Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

Вправа 286. Сіль якого типу можна добути за реакцією між простими речовинами? Безоксигенові солі.

Запишіть кілька відповідних хімічних рівнянь.

Mg + Cl2 = MgCl2

Si + C = SiC - карборунд

2P + 3S = P2S3

Fe + S = FeS

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

6K + S2 = 2K3S

 

Вправа 287. Запропонуйте якомога більше способів добування:

а) цинк хлориду; 

1) Zn + Cl2 = ZnCl2

2) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

3) Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu

4) ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O

5) Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O

6) ZnCO3 + 2HCl = ZnCl2 + H2O + CO2

7) ZnSO4 + BaCl2 = ZnCl2 + BaSO4

б) купрум (ІІ) сульфату;

1) Cu + HgSO4 = CuSO4 + Hg

2) CuO + SO3 = CuSO4

3) CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

4) Cu(OH)2 + H2SO= CuSO4 + H2O

5) CuCO3 + H2SO4 = CuSO4 + CO2 + H2O

6) Ag2SO4 + CuCl2 = CuSO4 + 2AgCl

в) барій карбонату.

1) BaO + CO2 = BaCO3

2) BaO + H2CO3 = BaCO3 + H2O

3) Ba(OH)2 + CO= BaCO3 + H2O

4) Ba(OH)2 + Na2CO3 = BaCO3 + 2NaOH

5) Ba(OH)2 + H2CO3 = BaCO3 + 2H2O

6) BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3 + 2NaCl

 

Вправа 288. Як із натрій сульфату добути натрій хлорид? Як здійснити протилежне перетворення? Наведіть хімічні рівняння й укажіть умови, за яких відбуваються реакції.

Натрій хлорид можна добути з натрій сульфату реакцією обміну між двома розчинами солей.

Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4↓ - реакція обміну, відбувається миттєво. 

Як із натрій хлориду добути натрій сульфат? 

1-ий спосіб

При нагріванні твердого залишку солі  натрій хлориду з концентрованою сульфатною кислотою.

2NaCl(тв.) + H2SO4(конц.) = Na2SO4 + 2HCl

2-ий спосіб

 

2NaCl + Ag2SO4 = Na2SO4 + 2AgCl↓ - реакція обміну, відбувається миттєво. 

 

Вправа 289. Напишіть рівняння реакцій, за допомогою яких можна здійснити такі послідовні перетворення:

а) Р -> Р2O5 -> Н3РO4 -> Na3PO4 -> АlРO4;

4P + 5O2 = 2P2O5

P2O5 + 3H2O = 2H3PO4

H3PO4 + 3NaOH = Na3PO4 + 3H2O

Na3PO4 + AlCl3 = AlPO4+ 3NaCl

б) Са -> СаО -> Са(ОН)2 -> Ca(NO3)2 -> CaCO3

2Ca + O2 = 2CaO

CaO + H2O = Ca(OH)2

Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O

Ca(NO3)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaNO3

в) Na2O -> Na2SO4 -> NaOH -> NaAlO2 -> NaCl;

Na2O + H2SO4 = Na2SO4 + H2O

Na2SO4 + Ba(OH)2 = 2NaOH + BaSO4

NaOH + Al(OH)3 = NaAlO2 + 2H2O

NaAlO2 + 4HCl = NaCl + AlCl3 + 2H2O

г) ZnO -> Zn(NO3)2 -> Zn(OH)2 -> K2ZnO2 -> ZnSO4.

ZnO + 2HNO3 = Zn(NO3)2 + H2O

Zn(NO3)2 + 2NaOH = Zn(OH)2 + 2NaNO3

Zn(OH)2 + 2KOH = K2ZnO2 + 2H2O

K2ZnO2 + 2H2SO4 = K2SO4 + ZnSO4 + 2H2O

 

Вправа 290. Доберіть речовини для здійснення перетворень і напишіть відповідні хімічні рівняння:

а) амфотерний гідроксид (як основа) -> сіль;

Al(OH)3 + HCl = AlCl3 + H2O

б) амфотерний гідроксид (як кислота) -> сіль;

H3AlO3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O

Al(OH)3        натрій метаалюмінат

в) сіль 1 -> сіль 2 -> сіль 3 (усі солі утворені одним і тим самим металічним елементом).

