В пробирку налейте 1-2 мл раствора сульфата меди(ii), добавьте 1-2 мл раствора гидроксида натрия. к полученному осадку добавляйте по каплям со- ляную кислоту до полного растворения осадка. напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
Какой объём водорода (н. у.) может получиться при действии 6,5 г цинка на 200 г 10%-ного раствора серной кислоты?
Записываем уравнение реакции:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Находим молярную массу цинка:
M (Zn) = 65 г/моль
Находим молярную массу серной кислоты:
M (H2SO4) = 1 • 2 + 32 + 16 • 4 = 98 (г/моль)
(молярную массу каждого элемента, численно равную относительной атомной массе, смотрим в периодической таблице под знаком элемента и округляем до целых)
Находим чистую массу серной кислоты в растворе:
m растворенного вещества = m раствора • ω = 200 • 0,10 = 20 (г)
Более рационально подставить в уравнение массу, но если Ваш учитель требует решать через моли, находим количество вещества серной кислоты:
n (H2SO4) = m/M = 20 г / 198 г/моль и т. д. Потом подставляем в уравнение моли.
Находим, какое вещество в недостатке. Для этого записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — массу согласно уравнению (равна молярной массе, умноженной на число моль, т. е. коэффициент перед веществом. В этом примере равен 1):
6,5 г 20 г
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 98 г
Составляем неравенство из двух дробей:
6,5 г < 20 г
65 г 98 г
Цинк в недостатке — расчет ведем по нему (его отношение фактической массы к эквивалентной массе меньше, значит, он израсходуется раньше. Серная кислота останется в избытке)
Будьте внимательны! Ошибка в этом действии делает решение неверным!
Записываем над уравнением реакции полученные данные, а под уравнением — данные по уравнению в тех же единицах измерения:
6,5 г x моль
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 1 моль
Составляем пропорцию:
6,5 г — x моль
65 г — 1 моль
Находим число моль выделившегося водорода:
x = 6,5 г • 1 моль / 65 г = 0,1 моль
Находим объем водорода:
v = 22,4 л/моль • n,
где 22,4 — молярный объем, т. е. объем одного моля любого газа,
n — количество вещества (моль)
v = 22,4 л/моль • 0,1 моль = 2,24 л
ответ: 2,24 л.
Пример 2:
Какой объём газа (н. у.) выделится, если цинк опустить в 40 мл 10%-ного раствора соляной кислоты, плотность которого 1.07 г/мл?
Записываем уравнение реакции:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Задача имеет решение, если цинк в избытке.
Находим массу раствора соляной кислоты:
m = v • ρ = 40 мл • 1,07 г/мл = 42,8 г
Находим чистую массу соляной кислоты в растворе:
m растворенного вещества = 42,8 • 0,10 = 4,28 (г)
Находим молярную массу соляной кислоты:
M (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 (г/моль)
Находим количество вещества соляной кислоты:
n (HCl) = m/M = 4,28 г / 36,5 г/моль = 0,117 моль
Записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — число моль согласно уравнению (равно коэффициенту перед веществом):
0,117 моль x моль
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
2 моль 1 моль
Составляем пропорцию:
0,117 моль — x моль
2 моль — 1 моль
Находим x:
x = 0,117 моль • 1 моль / 2 моль = 0,0585 моль
Находим объем водорода:
v = 22,4 л/моль • 0,0585 моль = 1,31 л
Округляем результат, чтобы в нем было не больше значащих цифр, чем в величинах в условии задачи (2 значащие цифры)
ответ: 1,3 л.
Пример 3:
Какую массу сложного эфира можно получить при действии на 100 г 20%-ного раствора этилового спирта избытком уксусной кислоты?
