ( при 27 оС и 98,64 кПа). Вычислить процентное содержание азота в веществе. 67. Сколько литров водорода (при 12 оС и 102,6 кПа) выделится при взаимодействии цинка с соляной кислотой? 68. Горячий раствор КОН реагирует с хлором по уравнению 6KOH + 3Cl2 = 5KCl + KClO3 +3H2O Сколько КОН потребуется для взаимодействия с 0,8 м3 хлора (при 7 оС и 98,64 кПа)? Сколько килограммов KClO3 образуется при этом? 69. Диоксид марганца теряет при прокаливании кислород, образуя Mn3O4. Какой объем кислорода (при 32 оС и 111,4 кПа) выделится из 0,5 кг MnO2? 70. Сколько кубических метров водяного газа (Н2 + СО) теоретически может быть получено при127 оС и 81,04 кПа из 1 т угля, содержащего 4% посторонних примесей? 71. 1 г сплава магния с алюминием выделил из соляной кислоты 1,27 л водорода (при 25 оС и 100 кПа). Вычислить процентный состав сплава. 72. Из 3 г смеси СаСО3 и MgCO3 получено 760 мл СО2 (при 20 оС и 99,7 кПа). Вычислить количественное соотношение СаСО3 и MgCO3. 73. Для полого восстановления 1,59 г оксида металла до металла потребовалось 478 мл водорода (при 7 оС и 97,3 кПа). Вычислить эквивалентную массу металла. 74. 0,934 г металла вытеснили из соляной кислоты 348 мл водорода (при 20 оС и 100 кПа). Вычислить эквивалентную массу металла. 75. Эквивалентная масса металла равна 8,99 г. Какой объем водорода (при – 3 оС и 106,6 кПа) получится при взаимодействии 0,4495 г металла с кислотой? Определение истинных формул химических соединений по процентному составу и молекулярной массе Количественный состав химического соединения дает возможность вычислить соотношение чисел атомов отдельных элементов, образующих молекулу данного соединения, но ничего не говорит об истинном числе этих атомов. Так, исходя из состава соединения, содержащего 2,24 % водорода, 26,68 % углерода, 71,08 % кислорода, находим, что числа атомов Н, С и О в его молекуле относятся друг к другу, как  : : = 2: 2: 4 = 1: 1: 2.Такое соотношение отвечает как формуле НСО2, так и формулам Н2С2О4, Н3С3О6 и т. д. Чтобы сделать вывод об истинной формуле химического соединения, надо определить его молекулярную массу. Если она окажется равной 90, то вопрос тем самым решится в пользу формулы Н2С2О4. О молекулярной массе химического соединения в состоянии газа или пара можно судить по его плотности. Как уже упоминалось, из закона Авогадро вытекает, что массы равных объемов различных газов, взятых при одинаковых условиях, относятся друг к другу как их молекулярные массы. Но отношение этих масс представляет собой число, показывающее, во сколько раз один газ тяжелее или легче другого, т. е. плотность одного газа по отношению ко второму, взятому для сравнения:  = D,где МА и МВ – молекулярные массы газов А и В, а D – плотность газа А относительно газа В. Отсюда МА= МвD. Определяя мольную массу Мх некоторого вещества исходя из его плотности по водороду DН, можно пользоваться следующим выражением: Мх = 2,016DН. Для вычислений, не требующих большой точности, это выражение читается так: молекулярная масса вещества, находящегося в газообразном или парообразном состоянии, равна его удвоенной плотности по водороду. Если взять для сравнения кислород или воздух, то Мх = 32Dк или Мх = 29Dвозд,, где Dк и Dвозд – плотности исследуемого вещества по кислороду и воздуху, а 29 – средняя молекулярная масса воздуха (масса 22,4 л воздуха при 0 оС и 101,3 кПа составляет 29 г). Пример. Соединение содержит 82,64 % углерода и 17,36 % водорода. Плотность его по водороду 28,8. Найти истинную формулу соединения. Р  ешение = 82,64 % = 17,36 %  =  = 2,5:1= 5:2.D H = 28,8 Мх = 2,016∙28,8 = 58 г/мольМС = 12 г/моль МН = 1,008 г/моль Ответ. Простейшая формула отвечает составу С2Н5. Молекулярная масса соединения равна 58 г/моль. Следовательно, истинная формула отвечает составу С4Н10. |
