Масса твердого остатка, полученного при нагревании нитрата металла, составляет 67,37% от массы нагретого нитрата металла. Используя расчеты, определите формулу нитрата металла
Пусть масса нитрата металла = 100 г, значит на газообразные продукты разложения (O2, NO2 или смесь NO2+O2) приходится 100-67.37 = 32.63 г;
нитраты могут разлагаться по неск. разл. р-ям:
1) MeNO3 = MeNO2 + 0.5O2;
2) MeNO3 = Me + NO2 + 0.5O2;
3) Me(NO3)2 = MeO + 2NO2 + 0.5O2;
4) 2Me(NO3)2 = Me2O3 + 4NO2 + 0.5O2;
5) Me(NO3)2 = MeO2 + 2NO2;
6) 2Me(NO3)3 = Me2O3 + 6NO2 + 1.5O2;
проверим, подходит ли р-ия 1) к условию:
n O2 = 32.63/32 = 1.02 моль, тогда n MeNO2 = 1.02*2 = 2.04 моль, а M MeNO2 = 67.37/2.04 = 33 г/моль - не подходит, т.к. M (NO2)- = 46 г/моль;
проверим р-ию 2):
мольное соотношение O2 к NO2 составляет 1 к 2, поэтому 32*x+46*2*x = 32.63, откуда x (n O2) = 0.263 моль, тогда M Me = 67.37/(0.263*2) = 128 г/моль - нет такого металла;
проверим р-ию 3):
мольное соотношение O2 к NO2 составляет 1 к 4, поэтому 32*x+46*4*x = 32.63, откуда x (n O2) = 0.151 моль, тогда M MeO = 67.37/(0.151*2) = 223 г/моль, а M Me = 223-16 = 207 г/моль, что соотв. свинцу Pb;
Для определения массовой доли серы в технической сере, мы сначала должны рассчитать мольную массу серы и диоксида серы. Затем мы сможем использовать полученные значения для расчета массовой доли серы.
Шаг 1: Рассчитаем количество молей SO2
Для этого мы используем уравнение реакции сгорания серы:
S + O2 → SO2
Молярная масса серы(S) = 32 г/моль
Молярная масса диоксида серы(SO2) = 64 г/моль
Масса SO2, полученная при сжигании серы, равна 2,96 г.
Таким образом, количество молей SO2 равно:
моль SO2 = масса SO2 / молярная масса SO2
моль SO2 = 2,96 г / 64 г/моль
Шаг 2: Рассчитаем количество молей серы
Из уравнения реакции можно сказать, что соотношение между молями SO2 и S равно 1:1.
Таким образом, количество молей серы равно:
моль S = моль SO2
Шаг 3: Рассчитаем массу серы
Массовая доля серы - это отношение массы серы к общей массе технической серы, умноженное на 100%.
Мы знаем, что масса технической серы составляет 7,9 г.
Итак, масса серы равна:
масса S = моль S * молярная масса S
масса S = моль S * 32 г/моль
Шаг 4: Рассчитаем массовую долю серы
Массовая доля серы равна:
массовая доля S = (масса S / масса технической серы) * 100%
Итак, мы можем объединить все расчеты:
массовая доля S = ((мовль SO2 * 32 г/моль) / 7,9 г) * 100%
2. Для определения окислителя и восстановителя в уравнении реакции, мы должны найти изменение степени окисления дополнительно и анализировать, какие элементы окисляются и восстанавливаются. В данном уравнении:
P + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO
Окислителем является HNO3 (азотная кислота), так как азот в ней увеличивает свою степень окисления с +5 до +5.
Восстановителем является P (фосфор), так как он уменьшает свою степень окисления с 0 до +5.
3. Для решения этой задачи, мы должны использовать закономерности стехиометрических соотношений в реакции. Сначала найдем количества веществ, зная их молярные массы и количества веществ данного вещества, а затем воспользуемся стехиометрическими коэффициентами в уравнении реакции.
