Решение задач по химии

Работа состоит из решения задач по химии в колличестиве 20 штук, работа сдана на отлично!! ...

1. Что такое химический эквивалент? Окислением 0,14 г кадмия получили 0,16 г окисла. Вычислите эквивалент кадмия.
2. Сформулируйте закон эквивалентов. Вычислите эквивалент хрома в окисле, в котором содержится 52% хрома.
3. Сформулируйте закон сохранения массы. Почему этот закон относится к основным законам химии ? Вычислите эквивалент марганца в окисле, в котором марганец и кислород соединены в отношении 1,72 (Мn): 1 (02).
4. Сформулируйте закон постоянства состава. Почему этот закон относится к основным законам химии ? Из 0,582 г меди получили 0,728 г окиси меди. Вычислите эквивалент меди.
5. Сформулируйте закон кратных отношений. Почему этот закон относится к основным законам химии ? Вычислите эквивалент алюминия, если 0,2046 г его вытеснили из соляной кислоты 274 мл водорода при 19°С и755 мм рт.ст.
6. Сформулируйте закон Авагадро. Вычислите эквивалент серы в соединении ее с железом, если на 0,161 г серы приходится 0,279 г железа, валентность которого в этом соединении равна 2.
7. Вычислите эквивалент хлора, если 0,824 г меди соединяется с 291 мл хлора, измеренного при нормальных условиях, а валентность меди в этом соединении равна 2.

8. Дайте определение, что такое атом и молекула ? На нейтрализацию 0,728 г щелочи израсходовали 0,535 г HNO3. Вычислите эквивалент щелочи.
9. На реакцию с 0,4375 г соли израсходовали 0,14 щелочи - гидрата окиси натрия. Вычислите эквивалент соли.
10. На нейтрализацию 0,943 г фосфористой кислоты израсходовали 1,288 г гидрата окиси калия. Вычислите основность кислоты.
11. Вычислите массу 50 л газовой смеси, состоящей из 60% окиси углерода и 40% водорода при 20°С и 740 мм рт.ст.
12. Масса 344 мл газа при 42°С и 772 мм рт.ст. равна 0,865 г. Вычислите молекулярную массу газа.
14. Какой объем кислорода, измеренный при нормальных условиях, расходуется на сжигание 100 л ацетона, измеренного при 27°С и 745 мм.рт.ст.?
15. Сколько литров двуокиси серы, измеренной при 70°С и 1 атм., получится при сжигании 1 кг серы?
16. Кристаллический железный купорос (формула FeSO4 * 7Н2O) в количестве 120 г в реакции образует осадок Fe(OH)2 Какое количество осадка образуется?
17. Какую массу железа можно получить из 2 тонн железной руды, содержащей 94% Fe203?
18. На окисление 0,87 г висмута расходуется 0,10 г кислорода. Определите эквивалент висмута.
19. При сжигании 34,0 г антрацита получили 53,0 л СО2 измеренного при нормальных условиях. Сколько процентов углерода (по массе) содержит антрацит?
20. Сформулируйте основные законы химии. Почему эти законы отнесены к разряду основных

1. Что такое химический эквивалент? Окислением 0,14 г кадмия получили 0,16 г окисла. Вычислите эквивалент кадмия.

