Глава 5.

МОЛЯРНЫЙ ОБЪЕМ ГАЗОВ. ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ.

5-1. Какой объем при нормальных условиях (н.у.) займут:

а) 0,2 моль водорода; б) 2 моль кислорода?

в) 10 моль азота; г) 0,05 моль углекислого газа,

д) 150 моль фтора; е) 2220 моль хлора?

5-2. Какое количество вещества составляют (при н.у.):

а) 112 л водорода; б) 2,24 м3 кислорода;

в) 0,56 м3 азота; г) 4,48-10м3 фтора;

д) 224 л углекислого газа; е) 168 м3 хлора?

5-3. Какой объем (при н.у.) займет смесь газов следующего состава: 0,35 моль кислорода, 0,22 моль азота, 1,65 моль углекислого газа и 0,78 моль оксида серы (IV)? Решите задачу наиболее рациональным способом.

5-4. Плотность гелия (в пересчете на н.у.) 0,178 кг/ м3. Исходя из этого, вычислите массу 1 моль гелия.

5-5. Плотность азота (в пересчете на н.у.) 1,2506 кг/м3. Исходя из этого, вычислите массу 1 моль азота.

5-6. Вычислите относительную плотность по водороду и воздуху для следующих газов: а) азота N2; б) кислорода О2;в) углекислого газа СО2; г) аргона Аг;д) сероводорода H2S; e) бромоводорода НВг.

5-7. Какой объем при н.у. займут:

а) 0,5 кг водорода; б) 80 г кислорода;

в) ,4,4 кг углекислого газа; г) 1 т аммиака NH3

д) 248,5 г хлора; е) 4 кг метана СН4 ?

5-8. Какой объем занимают 0,16 кг кислорода? Какая масса водорода займет такой же объем? Условия считать нормальными.

5-9. Относительная плотность, паров цинка по водороду при 1400°С приблизительно равна 32,7. Каков состав молекул цинка в парах?

5-10. Относительная плотность паров белого фосфора по воздуху равна 4,276. Найдите формулу белого фосфора.

5-11. Вычислите массу перманганата калия КMnО4, необходимого для получения 0,00112 м3 кислорода.

5-12. Какой объем кислорода можно получить при разложении 1,7 кг пероксида водорода Н2О2?

5-13. Вычислите, хватит ли 20 м3 кислорода для сжигания 8 кг серы.

5-14. По УХР 2NO+О2 = 2NO2 вычислите, какой объем кислорода расходуется на окисление 12 м3 оксида азота (II). 5-15. Вычислите, какой объем воздуха потребуется для сжигания 112 м3 метана СН4. Объемная доля кислорода в воздухе 20%.

5-16. По УХР 2SO2 +O2 = 2SO3 вычислите, какой объем кислорода необходим для окисления 1000 м3 оксида серы (IV).

5-17. При сжигании 100 кг серы получили оксид серы (IV) объемом

67,2 м3. Вычислите массу негорючих примесей в образце серы.

5-18. Вычислите, какой объем кислорода получится при разложении электрическим током воды массой 0,8 кг.

5-19. Вычислите, какой объем водорода получится при взаимодействии алюминия массой 0,027 кг с достаточным количеством серной кислоты.

5-20. Какой объем кислорода потребуется для сжигания в нем магния массой 2,4 кг? Вычислите массу полученного оксида магния.

5-21. Какой объем хлороводорода HCl образуется при горении водорода

объемом 100 м3 в хлоре объемом 50 м3? Какой газ останется неизрасходованным?

5-22. Расплавленный натрий массой 1,15 г внесли в колбу, содержащую 450 мл хлора (н.у.), Весь ли натрий сгорит в хлоре? Вычислите массу продукта реакции.

5-23. Котельная сжигает 2 тонны каменного угля в сутки. Массовая доля углерода в угле равна 84%, водорода - 5%, воды - 5%, серы- 3,5%, негорючих примесей- 2,5%. Какой объем кислорода расходуется при этом? Учитывая, что 1 гектар леса дает в сутки 7 м3 кислорода, вычислите, с какой площади леса будет восполняться расходуемый на сжигание 2 тонн, угля кислород.

5-24. Какой объем воздуха расходуется на сжигание 1 м3 ставропольского природного газа? Объемная доля метана СН4 в газе равна 96%, углекислого газа -1,4%, этана С2Н6 - 0,4%, пропана С3H8 -0,2%.

5-25. Какой объем водорода образуется при разложении воды электрическим током массой 9 г? Вычислите, хватит ли полученного водорода для полного восстановления меди из оксида меди (II) массой 24 г.

5-26. Доменный газ содержит по объему 32% угарного газа, 3% водорода, остальное - углекислый газ. Вычислите, какой объем воздуха потребуется для полного сжигания 50 м3 доменного газа.

5-27. Рассчитайте, можно ли в газометр емкостью 10 л поместить при н.у.:

а) азот массой 14 г; б) водород массой,0,5 г;

в) водород объемом 10 л, измеренный при температуре, 31°Си давлении 5 атм.;

г) кислород объемом 5 л, измеренный при температуре 27°С и давлении 2 атм.

