WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 10 |

29. Некоторый газ объемом 2,8 л (объем приведен к н. у.) поместили в сосуд, который в отсутствие газов имел массу 110,3 г. Масса сосуда с газом равна 115,8 г. Вычислите относительную плотность газа по воздуху.

30. Сколько моль составляют и сколько молекул содержат 22 г углекислого газа 31. Имеются два сосуда, заполненных смесями газов: а) Н2 и Cl2;

б) Н2 и О2. Как изменится давление в сосудах при пропускании через эти смеси электрической искры 32. Масса 12 л газовой смеси (н. у.), состоящей из аммиака и углекислого газа, равна 18 г. Сколько литров каждого газа содержит смесь 33. При разложении 21 г карбоната двухвалентного металла выделилось 5,6 л оксида углерода (IV) при н. у. Установите формулу соли.

34. При сгорании металла массой 3 г образуется его оксид массой 5,67 г. Валентность металла в оксиде равна 3. Что это за металл 2. ВЫЧИСЛЕНИЯ ПО ХИМИЧЕСКИМ ФОРМУЛАМ И УРАВНЕНИЯМ Формулы веществ показывают, какие элементы и в каком количестве входят в состав вещества. Различают формулы простейшие и молекулярные. Простейшая формула выражает наиболее простой возможный атомный состав молекул вещества, соответствующий отношениям масс между элементами, образующими данное вещество. Молекулярная формула показывает действительное число атомов каждого элемента в молекуле (для веществ молекулярного строения).

Примеры:

1. Найти простейшую формулу оксида хрома, содержащего 68,4 % (мас.) хрома.

Дано: Решение:

(Cr) = 68,4 % Обозначим числа атомов хрома и кислорода в простейшей формуле оксида соответственно через CrxOy – x и y.

Ar (Cr) = 52, Ar (O) = 16. Поэтому массы хрома и кислорода в составе оксида относятся как 52х :

16у. По условию задачи это отношение равно 68,4 : (100 – 68,4). Следовательно, 52х : 16у = 68,4 : 31,6, откуда х : у = 1,32 : 1,98.

Чтобы выразить полученное отношение целыми числами, разделим оба его члена на меньший из них:

х : у = 1 : 1,5, а затем умножим оба члена последнего отношения на два для получения целочисленных значений х : у = 2 : 3.

Таким образом, простейшая формула оксида хрома Cr2O3.

Ответ: Cr2O3.

2. Вычислите массу кислорода, содержащуюся в 15 г серной кислоты.

Дано:

Решение:

m (H2SO4) = 15 г I способ.

m (O) = n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = = 15 г/98 (г/моль) = 0,153 моль.

Согласно химической формуле H2SO4, в 1 моль серной кислоты содержится 4 моль кислорода, поэтому n(O) = 4 · n(H2SO4) = 0,612 моль.

m(O) = n(O) · M(O) = 0,612 моль · 16 г/моль = 9,79 г.

II способ.

В 98 г H2SO4 содержится 4 · 16 = 64 г О В 15 г H2SO4 х г О х = (15 · 64)/98 = 9,79 г.

Ответ: 9,79 г кислорода.

3. B соединении азота с углеродом массовая доля углерода 46,15 %. Плотность его паров по воздуху 1,79. Выведите истинную формулу вещества.

Решение:

Дано:

Рассчитаем массы элементов, содержащихся в 100 г соединения:

(С) = 46,15 % m (C) = 46,15 г; m (N) = (100 – 46,15) = 53,85 г.

Dвозд(СnхNny) = 1,Обозначим число атомов углерода в молекуле соединения через х, азота – через y. Тогда СnхNny – простейшая формула примет вид СхNу, а истинная CnxNny или n (СхNу). (Следует определить число n.) Число атомов элементов в простейшей формуле соединения определяется отношением количества вещества элементов, содержащихся в определенной порции вещества, например в 100 г.

m(C) m(N) 46,15 г 53,85 г x : y = n(С) : n(N) = : = : = 3,8 : 3,8 = 1:1.

M (C) M (N) 12 г/моль 14 г/моль Такое отношение отвечает простейшей формуле CN, M(CN) = 26 г/моль.

Для нахождения истинной формулы найдем вначале молярную массу соединения:

M (СnxNny) = Dвозд (СnхNny) · Mвозд = 1,79.29 г/моль = 51,9 г/моль, отсюда n = (51,9 г/моль)/(26 г/моль) = 2.

Истинная формула примет вид С2N2.

Ответ: С2N2.

4. Вычислите массу азота в 1 кг нитрата аммония.

Решение:

Дано:

Стехиометрическое соотношение азота в нитрате аммония NH4NO3 2N показывает, что m (NH4NO3) = 1кг моль NH4NOз содержит 2 моль N. Поэтому m (N) – m (N) : m (NH4NO3) = 2 M (N) : M (NH4NO3);

m (N) = (m (NH4NO3) · 2 M (N)) : (M (NH4NO3)) = = (2 · 1000 г ·14 г/моль) : 80 г/моль = 350 г.