mэ(соли)=(40*0,4375)/0,14=125(г/моль); предположим, что соль - это хлорид марганца(II), тогда уравнение химической реакции примет вид MnCl2+2NaOH=Mn(OH)2+2NaCl, отсюда найдём эквивалентную массу хлорида магния mэ=М/n= 125/2=62,5=63(г/моль), где n число гироксо групп (ОН);
Ответ: мольная масса эквивалента соли=63(г/моль)
10. На нейтрализацию 0,943 г фосфористой кислоты израсходовали 1,288 г гидрата окиси калия. Вычислите основность кислоты.
Решение: Основность у кислот — количество атомов водорода, способных замещаться на металл. По закону эквивалентов «Вещества взаимодействуют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам» - справедливо соотношение: m(Н3РО3)/m(КОН)=mэ(Н3РО3)/mэ(КОН), откуда найдём массу эквивалента фосфористой Н3РО3: - mэ(Н3РО3)=(mэ(КОН)*m(Н3РО3))/m(КОН)= =(56*0,943/1,288)=41 (г/моль), где mэ(КОН) - мольная масса эквивалента гидрата окиси натрия равна 56/1=56(г/моль);
Oсновность = М(кислоты)/Мэ(кислоты)=M(Н3РО3)/ mэ(Н3РО3)=82/41=2; где M(Н3РО3) молярная масса= 82.
Ответ: Основность фосфористой кислоты 2
11. Вычислите массу 50 л газовой смеси, состоящей из 60% окиси углерода и 40% водорода при 20°С и 740 мм рт.ст.
Решение: Определяем объём занимаемый каждым компонентом газовой смеси при заданных условиях через пропорцию 50л/100%=хл/60%, где х количество литров окиси углерода х=50*60/100=30л. Следовательно объём водорода будет равен 50-30=20л. Из уравнения Менделеева-Клайперона выделим массу и посчитаем для каждого газа: m=PVM/RT;
Для водорода mH=P*VH*MH/RT=(740*133.33)*20*2/(8.314*(20+273))=1.62(г)
Для окиси углерода mСО=P*VСО*MСО/RT= =(740*133.33)*30*28/(8.314*(20+273))=34.02(г)
Сумма масс компонентом газовой смеси даст массу самой газовой смеси mсм= mH + mСО =34.02+1.62=35.64 (г)
Ответ: Масса газовой смеси равна 35,64 (г)
12. Масса 344 мл газа при 42°С и 772 мм рт.ст. равна 0,865 г. Вычислите молекулярную массу газа.
Решение: Из уравнения Менделеева-Клайперона найдём молекулярную массу газа: M=RTm/PV =8,314*(42+273)*0,865/((772*133,33)*344*10-6) =63,97(г/моль) Молярная масса численно равна молекулярной массе
Ответ: молекулярная масса газа 63,97(а.е.м.)
13. Какое количество NH3 может быть получено из 1 кг Н2?
Решение: 3Н2 –2NH3, согласно стехиометрическим коэффициентам из 3 молей Н2 можно получить 2 моля NH3 определяем сколько молей в 1 кг водорода по формуле v=m/M = 1000/2=500(моль), где М молярная масса.
Составляем пропорцию 500/3=х/2, отсюда количество х=500*2/3=333,33(моль), по массе m=v*M= 333.33*17=5666.61(г).
Ответ: 333,33 (моль )или 5,6 (кг).
14. Какой объем кислорода, измеренный при нормальных условиях, расходуется на сжигание 100 л ацетона, измеренного при 27°С и 745 мм.рт.ст.?
Решение: Химическая реакция протекает по уравнению С3Н6О+4О2=3СО2+3Н2О
Определяем количество вещества С3Н6О содержащегося в 100 литрах при заданных условиях, для этого используем уравнение Менделеева-Клайперона v=PV/RT = (745*133.33)*100/(8.314*(27+273))=3982.47(моль); согласно стехиометрическим коэффициентам нга окисление 1 моля С3Н6О нужно 4 моля О2, следовательно справедлива пропорция 1/3982,47=4/у, где у – количество молей О2. у=(3982,47*4)/1=15929,88 (моль);
Определим какой объём занимает это количество кислорода, используя уравнение Менделеева-Клайперона, подставляя в уравнение параметры нормальных условий (Т=273К и Р=760мм.рт.ст.) V=vRT/P=15929.88*8.314*273/760*133.33=356,8(л)
Ответ: Для сжигания указанного количества ацетона потребуется 356,8 лира кислорода в н.у.
15. Сколько литров двуокиси серы, измеренной при 70°С и 1 атм., получится при сжигании 1 кг серы?
Решение: Химическая реакция протекает по уравнению S+О2=S2О
Найдём количество вещества серы v=m/M 1000/32=31.25(моль) Согласно закону постоянства массы и стехиометрическим коэффициентам в результате реакции образуется 31,25 моль S2О.объём занимаемый двуокисью серы при заданных условиях находим по уравнению Мендилеева-Клайперона V=vRT/P подставляя заданные значения (1 атм.=1010325 Па, и 70°С =273+70=343К)получаем V=31,25*8,314*343/101325=0,8795(м3) или 879,5(л).
Ответ: 879,5 литров двуокиси серы, измеренной при 70°С и 1 атм., получится при сжигании 1 кг серы.