Молярная масса цинка (Zn) = 65.38 г/моль
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 98.09 г/моль
Масса цинка = 6.5 г
Масса серной кислоты = 20 г
Моль цинка = масса цинка / молярная масса цинка = 6.5 г / 65.38 г/моль = 0.0992 моль
Моль серной кислоты = масса серной кислоты / молярная масса серной кислоты = 20 г / 98.09 г/моль = 0.204 моль
Уравнение реакции:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Стехиометрический коэффициент для Zn в уравнении реакции равен 1. Таким образом, моль цинка, участвующая в реакции, равна 0.0992 моль.
Масса выделившегося водорода = количество молей водорода * молярная масса водорода = 0.0992 моль * 2.02 г/моль = 0.200 г
Таким образом, масса выделившегося водорода равна 0.200 г.
4. Гидролиз солей происходит, когда соли реагируют с водой, образуя кислоты или основания. Для составления молекулярных и ионных уравнений гидролиза солей, нужно знать их состав и свойства.
Значение рН растворов этих солей зависит от характера образовавшегося кислоты или основания в результате гидролиза. На основании данных уравнений реакций гидролиза солей, можем сделать следующие выводы:
а. Li3PO4:
Образовавшаяся кислота: H3PO4
Водородный ион (H+) доминирует над гидроксидным (OH-) ионом. Таким образом, раствор будет кислым.
б. KCl:
Образовавшаяся кислота: HCl
Водородный ион (H+) нейтрализуется гидроксидным (OH-) ионом. Таким образом, раствор будет нейтральным.
в. CuCl2:
Образовавшаяся основание: Cu(OH)2
Гидроксидный ион (OH-) доминирует над водородным (H+) ионом. Таким образом, раствор будет щелочным.
5. Для получения карбоната бария (BaCO3) необходимо использовать растворы бария (Ba2+) и карбоната (CO3 2-). Уравнение реакции в молекулярном виде:
BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl
Для получения фосфата кальция (Ca3(PO4)2) необходимо использовать растворы кальция (Ca2+) и фосфата (PO4 3-). Уравнение реакции в молекулярном виде:
3CaCl2 + 2Na3PO4 → Ca3(PO4)2 + 6NaCl
Для получения сульфата свинца (PbSO4) необходимо использовать растворы свинца (Pb2+) и сульфата (SO4 2-). Уравнение реакции в молекулярном виде:
Pb(NO3)2 + Na2SO4 → PbSO4 + 2NaNO3
Обратите внимание, что растворы, содержащие растворители, такие как NaCl, Na3PO4 и NaNO3, будут также присутствовать в полученных растворах, но они не участвуют в основной реакции.
Пусть масса нитрата металла = 100 г, значит на газообразные продукты разложения (O2, NO2 или смесь NO2+O2) приходится 100-67.37 = 32.63 г;
нитраты могут разлагаться по неск. разл. р-ям:
1) MeNO3 = MeNO2 + 0.5O2;
2) MeNO3 = Me + NO2 + 0.5O2;
3) Me(NO3)2 = MeO + 2NO2 + 0.5O2;
4) 2Me(NO3)2 = Me2O3 + 4NO2 + 0.5O2;
5) Me(NO3)2 = MeO2 + 2NO2;
6) 2Me(NO3)3 = Me2O3 + 6NO2 + 1.5O2;
проверим, подходит ли р-ия 1) к условию:
n O2 = 32.63/32 = 1.02 моль, тогда n MeNO2 = 1.02*2 = 2.04 моль, а M MeNO2 = 67.37/2.04 = 33 г/моль - не подходит, т.к. M (NO2)- = 46 г/моль;
проверим р-ию 2):
мольное соотношение O2 к NO2 составляет 1 к 2, поэтому 32*x+46*2*x = 32.63, откуда x (n O2) = 0.263 моль, тогда M Me = 67.37/(0.263*2) = 128 г/моль - нет такого металла;
проверим р-ию 3):
мольное соотношение O2 к NO2 составляет 1 к 4, поэтому 32*x+46*4*x = 32.63, откуда x (n O2) = 0.151 моль, тогда M MeO = 67.37/(0.151*2) = 223 г/моль, а M Me = 223-16 = 207 г/моль, что соотв. свинцу Pb;
ф-ла нитрата металла - Pb(NO3)2.