Ответ: 350 г.

5. Какой объем углекислого газа (н. y.) выделится, если к карбонату натрия массой 70 г прибавить раствор, содержащий 40,5 г НСl (Растворимостью СО2 в растворе пренебречь).

Решение:

Дано:

m (Na2CO3) = 70 г Запишем уравнение реакции:

m (HCl) = 40,5 г 70 г 40,5 г x л Nа2СО3 + 2НС12NаС1 + СО2 + Н2О V (CO2) – 1 моль 2 моль 1 моль 106 г 73 г 22,4 л Прежде всего, необходимо определить, какое вещество находится в избытке. Можно использовать разные способы решения. Рассмотрим один из них.

По уравнению реакции n(Na2CO3) = 1 моль; n(HCl) = 2 моль.

На 1 моль HCl потребуется 0,5 моль Na2CO3. По условию задачи n (Na2CO3) = m (Na2CO3) : M (Na2CO3) = 70 г : 106 г/моль = 0,66 моль.

n (HCl) = m (HCl) : M (HCl) = 40,5 г : 36,5 г/моль = 1,11 моль.

На 1,11 моль НСl потребуется 1,11 : 2 = 0,55 моль Na2CO3. Избыток n (Na2CO3) = 0,66 – 0,55 = 0,11 моль.

K аналогичному выводу приходим и при расчете на 1 моль Na2CO3.

Расчет образовавшегося продукта (СО2) ведут по веществу, которое прореагировало полностью (НСl). Так как по уравнению реакции из 2 моль НСl получается 1 моль СО2, то из 1,11 моль НС1 получится соответственно 0,55 моль СО2:

V (СО2) = n (СО2) · Vm = 0,55 моль · 22,4 л/моль = 12,4 л.

Ответ: 12,4 л.

6. Из смеси хлоридов натрия и калия массой 20,2 г осадили избытком нитрата серебра хлорид серебра массой 34,5 г.



Каковы массы хлоридов натрия и калия в смеси Решение:

Дано:

m(NaCl + KCl) = 20,2 г Обозначим m(NаСl) = х.

m(AgCl) = 34,5 г Тогда m(NaCl) – m(KСl) = 20,2 – х.

m(KCl) – Составим уравнения реакций:

x г mNаС1 + AgNO3 = AgCl + NaNОз;

1 моль 1 моль 58,5 г 143,5 г (20,2 – х)г mKСl + AgNO3 = AgCl + KNO3;

1 моль 1 моль 74,5 г 143,5 г m (AgCl) = m1 (AgCl) + m2 (AgCl).

m1 = x · 143,5 : 58,5;

m2 = (20,2 – x) · 143,5 : 74,5.

Отсюда 34,5 = x 143,5 : 58,5 + (20,2 – x) · 143,5 : 74,5;

x = 8,65;

m (NaCl) = 8,65 г;

m (KCl) = 20,2 – 8,65 = 11,55 г.

Ответ: 8,65 г NaCl; 11,55 г KCl.

ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ 1. Найти простейшую формулу вещества, в состав которого входят Н, C, О и N в соотношении 1 : 3 :4 : 7 по массе.

2. Минерал изумруд содержит элементы Ве, A1, Si, O, массовые доли (%) которых 5, 10, 31, 54. Зеленую окраску изумруду придает примесь хрома. Найдите простейшую формулу изумруда.

3. Три вещества имеют одинаковый состав: массовые доли (%) углерода, водорода равны соответственно 85,7 и 14,3.

Эти вещества объемом 1 л имеют массы 1,87; 2,50; 3,75 г. Определите формулы веществ.

4. При сжигании соединения азота массой 0,620 г c водородом получены вода Н2О массой 0,696 г и азот N2 объемом 0,443 л (при н. y.). Плотность пара этого вещества по воздуху 1,1. Установите молекулярную формулу этого вещества.

5. При взаимодействии газообразного углеводорода, находящегося в избытке, c 50 мл кислорода образовалось 30 мл СО2 и 45 мл паров воды (при н.y.). Определите простейшую формулу углеводорода.

6. Соединение содержит углерод ( (C) = 54,5 %), кислород ( (О) = 36,34 %) и водород. Это соединение массой 0,39 г при 27 °С и давлении 1,013105 Па имеет объем 220 мл. Найдите молекулярную формулу соединения.

7. При сгорании углеводорода массой 8,4 г образовалось 26,4 г СО2. Плотность пара углеводорода по водороду 42.

Найдите молекулярную формулу вещества.

8. Вычислите массовые доли каждого элемента в соединениях:

1) Fe(NO)3; 2) (NН4)2SO4; 3) Са3(РО4)2.

