В качестве антифриза в охладительных системах двигателей используют один из многоатомных спиртов. Массовая доля элементов в спирте составляет: углерода 38,75%, водорода 9,68%, кислорода 51,51%. Плотность паров вещества по водороду равна 31. Выведите формулу вещества.
а1. Атомы элементов кислорода и серы имеют одинаковое число:
Ответ: 1) заполненных электронных слоев
Обоснование: Заполненные электронные слои в атомах кислорода и серы обеспечивают стабильность атомов и являются одним из признаков кислорода и серы как элементов.
а2. Число электронов в ионе S2-:
Ответ: 2) 32
Обоснование: Ион S2- образуется путем получения двух электронов кислородом. У атома серы в исходном состоянии 16 электронов, и получив 2 электрона, становится ионом S2-. Таким образом, общее число электронов в ионе S2- составляет 16 (от исходного атома серы) + 2 (дополнительные электроны) = 18, что соответствует варианту 2.
а3. Аллотропной модификацией серы не является:
Ответ: 4) моноклинная
Обоснование: Аллотропные модификации - это различные структурные формы одного и того же элемента. Сера имеет несколько аллотропных модификаций, таких как пластическая, ромбическая и коллоидная. Моноклинная форма не относится к аллотропным модификациям серы, поэтому выбираем вариант 4.
а4. Сульфат натрия реагирует с раствором:
Ответ: 2) гидроксида меди(ll)
Обоснование: Сульфат натрия образует растворимую соль и ионы На+ и SO4^2-. Гидроксид меди(ll) тоже является растворимым ионным соединением, а значит может реагировать с сульфатом натрия.
а5. Неэлектролитом является:
Ответ: 3) K2CO3
Обоснование: Неэлектролитом является вещество, которое в растворе не образует свободных ионов. Варианты 1) SO3, 2) NaOH и 4) NaHCO3 образуют ионы и являются электролитами, поэтому не могут быть выбраны. Карбонат калия (K2CO3) не образует свободных ионов в растворе, поэтому является неэлектролитом.
а6. Соединениями с ковалентной неполярной и ионной связью являются соответственно:
Ответ: 4) O2 и S8
Обоснование: Ковалентная неполярная связь образуется между неметаллами с одинаковой электроотрицательностью, в таких соединениях электроны равномерно распределены между атомами. Вариант 4) O2 состоит из двух кислородных атомов и образует ковалентную неполярную связь. Ионная связь образуется между атомами с разной электроотрицательностью, один атом отдает электрон, а другой принимает. Сернистый (октаэдрический) сера S8 состоит из атомов серы, которая образует ионную связь.
а7. В лаборатории кислород получают:
Ответ: 3) действием соляной кислоты на известняк
Обоснование: Действие соляной кислоты на известняк (CaCO3) приводит к образованию углекислого газа (CO2) и воды (H2O). На данном этапе задачи важно знать, какой метод используется для получения кислорода.
а8. Реакция невозможна между серной (разбавленной) кислотой и каждым из веществ:
Ответ: 1) раствор поваренной соли и серебро
Обоснование: Раствор поваренной соли (NaCl) не прореагирует с разбавленной серной кислотой (H2SO4), так как серебро является более активным металлом, чем натрий. Реакция протекает только между металлом с меньшей активностью и кислотой сильной кислотой, поэтому данная реакция невозможна.
в.1. Сера восстанавливается в реакциях:
Ответ: 1) FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2, 2) S + O2 + H2S → S + H2O, 3) NO2 + SO2 → SO3 + NO
Обоснование: В данном вопросе необходимо определить реакции, в которых присутствует процесс восстановления серы. В реакции 1) молекула серного пирита (FeS2) реагирует с кислородом (O2), образуя оксид железа (Fe2O3) и диоксид серы (SO2). В реакции 2) сера (S) реагирует с кислородом (O2) и сероводородом (H2S), образуя серу (S) и воду (H2O). В реакции 3) диоксид азота (NO2) реагирует с диоксидом серы (SO2), образуя трехоксид серы (SO3) и оксид азота (NO).
С1. Напишите уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения:
Fes → х1 → SO3 → K2SO4
Ответ: Уравнение реакции х1: FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S, Уравнение реакции SO3: SO2 + O2 → SO3, Уравнение реакции K2SO4: 2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
Обоснование: Для превращения железного пирита (FeS) в сернистую кислоту (H2SO3), необходимо провести реакцию с разбавленной серной (тиосерной) кислотой (H2SO3). Так как сернистая кислота в исходном варианте не указана (вместо нее указано SO3), предлагаю уравнение реакции, где в роли первого химического вещества (х1) будет выступать FeS, а в роли второго - H2SO4.
Уравнение реакции х1: FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S
Далее, для получения сульфата калия (K2SO4) из сернистой кислоты (H2SO3), применим реакцию с оксидом серы (SO2), который получается при нагревании сернистой кислоты (H2SO3). Однако, в данном варианте не указано, как именно можно получить сернистую кислоту (H2SO3). Поэтому, я предлагаю применить реакцию SO3 (сульфата серы) с кислородом (O2) для получения сульфата калия (K2SO4).
Уравнение реакции SO3: SO2 + O2 → SO3
И наконец, для осуществления превращения оксида серы (SO3) в сульфат калия (K2SO4), можно провести реакцию между гидроксидом калия (KOH) и сульфурной кислотой (H2SO4). В результате реакции образуется сульфат калия (K2SO4) и вода (H2O).
Уравнение реакции K2SO4: 2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
Итак, уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения: FeS → х1 → SO3 → K2SO4, будут:
1) FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S
2) SO2 + O2 → SO3
3) 2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O
Надеюсь, объяснения и решения были понятными. Если возникнут еще вопросы, с удовольствием помогу!
- Объем водяных паров 16,8 л (н.у)
- Объем водорода 12 л (н.у)
- Образовался оксид железа (2)
Теоритически возможный объем водорода можно рассчитать по уравнению реакции:
Fe + H2O -> FeO + H2
Уравнение реакции показывает, что для образования 1 молекулы водорода необходимо 1 молекула железа (Fe). Молярный объем газа равен 22,4 литра на моль при нормальных условиях (н.у).
Так как объем водорода в задаче указан в литрах, а объем водяных паров воздуха в нормальных условиях (н.у), нужно привести объем водяных паров к молярному объему, используя уравнение:
16,8 л * (1 моль/22,4 л) = 0,75 моль
Так как соотношение между железом и водородом в реакции 1:1, то и количество молекул водорода равно 0,75 моль.
Для каждой молекулы железа образуется 1 молекула водорода, поэтому количество молекул железа равно 0,75 моль.
Молярная масса железа (Fe) равна 55,85 г/моль, а молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль.
Масса водорода, выделившаяся при реакции, равна:
масса = количество молекул * молярная масса
масса водорода = 0,75 моль * 2 г/моль = 1,5 г
Теоретически возможная масса водорода равна массе железа, так как соотношение между ними в реакции 1:1. Масса железа равна:
масса железа = количество молекул * молярная масса
масса железа = 0,75 моль * 55,85 г/моль = 41,89 г
Теперь можно вычислить выход водорода от теоретически возможного, используя формулу:
выход водорода (%) = (масса фактического водорода / масса теоретического водорода) * 100
выход водорода (%) = (1,5 г / 41,89 г) * 100 = 3,58%
Таким образом, выход водорода от теоретически возможного составляет 3,58%.