9 класс Задача 1. Вычислить массу ортофосфорной кислоты

9 класс
Задача 1. Вычислить массу ортофосфорной кислоты, образовавшейся в
результате сжигания 72 г фосфина и растворении продуктов сгорания в воде.
Решение
Уравнение реакций горения фосфина: 4PH3 + 8O2 = 2P2O5 + 6H2O
образования фосфорной кислоты: P2O5 + 3H2O = 2H3PO4.
Мольное отношение H3PO4/PH3 =1.
m(H3PO4) = 207,5 г.
Задача 2. Жидкие отходы лабораторных работ, содержащие кислоты,
необходимо нейтрализовать щелочью или содой.
1) Определите массы гидроксида натрия и карбоната натрия,
необходимые для нейтрализации отходов, содержащих 0,60 моль соляной
кислоты.
2) Какой объем газа (н.у.) выделится при нейтрализации указанного
количества отходов?
3) Сколько нитрата серебра потребовалось бы для осаждения хлоридионов, содержащихся в 0,60 моль соляной кислоты?
Решение
1) Составим уравнения реакций:
HСl + NaOH = NaCl + H2O (1)
2HCl + Na2CO3= 2NaCl + H2O + CO2
(2)
2) Для нейтрализации 0,60 моль НСl в соответствии с уравнением
реакции (1) требуется 0,60 моль NaOH, так как n(HCl) = n(NaOH);
n(Na2CO3) = 1/2n(HCl) = 0,60моль: 2 = 0,30 моль – уравнение (2).
m(NaOH) = 0,60 моль · 40 г/моль = 24 г;
m(Na2СO3) = 0,30 моль · 106 г/моль = 31,8 г.
3) Рассчитаем объем углекислого газа, выделившегося
нейтрализации по реакции (2):
n(CO2) = 1/2n(HCl) = 0,60моль : 2 = 0,30 моль;
V(CO2) = n(CO2) · VM= 0,30 моль · 22,4 л/моль = 6,72 л.
4) Cl-+ Ag+= AgCl
n(AgNO3) = n(Cl-) = 0,60 моль;
m(AgNO3) = 0,60 моль · 170 г/моль = 102 г.
при
Задача 3. Имеется смесь веществ:NaCl, Zn, Cu, Au. Как химическим
путем выделить из нее каждое вещество в индивидуальном виде? Напишите
уравнения соответствующих реакций.
Решение
а) NaCl растворяют в воде, отделяют раствор и выпаривают его;
б) цинк отделяют от остальных металлов растворением в разбавленной
соляной кислоте:
Zn+2HCl= ZnCl2+H2
ZnCl2Zn(OH)2ZnOZn ;
в) Медь отделяют от золота растворением в разбавленной азотной
кислоте:
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4 H2O.
Регенерировать медь из раствора Cu(NO3)2 можно по реакции
замещения:
Fe+ Cu(NO3)2 = Fe(NO3)2 + Cu.
Задача 4. Определите общее число протонов, электронов и нейтронов в
молекуле серной кислоты, содержащей изотоп 34S. Напишите электронную
конфигурацию этого изотопа.
Решение
Молекула серной кислоты содержит 2 атома водорода, один атом серы
и 4 атома кислорода.
В атоме водорода 1 протон, 1 электрон, 0 нейтронов.
В атоме серы (изотоп сера - 34) 16 протонов, 16 электронов, 18
нейтронов.
В атоме кислорода 8 протонов, 8 электронов, 8 нейтронов.
Общее число протонов: 2•1 + 16 + 4•8 = 50.
Общее число электронов: 2•1 + 16 + 4•8 = 50.
Общее число нейтронов: 2•0 + 18 + 4•8 = 50.
1s22s22p63s23p6.
Задача 5. При пропускании оксида серы (IV) через раствор
перманганата калия образовался раствор, в котором массовая доля серной
кислоты равна 5%. Вычислите массовые доли остальных продуктов реакции
в полученном растворе.
Решение
Составим уравнение реакции:
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
Найдем массу 2моль H2SO4
m(H2SO4) = 2моль ∙ 98г/моль = 196г
Найдем массу 2моль MnSO4
m(MnSO4) = 2моль ∙ 151г/моль = 302г
Найдем массу 1моль К2SO4
m(К2SO4) = 1моль ∙ 174г/моль = 174г
Массовая доля каждого вещества равна: ω(в-ва) = m(в-ва) : m(р-ра).
Поскольку все эти вещества находятся в одном растворе (т.е., масса раствора
для них одинакова), то отношение их массовых долей равно отношению
масс:
ω(К2SO4) : ω(H2SO4) = m(К2SO4) : m(H2SO4) = 174 : 196
откуда ω (К2SO4) = 0,05 ∙ (174 : 196) = 0.04 или 4,4%
ω(MnSO4) : ω(H2SO4) = m(MnSO4) : m(H2SO4) = 302 : 196, откуда
ω(MnSO4) = 0.05 ∙ (302:196) =0,077 или 7,7%.