9. Какую массу NаСl можно получить из 350 г Nа2СО3 10. При взаимодействии 5 моль SO2 c 7,5 моль О2 образовалось 4 моль SО3. Какие количества веществ SО2 и О2 не прореагировали 11. Какой объем воздуха (содержащего 21 % кислорода по объему) потребуется для сжигания 1 м3 газа следующего объемного состава: 45 % Н2, 40 % СН4, 5 % СО, 5 % С2Н4 и 5 % негорючих примесей 12. К раствору, содержащему 68 г AgNOз, прилили раствор, содержащий такую же массу NаСl. Какова масса AgCl, полученного в результате реакции 13. При взаимодействии магния c серной кислотой получили 72 г MgSO4. Определите массы прореагировавших веществ.

14. Определите реакцию среды в растворе после взаимодействия 85 г NаОН и 73 г НСl.

15. При взаимодействии смеси натрия и калия массой 8,5 г c водой выделился водород объемом 3,0 л при температуре 27 °С и давлении 1,2.105 Па. Определите массы металлов в смеси.

16. Найти простейшую формулу оксида ванадия, зная, что 2,73 г оксида содержат 1,53 г металла.

17. Вещество содержит (по массе) 26,53 % калия, 35,37 % хрома и 38,10 % кислорода. Найти его простейшую формулу.

18. Найти формулу кристаллогидрата хлорида бария, зная, что 36,6 г соли при прокаливании теряют в массе 5,4 г.

19. Найти молекулярную формулу масляной кислоты, содержащей (по массе) 54,5 % углерода, 36,4 % кислорода и 9,% водорода, зная, что плотность ее паров по водороду равна 44.

20. Найти молекулярную формулу вещества, содержащего (по массе) 93,75 % углерода и 6,25 % водорода, если плотность этого вещества по воздуху равна 4,41.

21. При сгорании 4,3 г углеводорода образовалось 13,2 г СО2. Плотность пара углеводорода по водороду равна 43.

Вывести молекулярную формулу вещества.

22. При полном сгорании навески органического бромсодержащего вещества массой 1,88 г получено 0,88 г СО2 и 0,3 г Н2O. После превращения всего брома, содержащегося в навеске, в бромид серебра получено 3,76 г AgBr. Плотность паров вещества по водороду равна 94. Определить молекулярную формулу исследуемого вещества.

23. При взрыве смеси, полученной из одного объема некоторого газа и двух объемов кислорода, образуются два объема СО2 и один объем N2. Найти молекулярную формулу газа.

24. Найти молекулярную формулу соединения бора с водородом, если масса 1 л этого газа равна массе 1 л азота, а содержание бора в веществе составляет 78,2 % (мас.).

25. Вычислить процентное (по массе) содержание каждого из элементов в соединениях: a) Мg(ОН)2; б) H2SO4.

26. Какую массу железа можно получить из 2 т железной руды, содержащей 94 % (мас.) Fe2O3 27. К раствору, содержащему 10 г Н2SО4, прибавили 9 г NаОН. Какую реакцию имеет полученный раствор 28. Раствор, содержащий 34,0 г AgNO3, смешивают c раствором, содержащим такую же массу NaСl. Bесь ли нитрат серебра вступит в реакцию Сколько граммов AgСl получилось в результате реакции 29. К раствору, содержащему 0,20 моль FеСl3, прибавили 0,24 моль NаОН. Сколько моль Fе(ОН)3 образовалось в результате реакции и сколько молей FeСl3 осталось в растворе 30. Сколько литров гремучего газа (условия нормальные) получается при разложении 1 моль воды электрическим током 31. Сколько граммов NaСl можно получить из 265 г Nа2СО3 32. Смешано 7,3 г HCl c 4,0 г NH3. Сколько граммов NH4Сl образуется Найти массу оставшегося после реакции газа.

33. Карбонат кальция разлагается при нагревании на СаО и СО2. Какая масса природного известняка, содержащего 90 % (мас.) СаСО3 потребуется для получения 7,0 т негашеной извести 34. K раствору, содержащему 6,8 г АlСl3, прилили раствор, содержащий 5,0 г КОН. Найти массу образовавшегося осадка.





35. Через раствор, содержащий 7,4 г гидроксида кальция, пропустили 3,36 л диоксида углерода, взятого при н. у. Найти общую массy солей, образовавшихся в результате реакции.

36. Рассчитать массу кристаллогидрата Сu(NО3)2·3Н2О, полученного растворением 10 г меди в азотной кислоте и последующим выпариванием раствора.

37. При обработке раствором гидроксида натрия 3,90 г смеси алюминия c его оксидом выделилось 840 мл газа, измеренного при н. у. Определить процентный состав (по массе) исходной смеси.