1) BaCO3 -> BaCl2 - > Ba(NO3)2

BaCO3 + 2HCl = BaCl2 + H2O + CO2

BaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Ba(NO3)2

2) Na2CO3 -> Na2SO4 - > NaCl

Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4+ H2O + CO2

Na2SO4 + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4

 

Вправа 291. Як добути алюміній хлорид, використовуючи літій оксид, алюміній нітрат, воду і хлоридну кислоту? Складіть відповідні хімічні рівняння і вкажіть умови, за яких відбуваються реакції.

Li2O + H2O = 2LiOH

3LiOH + Al(NO3)3 = 3LiNO3 + Al(OH)3

Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O

 

Вправа 292. Чи можна добути алюміній хлорид, якщо у вашому розпорядженні є лише алюміній сульфат і хлоридна кислота? Відповідь поясніть. Ні, не можна, бо новоутворені продукти реакції є розчинними, причому новоутворена кислота HCl є сильніша, ніж реагуюча H2SO4.

 

Вправа 293. Яку масу калій сульфату можна добути за реакцією 14 г калій гідроксиду з необхідною кількістю сульфатної кислоти?

Дано: m(KOH)=14 г. Знайти: m(K2SO4)-?

Розв'язування:

І спосіб

Складаємо хімічне рівняння:

 14 г                 x г

2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O

112 г                174 г

Над формулами сполук KOH і K2SO4 записуємо наведену в умові задачі масу лугу (14 г) і невідому масу солі (х г), а під формулами сполук - маси кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 2 моль калій гідроксиду і масу 1 моль калій сульфату, бо прореагувало 2 моль лугу KOH з утворенням 1 моль солі K2SO4.

Mr(KOH)=Ar(K)+Ar(O)+Ar(H)=39+16+1=56, M(KOH)=56 г/моль.

Маса 1 моль=56 г, а маса 2 моль=112 г.

Mr(K2SO4)=2•Ar(K)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•39+32+4•16=174,

M(K2SO4)=174 г/моль. Маса 1 моль=174 г,

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її:

за рівнянням реакції з 112 г KOH утворюється 174 г K2SO4,

за умовою задачі з 14 г KOH - x г K2SO4.

112 г / 14 г = 174 г / х г

х г • 112 г = 174 г • 14 г

х = 174 г • 14 г / 112 г

х = 21,75 г

II спосіб

Обчислюємо кількість речовини калій гідроксиду масою 14 г за формулою n=m/M, де M=Mrг/моль.

Mr(KOH)=Ar(K)+Ar(O)+Ar(H)=39+16+1=56, M(KOH)=56 г/моль.

n(KOH)=m(KOH) : M(KOH)=14 г : 56 г/моль=0,25 моль.

Складаємо хімічне рівняння:

0,25 моль         х моль 

2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O

2 моль            1 моль

Записуємо під формулами сполук у хімічному рівнянні їх кількості речовини згідно з коефіцієнтами, а над формулами - обчислену кількість речовини калій гідроксиду (0,25 моль) й невідому кількість речовини калій сульфату (х моль).

Обчислюємо за допомогою пропорції кількість речовини калій сульфату:

0,25 моль / 2 моль = х моль / 1 моль

х моль • 2 моль = 0,25 моль • 1 моль

х = 0,25 моль • 1 моль / 2 моль

х = 0,125 моль

З формули n=m/M, де M=Mr г/моль, знаходимо масу m=n•M.

Mr(K2SO4)=2•Ar(K)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•39+32+4•16=174,

M(K2SO4)=174 г/моль.

m(K2SO4)=n(K2SO4)•M(K2SO4)=0,125 моль•174 г/моль=21,75 г.

Відповідь: m(K2SO4)=21,75 г.

 

Вправа 294. У результаті взаємодії 14,6 г суміші цинку і цинк оксиду з достатньою кількістю хлоридної кислоти виділилося 2,24 л водню (н. у.). Яка маса солі утворилася?

Дано: m(Zn,ZnO)=14,6 г, V(H2)=2,24 л. Знайти: m(ZnCl2)-?

Розв'язування:

І спосіб

З утворенням водню у суміші речовин реагує тільки цинк.

