10. У реакцію із сульфатною кислотою вступив кальцій масою 10 г. а) запишіть рівняння реакції; б) обчислити об’єм водню, що виділився; в) обчислити масу солі, що утворилася; г) обчислити кількість речовини кислоти, що вступила в реакцію
В 1 молекуле серной кислоты 4 атома кислорода. В одной молекуле воды - 1 атом кислорода. Водорода в кислоте - 2 атома, в воде - тоже 2. Если обозначить число молекул кислоты за Х, а воды - за У, то 4х+у = 2х+2у. Упрощая, получим у=2х. Иными словами, воды в растворе в 2 раза больше, чем кислоты (по количеству вещества) . Если кислоты 1 моль (98 г) , то воды 2 моль (18*2=36 г) . Массовая доля кислоты 98/(98+36)=0,731, или в процентах 73,1
Дальше.. . Если этого раствора 100 г, то кислотыв нем 100*0,731=73,1 г. Если это составляет 30%, то масса всего раствора 73,1/30*100=243,7 г. А объем получим, если теперь эту массу разделим на плотность 243,7/1,22=199,8 мл.
Ну, первая напоминает вопрос: "отчество царя алексея михайловича? " сказано, что сожгли формальдегид ( и формула его дана : -) ), и надо определить формулу сожженного вещества. проверка показывает, что отношение с : н : о по занным равно 1 : 2 : 1 . простейшая формула сн2о. молекулярная масса равна 30 (плотность по водороду умножить на 2). так что здесь все ясно. вторую тоже можно не решать. если внимательно посмотреть на цифры, окажется, что масса сожженного вещества и массы продуктов - углекислого газа и воды ровно в два раза больше, чем в первой . это значит, что соотношение с : н : о = 1 : 2 : 1, как и в первой и молекулярная масса сожженного вещества - та же самая, это опять формальдегид нсно или сн2о. поясню, однако, решение таких на примере второй (третья - легче) . 1) определяем молярную массу вещества м = d(по h2)*m(h2) = 15*2 = 30 г/моль. 2) определяем число молей атомов углерода и водорода в составе вещества. число молей воды в продуктах реакции 4,5г/18г/моль = 0,25 моль число молей атомов водорода в этой воде (и в составе вещества! ) 0,25*2 = 0,5 моль (потому что в воде два атома водорода) . число молей со2 в продуктах реакции 11г/44г/мол = 0,25 моль. число молей атомов углерода в этом количестве со2 ( и в составе вещества! ) также 0,25 моль, потому что в со2 один атом углерода. 3) определяем, есть ли в составе сжигаемого вещества кислород. число граммов водорода (как элемента, разумеется) в веществе 0,5моль*1г/моль = 0,5 г. число граммов углерода в сжигаемой навеске вещества 0,25 моль*12г/моль = 3 г. 3 + 0,5 = 3,5 г, а вещества было 7,5 г, значит в нем 4 г кислорода, или по числу молей 4г/16г/моль = 0,25 моль. 4) теперь можно написать соотношение числа молей атомов всех элементов, содержащихся в веществе: углерода, водорода и кислорода. соотношение числа молей атомов, разумеется, равно соотношению числа атомов в молекуле вещества. итак, с : н : о = 0,25 : 0,5 : 0,25 = 1 : 2 : 1. простейшая формула вещества сн2о. 5) сопоставляем молярную массу по простейшей формуле с молярной массой, полученной в п. 1. они оказываются в данном случае равны и составляют 30 г/моль. таким образом, простейшая формула оказывается действительной формулой вещества. (что делать, если они оказываются не равны, см. в третьей . решение третьей . молярная масса вещества 43*2 = 86 (г/моль) . число молей со2 в продуктах реакции 6,72л/22,4л/моль = 0,3 моль. число молей атомов с (как в продуктах реакции, так и в самом веществе) также 0,3 моль или в граммах 0,3*12 = 3,6 (г) . число молей воды в продуктах реакции 6,3/18 = 0,35 моль. число молей атомов н (как в продуктах реакции, так и в самом веществе) 0,7 мол или в граммах 0,7 г. масса углерода и водорода в веществе 3,6 + 0,7 = 4,3 (г) . это равно навеске вещества, т. е. никакого кислорода в нем нет, это углеводород. соотношение с : н = 0,3 : 0,7 = 3 : 7. простейшая формула с3н7. здесь можно сразу сказать, что это не сжигаемое вещество, потому что это не углеводород, а радикал. но если этого не знать, надо определить молярную массу с3н7. она составит 43 г/моль. а молярная масса сжигаемого вещества 86 г/моль, т. е. в два раза больше, следовательно, и формулу с3н7 надо удвоить. получится с6н14 - гексан.
Если обозначить число молекул кислоты за Х, а воды - за У, то
4х+у = 2х+2у.
Упрощая, получим у=2х. Иными словами, воды в растворе в 2 раза больше, чем кислоты (по количеству вещества) .
Если кислоты 1 моль (98 г) , то воды 2 моль (18*2=36 г) .
Массовая доля кислоты 98/(98+36)=0,731, или в процентах 73,1
Дальше.. . Если этого раствора 100 г, то кислотыв нем 100*0,731=73,1 г.
Если это составляет 30%, то масса всего раствора 73,1/30*100=243,7 г.
А объем получим, если теперь эту массу разделим на плотность
243,7/1,22=199,8 мл.