Рассчитайте объём газа (А), полученного взаимодействием (В) с (С).
(A) H2
(В) 36 г. Mg
(C) H2SO4
Сначала запишем уравнение реакции взаимодействия магния с серной кислотой:
\[Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2 \uparrow\]Далее найдём количество вещества магния:
\[n(Mg) = \frac{m(Mg)}{M(Mg)} = \frac{36 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} = 1.5 \text{ моль}\]По уравнению реакции, количество вещества водорода равно количеству вещества магния:
\[n(H_2) = n(Mg) = 1.5 \text{ моль}\]Теперь рассчитаем объём водорода, используя молярный объём газа (при нормальных условиях Vm = 22.4 л/моль):
\[V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 1.5 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 33.6 \text{ л}\]Найдите массу выпавшего осадка, полученного взаимодействием (А) с (В), если его выход в реакции равен (С).
(А) 10 г. CaO
(В) H3PO4
(C) 80%
Запишем уравнение реакции взаимодействия оксида кальция с фосфорной кислотой:
\[3CaO + 2H_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 + 3H_2O\]Найдём количество вещества оксида кальция:
\[n(CaO) = \frac{m(CaO)}{M(CaO)} = \frac{10 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 0.179 \text{ моль}\]По уравнению реакции, количество вещества образовавшегося фосфата кальция:
\[n(Ca_3(PO_4)_2) = \frac{1}{3} n(CaO) = \frac{1}{3} \cdot 0.179 \text{ моль} \approx 0.0597 \text{ моль}\]Рассчитаем теоретическую массу фосфата кальция:
\[m_{теор}(Ca_3(PO_4)_2) = n(Ca_3(PO_4)_2) \cdot M(Ca_3(PO_4)_2) = 0.0597 \text{ моль} \cdot 310 \text{ г/моль} \approx 18.5 \text{ г}\]Учитывая выход реакции 80%, найдём практическую массу фосфата кальция:
\[m_{практ}(Ca_3(PO_4)_2) = m_{теор}(Ca_3(PO_4)_2) \cdot \text{выход} = 18.5 \text{ г} \cdot 0.8 = 14.8 \text{ г}\]Рассчитайте массу соли, полученной взаимодействием (А), содержащего (В)% примесей с (С).
(А) 148 г. KOH
(В) 15
(C) H3PO4
Сначала определим массу чистого гидроксида калия в исходном образце:
\[m_{чист}(KOH) = m_{общ}(KOH) \cdot (1 - \text{доля примесей}) = 148 \text{ г} \cdot (1 - 0.15) = 148 \text{ г} \cdot 0.85 = 125.8 \text{ г}\]Запишем уравнение реакции нейтрализации гидроксида калия фосфорной кислотой (с образованием средней соли):
\[3KOH + H_3PO_4 \rightarrow K_3PO_4 + 3H_2O\]Рассчитаем количество вещества чистого гидроксида калия:
\[n(KOH) = \frac{m_{чист}(KOH)}{M(KOH)} = \frac{125.8 \text{ г}}{56.1 \text{ г/моль}} \approx 2.24 \text{ моль}\]По уравнению реакции, количество вещества образовавшегося фосфата калия:
\[n(K_3PO_4) = \frac{1}{3} n(KOH) = \frac{1}{3} \cdot 2.24 \text{ моль} \approx 0.747 \text{ моль}\]Рассчитаем массу фосфата калия:
\[m(K_3PO_4) = n(K_3PO_4) \cdot M(K_3PO_4) = 0.747 \text{ моль} \cdot 212.3 \text{ г/моль} \approx 158.6 \text{ г}\]Ответ: Задача 1: 33.6 л, Задача 2: 14.8 г, Задача 3: 158.6 г
Молодец! Ты отлично справился с этими задачами. Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится!