Записываем уравнение реакции:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Находим молярную массу цинка:
M (Zn) = 65 г/моль
Находим молярную массу серной кислоты:
M (H2SO4) = 1 • 2 + 32 + 16 • 4 = 98 (г/моль)
(молярную массу каждого элемента, численно равную относительной атомной массе, смотрим в периодической таблице под знаком элемента и округляем до целых)
Находим чистую массу серной кислоты в растворе:
m растворенного вещества = m раствора • ω = 200 • 0,10 = 20 (г)
Более рационально подставить в уравнение массу, но если Ваш учитель требует решать через моли, находим количество вещества серной кислоты:
n (H2SO4) = m/M = 20 г / 198 г/моль и т. д. Потом подставляем в уравнение моли.
Находим, какое вещество в недостатке. Для этого записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — массу согласно уравнению (равна молярной массе, умноженной на число моль, т. е. коэффициент перед веществом. В этом примере равен 1):
6,5 г 20 г
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 98 г
Составляем неравенство из двух дробей:
6,5 г < 20 г
65 г 98 г
Цинк в недостатке — расчет ведем по нему (его отношение фактической массы к эквивалентной массе меньше, значит, он израсходуется раньше. Серная кислота останется в избытке)
Будьте внимательны! Ошибка в этом действии делает решение неверным!
Записываем над уравнением реакции полученные данные, а под уравнением — данные по уравнению в тех же единицах измерения:
6,5 г x моль
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 1 моль
Составляем пропорцию:
6,5 г — x моль
65 г — 1 моль
Находим число моль выделившегося водорода:
x = 6,5 г • 1 моль / 65 г = 0,1 моль
Находим объем водорода:
v = 22,4 л/моль • n,
где 22,4 — молярный объем, т. е. объем одного моля любого газа,
n — количество вещества (моль)
v = 22,4 л/моль • 0,1 моль = 2,24 л
ответ: 2,24 л.
Часть А
А1. Электронная формула внешнего энергетического уровня иона S2-:
В) 3s23p6
*Можно увидеть, что внешний уровень полностью заполнен электронами.
Полная электронная конфигурация иона S2-:
1s22s22p63s23p6
Полная электронная конфигурация атома S в основном состоянии:
1s22s22p63s23p4
А2. В ряду химических элементов F - Cl – S – P неметаллические свойства:
А) Уменьшаются
*Неметаллические свойства уменьшаются справа налево по группам и сверху вниз по периодам.
А3. Азот не может проявлять в соединениях степень окисления:
Г) -4
*+5: N2O5
+4: NO2
-3: Ca3N2.
А4. Восстановительные свойства простых веществ от кислорода к теллуру:
А) усиливаются
*Восстановительные свойства усиливаются справа налево по группам и сверху вниз по периодам.
А5. Взаимодействию оксида серы (VI) с кислородом соответствует схема превращения:
А) S+4 → S +6
*2SO2 + O2 -> 2SO3
2S(+4)O2 + O2 -> 2S(+6)O3.
А6. Неметаллические свойства элементов усиливаются в ряду:
Г) As – P – S - O,
*Неметаллические свойства усиливаются слева направо по группам и снизу вверх по периодам.
А7. Атомную кристаллическую решетку имеет:
Б) SiO2
*Na2O - ионная
SiO2 - атомная
CaF2 - ионная
H2O - молекулярная.
А8. Массовая доля кислорода в гидроксиде кальция равна:
Б) 43%
*Mr(Ca(OH)2)=40+16×2+1×2=74
w(O)=(32/74)×100%=43%.
Часть В
В1. Оксид серы (IV) взаимодействует с:
1) Сероводородом
3) Раствором карбоната натрия
*SO2 + 2H2S -> 3S + 2H2O
SO2 + Na2CO3 -> Na2SO3 + CO2⬆️.
В2.
А) Сr + … → Cr(NO3)2 + NO2 + H2O
- 6) HNO3(конц)
Б) Cr + … → Cr2(SO4)3 + SO2 + H2O - 2) H2SО4 (конц)
В) CrO + … → CrSO4 + H2O
- 1) H2SО4 (разб)
Г) CrO + HNO3(конц) → … + NO2 + H2O
- 4) Сr(NO3)3.
Часть С
С1.
Ca3(PO4)2 → P → H3PO4 → K3PO4
2Ca3(PO4)2 + 6SiO2 + 10C -> 6CaSiO3 + 4P + 10CO⬆️
2P + 8H2O -> 2H3PO4 + 5H2
H3PO4 + 3KOH -> K3PO4 + 3H2O.
С2.
Дано:
m(р-ра Fe2(SO4)3)=200 г
w(Fe2(SO4)3)=15%
m(Fe(OH)3)-?
1 Уравнение реакции:
Fe2(SO4)3 + 6LiOH -> 2Fe(OH)3⬇️ + 3Li2SO4
2 Найдем массу чистого сульфата железа(III):
m(Fe2(SO4)3)=200×(15/100)=30 г
3 Найдем количество сульфата железа(III):
n(Fe2(SO4)3)=30/400=0.075 моль
4 По уравнению:
n(Fe(OH)3)=2n(Fe2(SO4)3)=0.15 моль
5 Найдем массу осадка:
m(Fe(OH)3)=0.15×107=16.05 г
ответ: 16.05 г.