38. 5,10 г порошка частично окисленного магния обработали соляной кислотой. При этом выделилось 3,74 л Н2, измеренного при н. у. Сколько процентов магния (по массе) содержалось в образце 39. Какой объем водорода (условия нормальные) надо затратить для восстановления 125 г МоО3 до металла 40. При взаимодействии соляной кислоты с 1,20 г сплава магния c алюминием выделилось 1,42 л водорода, измеренного при 23 °С и давлении 100,7 кПа. Вычислить процентный состав сплава (по массе).

3. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА. СТРОЕНИЕ АТОМА Периодический закон Д.И. Менделеева: свойства простых веществ, а также формы и свойства соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины атомных масс элементов.

Величина положительного заряда ядра атома равна порядковому номеру элемента в периодической системе элементов Д.И. Менделеева. Атом электронейтрален, следовательно, число электронов в электронной оболочке атома равно заряду ядра или порядковому номеру элемента в периодической системе Z. Протон (р) – это частица с массой, равной 1 а. е. м., и зарядом + 1. Нейтрон (n) – это электронейтральная частица массой, близкой к массе протона. Заряд ядра атома определяется числом протонов, которые входят в его состав. Следовательно, число протонов в ядре атома также равно порядковому номеру элемента в периодической системе Д.И. Менделеева.

Масса атома А равна сумме масс всех частиц, которые входят в атом:

А = масса протонов + масса нейтронов + масса электронов.

Maссa электронов настолько мала, что ею можно пренебречь, и масса атома определяется суммой масс его протонов и нейтронов. Общее число протонов и нейтронов называется массовым числом (А). Оно равно округленному до целого числа значению относительной атомной массы.

Ar = Z + N, где Ar – относительная атомная масса элемента; Z – число протонов (или порядковый номер элемента в периодической системе); N – число нейтронов.

Таким образом, число нейтронов в ядре атома равно разности между относительной атомной массой элемента и его порядковым номером:

N = Ar – Z.

Разновидности атомов одного элемента, обладающие одинаковыми зарядами ядер, но разными массовыми числами, называются изотопами.

Реакции, при которых изменяется состояние атомного ядра или ядро превращается в ядра новых элементов, называются ядерными.

Электроны в атоме характеризуются разной энергией, находятся на разном расстоянии от ядра и образуют разные энергетические уровни. Электроны, которые находятся на одинаковом расстоянии от ядра, образуют один энергетический уровень. Пространство вокруг ядра, в котором наиболее вероятно нахождение электрона, называется орбиталью.

Порядок заполнения электронных орбиталей следующий:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14….

Примеры:

1. Опишите химические свойства элемента с порядковым номером 23 по его положению в периодической системе.

Решение. По периодической системе определяем, что элемент с порядковым номером 23 находится в четвертом периоде и в побочной подгруппе V группы. Этот элемент – ванадий V. Электронная формула V: 1s22s22p63s23p63d34s2.

Следовательно, V – d-элемент. Элемент может легко отдавать 2 электрона с 4-го уровня, проявляя степень окисления +2.

При этом он образует оксид VO и гидроксид V(ОН)2, проявляющие основные свойства. Газообразных водородных соединений ванадий не образует, так как расположен в побочной подгруппе. Атом ванадия может также отдавать электроны с d-подуровня предпоследнего энергетического уровня (3 электрона) и, таким образом, проявлять высшую степень окисления +5 (численно равную номеру группы, в которой расположен элемент). Оксид, соответствующий высшей степени окисления, V2О5. Этот оксид обладает кислотными свойствами. В качестве гидроксида ему соответствует неустойчивая метаванадиевая кислота HVO3 (соли ее – ванадаты – устойчивые соединения).

2. Элемент литий состоит из двух природных изотопов 6Li (массовая доля 7,52 %) и 7Li (92,48 %). Чему равна относительная атомная масса элемента лития Решение:

Дано:

1. Выберем для расчетов образец лития массой (6Li) = 7,52 % 100 г, т.е. m(Li) = 100 г. Рассчитываем массу изотопа 6Li:

(7Li) = 92,48 % m(Li)(6 Li) 100 г 7,Аr (Li) – m(6Li) = = = 7,52 г.

100 2. Количество вещества лития в этой массе составит:

m(6 Li) 7,52 г n(6Li) = = 1,25 моль.

6 г/моль M (6 Li) 3. Аналогично вычисляем массу и количество вещества 7Li:

m(Li)(7 Li) 100 г 92,m(7Li) = = = 92,48 г;

100 m(7 Li) 92,48 г n(7Li) = = 13,21 моль.

7 г/моль M (7 Li) 4. Общее количество вещества лития в выбранном образце составит:

n(Li) = n(6Li) + n(7Li) = 1,25 моль + 13,21 моль = 14,46 моль.

5. Рассчитываем молярную массу лития:

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 10 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.