5-28. Масса 3,36 л газовой смеси угарного и углекислого газов при н.у. равна 5 г. Определите объем каждого газа в смеси.

5-29. Масса 16,8 л газовой смеси углекислого газа и метана СН4 при н.у. равна 26 г. Определите количественный состав газовой смеси.

5-30. Масса 12 л газовой смеси оксида углерода (IV) и аммиака NН4 при н.у. равна 18 г. Определите объем каждого газа в смеси.

5-31. При действии натрия на воду выделился водород, который при температуре 20°С и давлении 740 мм рт.ст. занял объем 10 л. Какая масса натрия вступила в реакцию с водой?

5-32. Рассчитайте, какой объем занимает при температуре 27°С и давлении 720 мм рт.ст. кислород, выделившийся при разложении бертолетовой соли массой 49 г.

5-33. Вычислите, какой объем займет при температуре 17°С и давлении 750 мм рт.ст. водород, выделившийся при разложении водой гидрида кальция массой 5,5 г.

5-34. Вычислите, какой объем займет при температуре 27°С и давлении 740 мм рт.ст. углекислый газ, который необходим для превращения 2 г карбоната кальция в гидрокарбонат.

5-35. Определите объем кислорода (н. у.), который необходим для сжигания 20 л водорода, измеренного при температуре 31°С и давлении 5атм.

5-36. Определите объем кислорода (н. у.), который необходим для сжигания 64 л метана, измеренного при температуре 50°С и давлении 2 атм.

5-37. Вычислите относительную плотность по водороду газовой смеси, Состоящей из аргона объемом 56 л и азота объемом 28 л (объемы газов приведены к нормальным условиям).

5-38. Смесь азота и кислорода имеет относительную плотность по водороду 15,5. Вычислите молярную долю кислорода в смеси.

5-39. Вычислите количество вещества оксида углерода (IV), который занимает объем 120 л при температуре 27°С и давлении 166,2 кПа.

5-40. Имеется смесь водорода массой 1,4 г и азота массой 5,6 г. Вычислите, какой объем займет данная смесь газов при температуре 32°С и давлений 0,92 атм.

5-41. Газ массой 30,3 г заполнил сосуд вместимостью 15 л при температуре 18°С. Давление газа внутри сосуда составляет 122 кПа. Вычислите молярную массу газа.

5-42. Некоторый газ объемом 2,8 л (н.у.) поместили в сосуд, который в отсутствие газа имел массу 110,3 г. Масса сосуда с газом равна 115,8 г. Вычислите относительную плотность газа по воздуху.

5-43. При давлении 105,4 кПа и температуре 25°С азот занимает сосуд, вместимостью 5,5 л. Вычислите количество вещества азота, находящегося в данном сосуде.

5-44. Какой объем воздуха при температуре 0°С и давлении 720 мм рт.ст.

нужен для обжига 5 тонн пирита, содержащего 70 % FeS2 ?

5-45. Какой объем сероводорода при температуре 17°С и давлении 760 мм рт.ст. необходим для обесцвечивания 200 мл воды, насыщенной бромом? Известно, что в одном литре воды при этих условиях растворяется 35 г брома.

5-46. Вычислите, какой объем воздуха, измеренного при температуре 20°C и давлении 740 мм рт.ст., потребуется для сжигания силана объемом 200 см3 (н.у.).

5-47. Вычислите, какой объем кислорода (н.у.) необходим для сжигания 80 л силана, измеренного при температуре 42°С и давлении 1,2 атм.

5-48. Определите число молекул газа, который заполняет сосуд вместимостью 190,4 л. Давление газа в сосуде 180 кПа, температура 37°С.

5-49. Какова масса 1 л смеси газов, состоящей из угарного и углекислой

газов, где объемная доля первого газа равна 35 %?

5-50. В газометре содержится 20 л кислорода. В струе кислорода, подаваемого из газометра, сгорело 12 л аммиака (н.у.). Какие газы и в каком объеме образовались в результате сгорания? Сколько литров кислорода осталось в газометре?

5-51. Вычислите массу 1 л смеси газов, состоящей из равных массовых долей азота и оксида углерода (IV). Какая соль образуется при пропускании 1 л этой смеси через 50 г 28-процентного раствора гидроксид натрия и какова ее масса?

5-52. При взаимодействии 1,5 г некоторого простого вещества с водой выделилось 0,923 л водорода, измеренного при температуре 27°С и давлении 1*105 Па. Определите, какое вещество прореагировало с водой.

5-53. Какой объем займет при температуре 20°С и давлении 1,5 атм, углекислый газ, полученный в известково-обжигательной печи после разложения 5 тонн известняка, содержащего 5 % некарбонатных примесей?

5-54. Давление газа, занимающего объем 2,5 л, равно 1,2 атм. Каково ста нет давление, если, не изменяя температуру, сжать газ до объема в 1 л?

5-55. Некоторое количество газа при давлении 2 атм. занимает объем 30 л Какому давлению надо подвергнуть газ при постоянной температуре чтобы объем его стал равен 25 л?