Записываем уравнение реакции:
CH3COOH + HOC2H5 → CH3COOC2H5 + H2O
Находим чистую массу этилового спирта:
mспирта = mр-ра • ω = 100 г • 20 % = 100 г • 0,20 = 20 г
ответ: да, выпадет Решение: 1. Запишем уравнение реакции: HCl + AgNO₃ = AgCl + HNO₃ 2. Для выяснения отношений с осадком, перейдем в растворе нитрата серебра от массовый долей к молярным концентрациям. Для справки: раствор нитрата серебра сильно разбавлен, значит можно положить, что его плотность примерно равна плотности воды - 1 г/см³ Пересчитаем массовые доли в концентрации:
Здесь p - плотность, вот зачем она нам понадобилась, все величины мы знаем, молярную массу легко посчитать по таблице Менделеева, M(AgNO₃) = 170 г/моль, подставим в уравнение полученное и посчитаем, получим:
3. Запишем ионное уравнение образования осадка: Cl⁻ + Ag⁺ = AgCl Условия выпадения осадка: Произведение концентраций осаждаемых ионов (ПК) > ПР - осадок есть ПК < ПР - осадка нет ПК = ПР - равновесие раствор - осадок Определяем произведение концентраций. Ионы хлора берем из кислоты: HCl = H⁺ + Cl⁻ Т.к. соляная кислота сильный электролит, диссоциирует полностью, c(Cl⁻) = c(HCl) = 0,001н (0,001М) Ионы серебра берем из соли: AgNO₃ = Ag⁺ + NO₃⁻ Т.к. нитрат серебра сильный электролит, диссоциирует полностью, c(Ag⁺) = c(AgNO₃) = 0,00588М 4. Определим объем раствора, в котором происходит образование осадка: V (нового раствора) = V(p-pa HCl) + V(p-pa AgNO₃) = 450 см³ + 50 см³ = 500см³ 5. Т.к. смешиваются два раствора, конечный объем меняется - происходит изменение концентраций веществ, а следовательно и ионов. Для определения концентрации веществ в новом растворе воспользуемся законом эквивалентов: C₁V₁ = C₂V₂ C₂ = C₁V₁/V₂ Для ионов серебра:
6. Определяем произведение концентраций: ПК = c(Ag⁺)*c(Cl⁻) = 0,005292*0,0001 = 5,292*10⁻⁷ Сравним с ПР: 5,292*10⁻⁷ > 1,78*10⁻¹⁰ ПК > ПР - осадок выпадет P.S. Если все-равно не понятно - пиши в ЛС, будем разбираться
Какой объём водорода (н. у.) может получиться при действии 6,5 г цинка на 200 г 10%-ного раствора серной кислоты?
Записываем уравнение реакции:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Находим молярную массу цинка:
M (Zn) = 65 г/моль
Находим молярную массу серной кислоты:
M (H2SO4) = 1 • 2 + 32 + 16 • 4 = 98 (г/моль)
(молярную массу каждого элемента, численно равную относительной атомной массе, смотрим в периодической таблице под знаком элемента и округляем до целых)
Находим чистую массу серной кислоты в растворе:
m растворенного вещества = m раствора • ω = 200 • 0,10 = 20 (г)
Более рационально подставить в уравнение массу, но если Ваш учитель требует решать через моли, находим количество вещества серной кислоты:
n (H2SO4) = m/M = 20 г / 198 г/моль и т. д. Потом подставляем в уравнение моли.
Находим, какое вещество в недостатке. Для этого записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — массу согласно уравнению (равна молярной массе, умноженной на число моль, т. е. коэффициент перед веществом. В этом примере равен 1):
6,5 г 20 г
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 98 г
Составляем неравенство из двух дробей:
6,5 г < 20 г
65 г 98 г
Цинк в недостатке — расчет ведем по нему (его отношение фактической массы к эквивалентной массе меньше, значит, он израсходуется раньше. Серная кислота останется в избытке)
Будьте внимательны! Ошибка в этом действии делает решение неверным!
Записываем над уравнением реакции полученные данные, а под уравнением — данные по уравнению в тех же единицах измерения:
6,5 г x моль
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 1 моль
Составляем пропорцию:
6,5 г — x моль
65 г — 1 моль
Находим число моль выделившегося водорода:
x = 6,5 г • 1 моль / 65 г = 0,1 моль
Находим объем водорода:
v = 22,4 л/моль • n,
где 22,4 — молярный объем, т. е. объем одного моля любого газа,
n — количество вещества (моль)
v = 22,4 л/моль • 0,1 моль = 2,24 л
ответ: 2,24 л.
Пример 2:
Какой объём газа (н. у.) выделится, если цинк опустить в 40 мл 10%-ного раствора соляной кислоты, плотность которого 1.07 г/мл?
Записываем уравнение реакции:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
Задача имеет решение, если цинк в избытке.