Складаємо хімічне рівняння:

 x г            у г      2,24 л

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

65 г           136 г    22,4 л

Над формулами сполук H2, Zn і ZnCl2 записуємо наведену в умові задачі об'єм водню (2,24 л) і невідому масу цинку (х г) та цинк хлориду (у г), а під формулами сполук - маси та об'єм кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль цинку і масу 1 моль цинк хлориду, бо прореагувало 1 моль цинку Zn з утворенням 1 моль солі ZnClта 1 моль водню Н2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л).

Mr(Zn)=Ar(Zn)=65, M(Zn)=65 г/моль.

Маса 1 моль=65 г.

Mr(ZnCl2)=Ar(Zn)+2•Ar(Cl)=65+2•35,5=136,

M(ZnCl2)=136 г/моль. Маса 1 моль=136 г,

Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення маси цинку:

За рівнянням реакції 22,4 л H2 утворюється з 65 г Zn,

за умовою задачі 2,24 л H2 - x г Zn.

22,4 л / 2,24 л = 65 г / х г

х г • 22,4 л = 65 г • 2,24 л

х = 65 г • 2,24 л / 22,4 л

х = 6,5 г

Пропорція для обчислення маси цинк хлориду:

За рівнянням реакції утворюються 22,4 л H2 і 136 г ZnCl2,

за умовою задачі - 2,24 л H2 i у г ZnCl2.

22,4 л / 2,24 л = 136 г / у г

у г • 22,4 л = 136 г • 2,24 л

у = 136 г • 2,24 л / 22,4 л

у = 13,6 г

Обчислюємо масу цинк оксиду у суміші:

m(ZnO)=m(Zn,ZnO)-m(Zn)=14,6-6,5=8,1 г.

Складаємо хімічне рівняння:

8,1 г              х г   

ZnО + 2HCl = ZnCl2 + H2О

81 г             136 г  

Над формулами сполук ZnО і ZnCl2 записуємо обчислену масу цинк оксиду (8,1 г) і невідому масу цинк хлориду (х г), а під формулами сполук - маси кількості речовин згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) цикн хлориду й, відповідно, масу 1 моль, бо прореагувало 1 моль цинк оксиду ZnО з утворенням 1 моль солі ZnCl2(молярна маса обчислена вище).

Mr(ZnО)=Ar(Zn)+Ar(О)=65+16=81, M(ZnО)=81 г/моль.

Маса 1 моль=81 г.

Пропорція для обчислення маси цинк хлориду:

За рівнянням реакції з 81 г ZnO утворюється 136 г ZnCl2,

за умовою задачі з 8,1 г ZnO - x г ZnCl2.

81 г / 8,1 г = 136 г / х г

х г • 81 г = 136 г • 8,1 г

х = 136 г • 8,1 г / 81 г

х = 13,6 г

Сумарна маса цинк хлориду становить 13,6 г + 13,6 г = 27,2 г

Відповідь: 27,2 г.

 

Вправа 295. При нагріванні 46,8 г суміші карбонатів Кальцію і Магнію з достатньою кількістю силіцій (ІV) оксиду виділилося 11,2 л газу (н. у.). Обчисліть масові частки силікатів у добутій їхній суміші.

Відомо: m(CaCO3,MgCO3)=46,8 г; V(CO2)=11,2 л.

Знайти: w(CaSiO3)-?, w(MgSiO3)-?

Розв'язування:

1. Приймаємо масу газу СО2 в першому рвнянні за х г,

тоді маса газу СО2 в другому рівняння дорівнює 11,2-x.

2. Складаємо два хімічні рівняння:

m1 г                            х л  

СаСO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2 

100 г                          22,4 л 

m2 г                         11,2-х л

MgСO3 + SiO2 = MgSiO3 + CO2

84 г                          22,4 л

Над формулами сполук CO2 записуємо об'єм (х л та (11,2 - х) л відповідно) і невідомі маси карбонатів СаСО3 і MgСO3, позначивши через змінні m1 i m2, (m1 г і m2 г відповідно), а під формулами сполук - маси і об'єми кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, маси 1 моль кальцій карбонату і 1 моль магній карбонату, бо прореагувало 1 моль CaCO3 i 1 моль MgCO3 з утворенням 1 моль газів CO2 (1 моль газів за н.у. займає об'єм 22,4 л).

