Читайте также:
|
1. Определите эквиваленты, количество вещества эквивалентов и молярные массы эквивалентов серной кислоты и железа (3) гидроксида в реакциях:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5).
Решение. В уравнении (1) в реакцию нейтрализации вступает один ион 
молекулы кислоты, следовательно,
.
Количество вещества эквивалентов серной кислоты в этой реакции и молярная масса эквивалентов 
определяются по формулам:
() = 
() = 1 моль; 
() = ()· 
().
Учитывая, что 
()= 2·1 + 32 + 4·16 = 98, и, следовательно, () 
, получим
() = 
= 98 
.
В уравнении (2) в реакцию с металлическим цинком вступают 2 иона молекулы кислоты, следовательно,
и 
() = ½.
Тогда количество вещества эквивалентов серной кислоты в этой реакции и молярная масса эквивалентов будут равны:
() = ½·1 = ½ моль; 
() = ½·98(
) = 49 
.
В уравнении (3) в реакцию с двумя ионами от двух молекул соляной кислоты вступила одна молекула железа (3) гидроксида, следовательно,
и 
.
Тогда 
= ½·1 = ½ моль; 
= ½· (
).
Зная, что 
= 56 + (16+1)·3 = 107 и, следовательно, 
= 107 г/моль, получим: 
= ½·107(г/моль) = 53,5 г/моль.
В уравнении (4) одна молекула железа (3) гидроксида взаимодействует с тремя ионами , следовательно, Э() = ⅓ 
и () = ⅓. Тогда
() = ⅓·1 = ⅓ моль; () = ⅓·107(г/моль) = 36 г/моль.
В уравнении (5) с двумя ионами одной молекулы серной кислоты взаимодействуют 2 молекулы железа (3) гидроксида. Следовательно, в этой реакции Э() = ; () = 1. Зато 
и () = ½. Тогда
( = 1моль; = 107 г/моль;
() = ½·1 моль = 0,5 моль; () = 
.
Ответ: В уравнении (1) Э() = ; () = 1 моль; () = 98 г/моль. В уравнениях (2) и (5) Э() = ½ ; () = 0,5 моль; ( = 49 г/моль. В уравнении (3) Э() = ½ ; () = 0,5 моль; () = 53,5 г/моль. В уравнении (4) Э() = ⅓ ; () = 0,3 моль; () = 36 г/моль.
2. Из 3,85 г соли металла нитрата получено 1,60 г его гидроксида. Определите молярную массу эквивалентов металла 
) в его соединениях.
Решение. Вспомним следствие из закона эквивалентов: молярная масса эквивалентов химического соединения всегда равна сумме молярных масс эквивалентов составляющих это соединение частей. Следовательно,
и 
.
Ионы 
и 
эквивалентны одному иону водорода , следовательно, 
; 
.
С другой стороны, согласно закону эквивалентов:
.
Используя значения 
и 
, получим:
.
Подставляя в это выражение данные из условия задачи и значения молярных масс ионов (
и 
), получим окончательное уравнение для расчета:
.
Решая уравнение относительно 
, получим величину молярной массы эквивалента металла: 
.
Ответ: 
.
3. Вычислите объем газообразного водорода (при нормальных условиях), который потребуется для получения количества вещества эквивалентов аммиака, равного 4 моль.
Решение. I-й способ. Составим уравнение реакции синтеза аммиака
.
По химическим формулам реагента (
) и продукта (
) можно определить их молярные объемы эквивалентов:
.
Аналогично 
.
Зная по условию задачи количество вещества эквивалентов аммиака, образовавшегося в реакции, можно определить объем выделившегося аммиака:
.
Применим к химическому уравнению реакции закон эквивалентов и, заменив массы реагирующих веществ и продуктов реакции их объемами, получим выражение: 
.
Преобразовав его относительно 
) и подставив полученные значения остальных переменных, рассчитаем объем вступившего в реакцию водорода:
.
II-й способ. Поскольку вещества взаимодействуют в эквивалентных количествах, то для образования 4 моль эквивалентов аммиака понадобилось 4 моль эквивалентов водорода, т.е. 
. И тогда
.
Ответ: 
.
4. Определите, какую массу цинка растворили в кислоте, если объем выделившегося водорода при температуре 291 
и его парциальном давлении 101,3 кПа оказался равным 119,4 мл.
Решение. Вначале находим объем, который занимает 119,4 мл водорода при нормальных условиях, применив объединенный газовый закон: 
.
Преобразовав его относительно ), и подставив известные значения, получим:
.
Теперь применим закон эквивалентов к реакции вытеснения водорода металлом из кислоты, схема процесса: 
,
заменив массу водорода его объемом при н.у. Выведем расчетную формулу, позволяющую определить массу металла цинка, вступившего в реакцию с кислотой: 
.
Зная, что молярный объем эквивалента водорода 
и 
, окончательно получим:
.
Ответ: в кислоте растворили 0,326 г цинка.
5. К раствору, содержащему 1 г азотной кислоты, прибавили 1 г натрия гидроксида. Определите реакцию среды полученного раствора.
Решение. Реакция среды раствора после смешивания кислоты и щелочи будет зависеть от того, какой из компонентов был взят в избытке. Из уравнения реакции нейтрализации
следует, что нейтральная среда будет в том случае, если кислота и щелочь смешаны в эквивалентных количествах.
Используя формулу 
, рассчитаем количество вещества эквивалентов компонентов раствора до реакции:
;
.
Как показывают расчеты, 
был взят в избытке, следовательно, реакция среды будет оснóвной.
Ответ: реакция среды оснóвная.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 304 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Пример 1. Определение молярной массы вещества и абсолютной массы молекулы вещества | | | Пример 3. Определение формулы химического вещества |