Находим массу раствора соляной кислоты:
m = v • ρ = 40 мл • 1,07 г/мл = 42,8 г
Находим чистую массу соляной кислоты в растворе:
m растворенного вещества = 42,8 • 0,10 = 4,28 (г)
Находим молярную массу соляной кислоты:
M (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 (г/моль)
Находим количество вещества соляной кислоты:
n (HCl) = m/M = 4,28 г / 36,5 г/моль = 0,117 моль
Записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — число моль согласно уравнению (равно коэффициенту перед веществом):
0,117 моль x моль
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
2 моль 1 моль
Составляем пропорцию:
0,117 моль — x моль
2 моль — 1 моль
Находим x:
x = 0,117 моль • 1 моль / 2 моль = 0,0585 моль
Находим объем водорода:
v = 22,4 л/моль • 0,0585 моль = 1,31 л
Округляем результат, чтобы в нем было не больше значащих цифр, чем в величинах в условии задачи (2 значащие цифры)
ответ: 1,3 л.
Пример 3:
Какую массу сложного эфира можно получить при действии на 100 г 20%-ного раствора этилового спирта избытком уксусной кислоты?
Записываем уравнение реакции:
CH3COOH + HOC2H5 → CH3COOC2H5 + H2O
Находим чистую массу этилового спирта:
mспирта = mр-ра • ω = 100 г • 20 % = 100 г • 0,20 = 20 г
Находим молярную массу спирта и эфира:
M (HOC2H5) = 1 + 16 + 12 • 2 + 5 = 46 (г/моль)
M (CH3COOC2H5) = 12 + 3 + 12 + 16 + 45 = 88 (г/моль)
Подставляем данные по условию задачи в уравнение
20 г x г
CH3COOH + HOC2H5 → CH3COOC2H5 + H2O
46 г 88 г
Составляем пропорцию, находим x:
20 г — x г
46 г — 88 г
x = 20 • 88 / 46 = 38,3 (г)
ответ: 38 г
Если ваши преподаватели требуют решать все в молях, переводите чистую массу спирта в моли по формуле:
n = m / M
а уравнение будет выглядеть так:
0,43 моль x моль
CH3COOH + HOC2H5 → CH3COOC2H5 + H2O
1 моль 1 моль
В конце найденное количество моль переводим в массу, умножая моли эфира на молярную массу:
m = n • M = ...
(ответ должен получиться приблизительно такой же)
Решение:
1. Запишем уравнение реакции:
HCl + AgNO₃ = AgCl + HNO₃
2. Для выяснения отношений с осадком, перейдем в растворе нитрата серебра от массовый долей к молярным концентрациям.
Для справки: раствор нитрата серебра сильно разбавлен, значит можно положить, что его плотность примерно равна плотности воды - 1 г/см³
Пересчитаем массовые доли в концентрации:
Здесь p - плотность, вот зачем она нам понадобилась, все величины мы знаем, молярную массу легко посчитать по таблице Менделеева, M(AgNO₃) = 170 г/моль, подставим в уравнение полученное и посчитаем, получим:
3. Запишем ионное уравнение образования осадка:
Cl⁻ + Ag⁺ = AgCl
Условия выпадения осадка:
Произведение концентраций осаждаемых ионов (ПК) > ПР - осадок есть
ПК < ПР - осадка нет
ПК = ПР - равновесие раствор - осадок
Определяем произведение концентраций.
Ионы хлора берем из кислоты:
HCl = H⁺ + Cl⁻
Т.к. соляная кислота сильный электролит, диссоциирует полностью,
c(Cl⁻) = c(HCl) = 0,001н (0,001М)
Ионы серебра берем из соли:
AgNO₃ = Ag⁺ + NO₃⁻
Т.к. нитрат серебра сильный электролит, диссоциирует полностью,
c(Ag⁺) = c(AgNO₃) = 0,00588М
4. Определим объем раствора, в котором происходит образование осадка:
V (нового раствора) = V(p-pa HCl) + V(p-pa AgNO₃) = 450 см³ + 50 см³ = 500см³
5. Т.к. смешиваются два раствора, конечный объем меняется - происходит изменение концентраций веществ, а следовательно и ионов.
Для определения концентрации веществ в новом растворе воспользуемся законом эквивалентов:
C₁V₁ = C₂V₂
C₂ = C₁V₁/V₂
Для ионов серебра:
6. Определяем произведение концентраций:
ПК = c(Ag⁺)*c(Cl⁻) = 0,005292*0,0001 = 5,292*10⁻⁷
Сравним с ПР:
5,292*10⁻⁷ > 1,78*10⁻¹⁰
ПК > ПР - осадок выпадет
P.S. Если все-равно не понятно - пиши в ЛС, будем разбираться