Вариант 8 1. Составьте УХР по схеме: S→ ZnS → SO₂→SO₃→ CaSO₄ 2. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса: S+KCIO₃ + H₂O → Cl₂ + K₂SO₄ + H₂SO₄ 3. Какая масса силицида магния получится при взаимодействии 60 г кремния, содержащего 5% примесей, с магнием?

Ответ:

1. Составление УХР (уравнения химической реакции) по схеме:

1. S → ZnS: S + Zn → ZnS
2. ZnS → SO₂: 2ZnS + 3O₂ → 2SO₂ + 2ZnO
3. SO₂ → SO₃: 2SO₂ + O₂ → 2SO₃
4. SO₃ → CaSO₄: SO₃ + CaO → CaSO₄

2. Расстановка коэффициентов методом электронного баланса:

Реакция: S + KCIO₃ + H₂O → Cl₂ + K₂SO₄ + H₂SO₄

Шаг 1: Определяем степени окисления элементов:

S⁰ + KCIO₃⁺⁵ + H₂O → Cl₂⁰ + K₂SO₄⁺⁶ + H₂SO₄⁺⁶

Шаг 2: Составляем электронный баланс:

S⁰ - 6e⁻ → S⁺⁶ (сера окисляется, отдает электроны)

Cl⁺⁵ + 5e⁻ → Cl⁰ (хлор восстанавливается, принимает электроны)

Шаг 3: Находим наименьшее общее кратное (НОК) и дополнительные множители:

НОК(6, 5) = 30

Дополнительные множители: 30 / 6 = 5 и 30 / 5 = 6

Шаг 4: Расставляем коэффициенты в уравнении:

5S + 6KCIO₃ + H₂O → 3Cl₂ + 5K₂SO₄ + H₂SO₄

Шаг 5: Уравниваем водород и кислород:

5S + 6KCIO₃ + 11H₂O → 3Cl₂ + 5K₂SO₄ + 5H₂SO₄

Финальное уравнение:

5S + 6KCIO₃ + 11H₂O → 3Cl₂ + 5K₂SO₄ + 5H₂SO₄

3. Расчет массы силицида магния:

Реакция: 2Mg + Si → Mg₂Si

Шаг 1: Определяем массу чистого кремния в исходном образце:

Масса примесей: 60 г * 0.05 = 3 г

Масса чистого кремния: 60 г - 3 г = 57 г

Шаг 2: Переводим массу кремния в количество вещества (моль):

Молярная масса кремния (Si) = 28 г/моль

Количество вещества кремния: n(Si) = 57 г / 28 г/моль ≈ 2.036 моль

Шаг 3: Определяем количество вещества силицида магния (Mg₂Si), которое получится:

По уравнению реакции, 1 моль Si образует 1 моль Mg₂Si, значит, n(Mg₂Si) = n(Si) ≈ 2.036 моль

Шаг 4: Рассчитываем массу силицида магния:

Молярная масса Mg₂Si = 2 * 24 (Mg) + 28 (Si) = 76 г/моль

Масса Mg₂Si = n(Mg₂Si) * M(Mg₂Si) = 2.036 моль * 76 г/моль ≈ 154.74 г

Ответ: 154.74 г