Вправа 2 Сергій та Аліна не могли дійти згоди. Сергій стверджував: те, що практичний вихід продукту реакції менший за теоретичний, суперечить закону збереження маси речовин під час хімічних реакцій. Аліна заперечувала, але їй забракло аргументів. Уявіть себе на місці Аліни й поясніть Сергію, чому його твердження хибне. На практичний вихід продукту впливають виробничі втрати, що зумовлені зовнішнім впливом на умови проведення реакції
Вправа 3 Унаслідок дії надлишку розчину сульфатної кислоти на купрум (ІІ) оксид масою 20 г та наступного упарювання розчину було добуто безводну сіль масою 36 г. Обчисліть відносний вихід (%) купрум (ІІ) сульфату.
Відомо: m(CuO)=20 г, mпрактична(CuSO4)=36 г
Знайти: η-?
Розв'язування
M(CuO)=80 г/моль
v(CuO)=m(CuO):M(CuO)=40 г : 80 г/моль=0,25 моль
Записуємо рівняння реакції:
СuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
За рівнянням реакції n(CuO):n(CuSO4)=1:1, тому
n(CuSO4)=n(CuO)=0,25 моль
M(CuSO4)=160 г/моль
mтеоретична(CuSO4)=n(CuSO4)•M(CuSO4)=0,25 моль•160 г/моль=40 г
η=mпрактична(CuSO4):mтеоретична(CuSO4)=36 г : 40 г = 0,9, або 90%
Відповідь: 90%
Вправа 4 Обчисліть практичний вихід (г) купрум (ІІ) оксиду, який утвориться внаслідок окиснення міді масою 25,6 г надлишком кисню, якщо відносний вихід міді становить 80%.
Відомо: mтеоретична(Cu)=25,6 г, η=80%
Знайти: m(CuO)-?
Розв'язування
mпрактична(Cu)=mтеоретична(Cu)•η:100%=25,6 г•80%:100%=20,48 г
M(Cu)=64 г/соль
n(Cu)=m(Cu):M(Cu)=20,48 г : 64 г/моль=0,32 моль
Записуємо рівняння реакції:
2Сu + О2 = 2CuO
За рівнянням реакції n(Cu):n(CuО)=2:2=1:1, тому
n(CuO)=n(Cu)=0,32 моль
M(CuO)=80 г/соль
m(CuO)=n(CuO)•M(CuO)=0,32 моль•80 г/моль=25,6 г
Відповідь: 25,6 г
Вправа 5 Обчисліть масу (г) магнію, який прореагував з хлоридною кислотою, якщо внаслідок цієї хімічної реакції утворився водень об'ємом 4,48 л (н.у.). Відносний вихід водню становить 0,88.
Відомо: Vпрактичний(H2)=4,48 л, η=0,88
Знайти: m(Mg)-?
Розв'язування
Vтеоретичний(Н2)=Vпрактичний(Н2):η=4,48 л : 0,88=5,09 л
n(H2)=V(H2):Vm=5,09 л : 22,4 л/моль=0,227 моль
Записуємо рівняння реакції:
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
За рівнянням реакції n(Mg):n(H2)=1:1, тому
n(Mg)=n(H2)=0,227 моль
M(Mg)=24 г/моль
m(Mg)=n(Mg)•M(Mg)=0,227 моль•24 г/моль=5,448 г
Відповідь: 5,448 г
Вправа 6 Обчисліть масу (г) барій сульфату, який утвориться внаслідок добавляння водного розчину масою 400 г з масовою часткою барій нітрату 7% до водного розчину масою 200 г з масовою часткою сульфатної кислоти 0,49. Відносний вихід барій сульфату становить 98%.
Відомо: m(розчину)= 400 г, w(Ba(NO3)2)=7%, або 0,07, η=98%
Знайти: mпрактична(BaSO4)-?
Розв'язування
m(Ba(NO3)2)=m(розчину)•w(Ba(NO3)2)=400 г•0,07=28 г
M(Ba(NO3)2)=261 г/соль
n(Ba(NO3)2)=m(Ba(NO3)2):M(Ba(NO3)2)=28 г : 261 г/моль=0,1073 моль
Записуємо рівняння реакції:
Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HNO3
За рівнянням реакції n(Ba(NO3)2):n(BaSO4)=1:1, тому
n(BaSO4)=n(Ba(NO3)2)=0,1073 моль
M(BaSO4)=233 г/моль
mтеоретична(BaSO4)=n(BaSO4)•M(BaSO4)=0,1073 моль•233 г/моль=25 г
mпрактична(BaSO4)=mтеоретична(BaSO4)•η:100%=25 г • 0,98:100%=24,5 г
Відповідь: 24,5 г
Вправа *7 Визначте відносний вихід (%) вольфраму, якщо внаслідок відновлення алюмінієм з рудного концентрату масою 33,14 кг добули вольфрам масою 12,72 кг. Масова частка вольфрам(VІ) оксиду в концентраті становить 70%.
Відомо: m(концентрату)=33,14 кг, w(WO3)=70%, або 0,7,
mпрактична(W)=12,72 кг
Знайти: η-?
Розв'язування
m(WO3)=m(концентрату)•w(WO3)=33,14 кг•0,7=23,198 кг
M(WO3)=232 кг/кмоль
n(WO3)=m(WO3):M(WO3)=23,198 кг : 232 кг/кмоль=0,1 кмоль
Записуємо рівняння реакції:
2Al + WO3 = Al2O3 + W
За рівнянням реакції n(WO3):n(W)=1:1, тому
n(W)=n(WO3)=0,1 кмоль
M(W)=184 кг/кмоль
mтеоретична(W)=n(W)•M(W)=0,1 кмоль•184 кг/кмоль=18,4 кг
η=mпрактична(W):mтеоретична(W)=12,72 кг : 18,4 кг=0,69, або 69%
Відповідь: 69%