#27,84 г оксида марганца (IV) растворили в 695 мл 10%-ного раствора соляной кислоты (плотность 1,05 г/мл). вычислите, какое количество железа (в граммах) может прореагировать с хлором, полученным в результате описанной реакции. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задания, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых величин).
Решение:
Запишем уравнения реакций:
MnO2+4HCI=MnCI2+CI2+2H2O (1)
2Fe+3CI2=2FeCI3 (2)
Рассчитаем исходное количество оксида марганца (IV).
М(MnO2)=87 г/моль
n(MnO2)=m(MnO2)/ М(MnO2)=27,84 г/87 г/моль=0,32 моль
Определим исходное количество хлороводорода.
m(HCI)р-ра=V(HCI)р-ра *p(HCI)р-ра=695 мл *1,05 г/мл=729,75 г
m(HCI)= m(HCI)р-ра*ῳ(HCI)/100%=729,75 г*10%/100%=72,975 г
М(HCI)=36,6 г/моль
n(HCI)= m(HCI)/ М(HCI)= 72,975 г/36,6 г/моль=2 моль
По уравнению: n(MnO2)/1= n(HCI)/4.
По условию: 0,32 моль/1больше, чем 2 моль/1, получается, что соляная кислота взята в избытке, делаем расчеты по недостатку.
По уравнению 1:
n(MnO2)/1= n(CI2)/1=0,32 моль.
По уравнению 2: n(Fe)/2= n(CI3)/3.
n(Fe)=2/3*0,32 моль=0,213 моль. Вычислим массу железа.
m(Fe)= n(Fe)* М(Fe)=0,213*56 г/моль=11,928 г
Ответ: 11,928 г
#21.6 г пирита сожгли в 44.8 л (н.у.) кислорода. Полученный газ собрали и пропустили через 15%-ный раствор гидроксида натрия. Какой объем раствора едкого натра (плотностью 1,16 г/мл) понадобился для проведения реакции, если известно, что в результате взаимодействия образовалась средняя соль?
В ответе укажите уравнения реакций, которые указаны в условии задания, и выполните все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых величин).
Решение:
Запишем уравнения реакций.
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 (газ) (1)
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O (2)
Рассчитаем исходное количество пирита.
М(FeS2)=120 г/моль
n(FeS2)=m(FeS2)/ М(FeS2)=21,6 г/120 г/моль=0,18 моль
Определим исходное количество кислорода.
n(О2)=V/Vm=44.8 л/22.4 л/моль=2 моль
По уравнению: n(FeS2)/4= n(О2)/11.
По условию: 0,18 моль/4 меньше, чем 2 моль/11, получается, что кислород взят в избытке, делаем расчеты по недостатку.
По уравнению 1:
n(FeS2)/4= n(SO2)/8, n(SO2)=2 * n(FeS2)=2*0,18 моль=0,36 моль
По уравнению 2: n(SO2)/1= n(NaOH)/2.
n(NaOH)=2* n(SO2)=2*0,36 моль=0,72 моль
Вычислим массу гидроксида натрия. М(NaOH)=40 г/моль.
m(NaOH)= n(NaOH)* М(NaOH)=0,72 моль*40 г/моль=28,8 моль
Рассчитаем массу раствора гидроксида натрия.
m(NaOH)р-ра= m(NaOH)*100%/ῳ(NaOH)= 28,8 моль*100%/15%=192 г
V(NaOH)= m(NaOH)р-ра/p(NaOH)р-ра=192 г/1,16 г/моль=165,5 мл
Ответ: 165,5 мл
#13.8 г натрия сожгли в токе 44.8 л (н.у.) кислорода. Полученное вещество растворили в избытке соляной кислоты. Вычислите, какой объем хлора (н.у.) выделится в результате реакции.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задания, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых величин).
Решение:
Запишем уравнения реакций:
2Na+O2=Na2O2 (1)
Na2O2+4HCI=2NaCI+2H2O+CI2 (газ) (2)
Рассчитаем исходное количество натрия.
М(Na)=23 г/моль, n(Na)=m(Na)/М(Na)=13,8 г/23 г/моль=0,6 моль
Определим исходное количество кислорода.
n(О2)=V(О2)/Vm=44,8 л/22,4 л/моль=2 моль
По уравнению 1: n(О2)/1= n(Na)/2.
По условию: 2 моль/1 больше, чем 0,6 моль/2, кислород взят в избытке.
По уравнению 1: n(Na)/2= n(Na2O2)/1, n(Na2O2)=0,5* n(Na)=0,5*0,6 моль=0,3 моль.
По уравнению 2: n(Na2O2)/1= n(CI2)/1=0,3 моль
Вычислим объем хлора.
V(CI2)н.у.= n(CI2)* Vm=0,3 моль *22,4 л/моль=6,72 л
Ответ: 6,72 л