Інші завдання дивись тут...

Вправа 1 Поясніть, як ви розумієте поняття «сировина». Сировиною називають природні речовини або матеріали, які використовують для виробництва продуктів різних галузей промислового виробництва. 

 

Вправа 2 Охарактеризуйте основні завдання хімії в розв’язанні сировинної проблеми. Розвідування та створення альтернативної дешевої сировини; комплексне використання сировинних ресурсів; багаторазове застосування сировини, що ґрунтується на процесах рециркуляції та регенерації; використання промислових і побутових відходів.

 

Вправа 3 Як сировину для добування етину використовують кальцій карбід. З етину за допомогою певних перетворень можна добути речовини інших класів. Складіть рівняння реакцій за схемою та назвіть утворені речовини:

СаС2 → С2Н2 → С2Н4 → С2Н5Сl → С2Н5ОН → СН3СООН → СН3СООС2Н5.

CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 Кальцій гідроксид і етин

C2H2 + H2 → C2H4 Етен

C2H4 + HCl → C2H5Cl Хлороетан

C2H5Сl + H2O → C2H5OH + HCl Етанол і гідроген хлорид

C2H5OH + CuO → CH3COOH + Cu + H2O Етанова кислота, мідь і вода

CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O Етилетаноат і вода

 

Вправа 4 Сировиною для виплавки заліза є його оксиди. Здійсніть перетворення за схемою та поясніть, чи буде раціональним цей спосіб добування заліза:

FeO → FeCl2 → Fe(OH)2 → FeO → Fe.

FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O

FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl

Fe(OH)2 = FeO + H2O

FeO + CO = Fe + CO2

 

Вправа 5 Обчисліть і позначте маси алюмінію та ферум (ІІ, ІІІ) оксиду, що вступили в реакцію алюмінотермії, якщо відновилося залізо масою 8,96 г.

А 12,39 г Fe3O4 і 3,84 г Al

В 11,73 г Fe3O4 і 3,27 г Al

Б 12,47 г Fe3O4 і 3,87 г Al

Г 12,87 г Fe3O4 і 3,78 г Al

Відповідь: А

Відомо: m(Fe)=8,96 г

Знайти: m(Al)-?, m(Fe3O4)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

x г       у г                 8,96 г                  

8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe

216 г   696 г               504 г

M(Al)=27 г/моль, маса 1 моль=27 г, а маса 8 моль=216 г

M(Fe3O4)=232 г/моль, маса 1 моль=232 г, а маса 3 моль=696 г

M(Fe)=56 г/моль, маса 1 моль=56 г, а маса 9 моль=504 г

х=m(Al)=8,96 г • 216 г : 504 г=3,84 г

у=m(Fe3O4)=8,96 г • 696 г : 504 г=12,39 г  

ІI спосіб

M(Fe)=56 г/моль

v(Fe)=m(Fe):M(Fe)=8,96 г : 56 г/моль=0,16 моль

Записуємо рівняння реакції: 8Al + 3Fe3O4 = 4Al2O3 + 9Fe

За рівнянням реакції v(Al):v(Fe3O4):v(Fe)=8:3:9, тому

v(Al)=8v(Fe):9=80,16 моль:9=0,142 моль

v(Fe3O4)=3v(Fe):9=30,16 моль:9=0,053 моль

M(Al)=27 г/моль, M(Fe3O4)=232 г/моль

m(Al)=v(Al)M(Al)=0,142 моль27 г/моль=3,84 г

m(Fe3O4)=v(Fe3O4)M(Fe3O4)=0,053 моль232 г/моль=12,39 г

Відповідь: 12,39 г Fe3O4 і 3,84 г Al

 

Вправа 6 Під час виробництва цементу як один з компонентів сировини використовують вапняк. Обчисліть вміст кальцій карбонату у вапняку масою 1,6 т, якщо внаслідок його термічного розкладу отримали негашене вапно масою 806,4 кг.

Відомо: m(вапняку)=1,6 т=1600 кг, m(CaO)=806,4 кг

Знайти: w(CaCO3)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

x кг       806,4 кг                

СaCO3 = CaO + CO2

100 кг    56 кг

M(CaCO3)=100 кг/кмоль, маса 1 кмоль=100 кг

M(CaO)=56 кг/кмоль, маса 1 кмоль=56 кг

х=m(CaCO3)=806,4 кг • 100 кг : 56 кг=1440 кг

w(CaCO3)=(m(CaCO3):m(вапняку))100%=(1440 кг : 1600 кг)100%=90%

ІI спосіб

M(CaO)=56 кг/кмоль

n(CaO)=m(CaO):M(CaO)=806,4 кг : 56 кг/кмоль=14,4 кмоль

Записуємо рівняння реакції: СaCO3 = CaO + CO2

За рівнянням реакції v(СaCO3):v(CaO)=1:1, тому

v(CaCO3)=v(CaO)=14,4 кмоль

M(CaCO3)=100 кг/кмоль

m(СaCO3)=v(CaCO3)M(CaCO3)=14,4 кмоль100 кг/кмоль=1440 кг

w(CaCO3)=m(CaCO3):m(вапняку)=1440 кг : 1600 кг=0,9, або 90%

Відповідь: 90%

 

Вправа 7 Для відновлення заліза з ферум (ІІІ) оксиду масою 32 кг витратили водень об’ємом 15 м3 (н.у.). Обчисліть масу відновленого заліза.

Відомо: m(Fe2O3)=32 кг, V(H2)=15 м3

Знайти: m(Fe)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

15 м3      х кг      у кг                  

3H2   +   Fe2O3 = 2Fe + 3H2O

67,2 м3   160 кг   112 кг

За н.у. 1 кмоль газу займає об'єм 22,4 м3, а 3 моль ― утричі більший об'єм, тобто 67,2 м3

M(Fe2O3)=160 кг/кмоль, маса 1 кмоль=160 кг

M(Fe)=56 кг/кмоль, маса 1 кмоль=56 кг, а маса 2 кмоль=112 кг

х=m(Fe2O3)=15 м3 • 160 кг : 67,2 м3=35,7 г

Для повної взаємодії 15 м3 H2 треба взяти Fe2O3 масою 35,7 кг, а за умовою задачі його маса становить тільки 32 кг, отже, водень — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою ферум (ІІІ) оксиду.

у=m(Fe)=32 кг • 112 кг : 160 кг=22,4 кг

ІI спосіб

M(Fe2O3)=160 кг/кмоль

v(H2)=V(H2):VM=15 м3 : 22,4 м3/кмоль=0,669 кмоль

v(Fe2O3)=m(Fe2O3):M(Fe2O3)=32 кг : 162 кг/кмоль=0,197 кмоль

Записуємо рівняння реакції: 3H2 + Fe2O3 = 2Fe + 3H2O

За рівнянням реакції 1 кмоль Fe2O3 реагує з 3 кмоль H2. Отже, з 0,197 кмоль Fe2O3 реагує утричі більша кількість речовини H2, тобто 0,591 кмоль, але кількість речовини водню становить 0,669 кмоль, отже, водень взято в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними ферум (III) оксиду.

За рівнянням реакції v(Fe2O3):v(Fe)=1:2, тому

v(Fe)=2v(Fe2O3)=20,197 кмоль=0,394 кмоль

M(Fe)=56 кг/кмоль

m(Fe)=v(Fe)M(Fe)=0,394 кмоль56 кг/кмоль=22,4 кг

Відповідь: 22,4 кг Fe

Інші завдання дивись тут...