Mr(CaCО3)=Ar(Ca)+Ar(C)+3Ar(O)=40+12+316=100,

M(CaCO3)=100 г/моль. Маса 1 моль = 100 г.

Mr(Mg3)=Ar(Mg)+Ar(C)+3Ar(O)=24+12+316=84,

M(MgCO2)=84 г/моль. Маса 1 моль = 84 г.

3. Записуємо дві пропорції та виводимо математичні вирази для мас солей:

m1 / 100 = x / 22,4 

m1  22,4 = x  100

m1 = х • 100 : 22,4

m1 = 4,464 х

m2 / 84 = (11,2 - x) / 22,4

m2 • 22,4 = 84  (11,2 - x)

m2 = 84  (11,2 - x) : 22,4

m2 = 42 - 3,75 x

4. За умовою задачі маса суміші карбонатів рівна 46,8 г, тому m1+m2=46,8.

Підставимо в це рівняння отримані вирази для змінних m1 i m2 та розв'яжемо рівняння.

4,464 х + 42 - 3,75 x = 46,8

0,714 х = 4,8

х = 4,8 : 0,714

х = 6,72

Отже, у першому рівнянні m(СO2)=6,72 г, а у другому рівнянні 

m(CO2)=11,2-х=11,2-6,72=4,48 г.

5. Складаємо два хімічні рівняння:

                    х г        6,72 л  

СаСO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2 

                   116 г      22,4 л 

                      у г     4,48 л

MgСO3 + SiO2 = MgSiO3 + CO2

                     100 г    22,4 л

Над формулами сполук CO2 записуємо об'єм (6,72 л та 4,48 л відповідно) і невідомі маси силікатів СаSiО3 і MgSiO3 (х г і у г відповідно), а під формулами сполук - маси і об'єми кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, маси 1 моль кальцій силікату і 1 моль магній силікату, бо прореагувало 1 моль CaSiO3 i 1 моль MgSiO3 з утворенням 1 моль газів CO2 (1 моль газів за н.у. займає об'єм 22,4 л).

Mr(CaSiО3)=Ar(Ca)+Ar(Si)+3Ar(O)=40+28+316=116,

M(CaSiO3)=116 г/моль. Маса 1 моль = 116 г.

Mr(MgSiО3)=Ar(Mg)+Ar(Si)+3Ar(O)=24+28+316=100,

M(MgSiO2)=100 г/моль. Маса 1 моль = 100 г. 

Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх:

Пропорція для обчислення маси кальцій силікату:

За рівнянням реакції утворюється 22,4 л CO2 i 116 г CaSiO3.

за умовою задачі з 6,72 л СO2 і x г СаSiO2.

22,4 л / 6,72 л = 116 г / х г

х г • 22,4 л = 116 г • 6,72 л

х = 116 г • 6,72 л / 22,4 л

х = 34,8 г

Пропорція для обчислення маси магній силікату:

За рівнянням реакції утворюється 22,4 л CO2 i 100 г MgSiO3.

за умовою задачі 4,48 л СO2 і у г MgSiO2.

22,4 л / 4,48 л = 100 г / у г

у г • 22,4 л = 100 г • 4,48 л

у = 100 г • 4,48 л / 22,4 л

у = 20 г

6. m(CaSiO3,MgSiO3)=m(CaSiO3) + m(MgSiO3)=34,8 г + 20 г = 54,8 г.

Масову частку сполуки в суміші обчислюємо за формулою w(сполуки)=m(сполуки)/m(суміші).

w(CaSiO3)=m(CaSiO3)/m(CaSiO3,MgSiO3)=34,8 г : 54,8 г = 0,635, або,

помноживши це число на 100%, одержимо 63,5%.

Масову частку магній силікату можна знайти так:

w(MgSiO3)=w(CaSiO3,MgSiO3) - w(CaSiO3)=100% - 63,5% = 36,5%

чи так:

w(MgSiO3)=m(MgSiO3)/m(CaSiO3,MgSiO3)=20 г : 54,8 г = 0,365, або 36,5%.

Відповідь: w(CaSiO3)=63,5%, w(MgSiO3)=36,5%.

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...