16. Кристаллический железный купорос (формула FeSO4 * 7Н2O) в количестве 120 г в реакции образует осадок Fe(OH)2 Какое количество осадка образуется?
Решение: Определим количество вещества FeSO4 * 7Н2O как v=m/M = 120/278=0.43 (моль) согласно закону сохранения массы в осадок выпало не более 0,43 молей Fe(OH)2 .Определяем массу осадка m=v*M= 0.43*84=36.12 (г)
Ответ: Осадка образовалось в количестве 0,43 моля или 36,12 граммов.
17. Какую массу железа можно получить из 2 тонн железной руды, содержащей 94% Fe203?
Решение. Определим массу Fe203 находящегося в руде, для этого составим пропорцию 2000/100=х/94, где х масса Fe203 в руде. х=2000*94/100=1880 (кг)
Для определения массы железа найдём количество моль Fe203 в руде v=m/M=1880*1000/160=11750 (моль), по закону сохранения массы, количество железа которое можно получить их этого количества руды найдём как m=v*M = 11750*112=1316 (кг), где М молярная масса Fe2
Ответ: Можно получить 1316 кг чистого железа.
18. На окисление 0,87 г висмута расходуется 0,10 г кислорода. Определите эквивалент висмута.
Решение: Химическая реакция протекает по уравнению Вi+О2= BiО
Химическая реакция протекает по уравнению хВi +O2= Вi yOz т.к. масса висмута 0,87г, а масса кислорода 0,10г то по закону эквивалентов или «Массы реагирующих веществ пропорциональны мольным массам эквивалентов этих веществ», следовательно справедливо соотношение: m(Вi)/m(О2)=mэ(Вi)/mэ(O2), откуда найдём массу эквивалента Вi: - mэ(Вi)=(mэ(О2)*m(Вi))/m(O2), где mэ(О2) - мольная масса эквивалента кислорода равна 16/2=8(г/моль), тогда mэ(Вi)=8*0,87/0.10=69,6(г/мол)ь, а Э =mэ(Вi)/М(Вi)=69,9/208,9=1/3(моль), где М(Вi) мольная масса висмута =208,9(г). Уравнение реакции примет вид 4Вi +3O2=2 Вi2О.3
Ответ: Эквивалент висмута Э(Вi)= 1/3.
19. При сжигании 34,0 г антрацита получили 53,0 л СО2 измеренного при нормальных условиях. Сколько процентов углерода (по массе) содержит антрацит?
Решение: Химическая реакция протекает по уравнению С+О2= СО2
Определим количество молей углекислого газа полученное при сжигании антрацита v=PV/RT= (101325*53*10-3)/(8.314*273)=2.36 (моль), согласно закону постоянства масс и стехиометрическим коэффициентам в уравнении химической реакции делаем вывод, что количество углерода сгоревшего равно 2.36 моль. Определим сколько это по массе m=v*M=2.36 *12=28.39(г)для определения процентного содержания составим пропорцию 34,0/100=28,38/х, отсюда х=34,0*28.39/100=95,2%.
Ответ: антрацит содержит 95,2% углерода.
20. Сформулируйте основные законы химии. Почему эти законы отнесены к разряду основных ?
Ответ:
Законы перечисленные ниже относятся к основным законам химии потому что с их помощью можно объяснить многие фундаментальные понятия и теории в современной науке, решить многие практические задачи на основе этих выявленных закономерностей основываются современное представление о строении вещества, взаимодействии веществ.
Закон сохранения массы - «Масса всех веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции»
Закон постоянства состава - «Всякое чистое вещество независимо от способа его получения всегда имеет постоянный качественный и количественный состав.» или «В каждом определенном хим. соединении., независимо от способа его получения, соотношения масс составляющих элементов постоянны.»
Закон эквивалентов - «Вещества взаимодействуют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам» или «Массы реагирующих веществ пропорциональны мольным массам эквивалентов этих веществ», для количественных расчётом можно использовать не только отношение взаимодействующий масс, но и долей единицы, процентное отношение и отношение объёмов.
Закон кратных отношений - «Если два элемента образуют несколько соединений, то массы одного элемента, приходящиеся на единицу массы другого, относятся как целые числа». Установление закона кратных отношений явилось одним из наиболее убедительных свидетельств правильности атомно-молекулярной теории строения вещества.
Закон Авагадро - «В равных объемах идеальных газов при одинаковых давлении и температуре содержится одинаковое число молекул»