5-56. В стальном баллоне емкостью 12 л находится кислород под давлением 150 атм. при температуре 0°С. Сколько литров кислорода, приведенного к н.у., можно получить из такого баллона?

5-57. При температуре 0°С и давлении 896 мм рт.ст. 28 г азота занимают объем 19 л. Какой объем займет азот при н.у.?

5-58. На сколько градусов надо нагреть газ, находящийся в закрытом сосуде при температуре 0°С, чтобы давление его увеличилось вдвое?

5-59. При температуре 27°С объем газа равен 150 мл. До какой температуры надо нагреть газ при постоянном давлении, чтобы объем его увеличился до 200 мл.

5-60.Температура азота, находящегося в стальном баллоне под давлением 150 атм., равна 18°С. Предельное давление для баллона равно 200 атм. При какой температуре давление азота достигнет этой величины?

5-61.После взрыва 20 мл смеси водорода с кислородом осталось З,2 мл кислорода. Вычислите объемные доли (в %) кислорода и водорода в первоначальной смеси.

5-62.Вычислите объем, занимаемый азотом массой 70 г при температуре 21 °С и давлении 1,4 атм.

5-63. В замкнутом сосуде при температуре 120°С и давлении 0,5 атм. находится смесь, состоящая из трех объемов кислорода и одного объема метана. Каково будет давление в: сосуде, если вызвать взрыв смеси и привести содержимое сосуда к первоначальной температуре?

5-64. Вычислите объем, занимаемый азотом массой 5,25 г при температуре 26°С и давлении 736 мм рт.ст.

5-65. Смесь равных объемов водорода и кислорода находится в стальном цилиндре под давлением 0,2 атм. Температура смеси равна 150°С. Каково будет давление в цилиндре после взрыва смеси и приведении содержимого цилиндра к первоначальной температуре?

5-66. Масса 1 л кислорода при н.у. равна 1,43 г. Вычислите массу 608 мл кислорода при температуре 25°С и давлении 745 мм рт.ст.

5-67. При температуре 27°С и давлении 800 мм рт.ст. масса 380 мл газа равна 0,455 г. Определите относительную молекулярную массу газа.

5-68. Вычислите относительную молекулярную массу вещества, зная, что масса 380 мл его паров при температуре 97°С и давлении 740 мм рт.ст. равна 1,9 г.

5-69. При температуре 39°С и давлении 741 мм рт.ст. масса 640 мл газа равна 1,73 г. Определите относительную молекулярную массу газа.

5-70. Вычислите относительную молекулярную массу ацетона, если масса 500 мл его паров при температуре 87°С и давлении 720 мм рт.ст. равна 0,93 г.

5-71. В стальном баллоне вместимостью 10 л находится аммиак при температуре 20°С и давлении 750 кПа. Рассчитайте массу хлорида аммония, который может быть получен при взаимодействии всего аммиака с хлороводородом.

5-72. Какой объем займет при температуре 45°С и давлении 800 мм рт.ст. водород, полученный при взаимодействии цинка с 10-процентной серной кислотой объемом 0,045 л (плотность 1080 кг/ м3)?

5-73. При взаимодействии 3,07 г смеси металлических цинка и никеля с, соляной кислотой получили водород, который при температуре 23°С и давлении 740 мм рт.ст занял объем 1,25 л. Определите количественный состав исходной смеси.

5-74. При взаимодействии 9,2 г смеси порошков цинка и алюминия с соляной кислотой получили водород, объем которого при температуре 50°С и давлении 920 мм рт.ст. составил 5,47 л. Определите массовую долю (в %) цинка в исходной смеси.

5-75. При помощи каких газов из раствора иодида калия можно выделить свободный иод? Какой объем каждого из этих газов, измеренных при температуре 27°С и давлении 1*105 Па, требуется для получения 25,4 г свободного иода?

5-76. При обработке 41,6 г смеси кристаллических фторида и хлорида калия избытком концентрированной серной кислоты образовалось 14,35 л газа, измеренного при температуре 20°С и давлении 1*105 Па. Определите количественный состав исходной смеси.

5-77. Взорвали смесь хлора и водорода, при этом получили 10 л хлороводорода (н.у.). Остаток не прореагировавшего газа был израсходован на полное восстановление до металла железной окалины Fe3O4 массой 2,32 г. Определите объем исходной хлороводородной смеси.

5-78. Смесь хлора и водорода, в которой объемная доля хлора равна 80 %, пропустили через избыток раствора бромида натрия. При этом весь хлор прореагировал, и из раствора был вытеснен весь бром, масса которого составила 32 г. Определите объем исходной хлороводородной смеси при н.у.

5-79. 25,44 л хлора, измеренного при Температуре 37°С и давлении 5 атм., пропустили через избыток раствора иодида калия. Вычислите массу полученного иода.

5-80. При пропускании смеси кислорода и хлора, в которой объемная доля кислорода равна 35 %, через избыток раствора иодида калия получили 12,7 г иода. Вычислите, какой объем займет исходная газовая смесь при температуре 32 С и давлении 1,2 атм.