3. Относительная плотность паров по кислороду продукта взаимодействия избытка бромной воды с алкеном 6,75. Какова формула алкена?

M(C_nH_2nBr₂) = 6,75*32 = 216 г/моль

M(C_nH_2n) = 216 – 2*80 = 56 = 14n

n = 4

Ответ: C₄H₈

7. Алкен присоединяет 24,3 г hBr. При взаимодействии продукта с избытком водного раствора щелочи с выходом 60% получен спирт массой 10,8 г. Что это за алкен?

C_nH_2n + HBr = C_nH_2n+1Br

C_nH_2n+1Br + KOH(H₂O) = C_nH_2n+1OH + KBr

m(C_nH_2n+1OH) = 10,8/0,6 = 18 г

n(C_nH_2n+1OH) = n(HBr) = 24,3/81 = 0,3 моль

M(C_nH_2n+1OH) = 18/0,3 = 60 г/моль

12n + 2n + 1 + 17 = 60

14n = 42

n = 3

Ответ: C₃H₆ - пропен

22. Оксид углерода (IV) объемом 836 см³ (н. у.) пропускали над раскаленным углем массой 0,105 г и затем полученную смесь газов – над раскаленным CuO массой 1,4 г. Какой объем раствора с ω(HNO₃) = 20% (ρ = 1,12 г/см³) нужен для полного растворения твердого продукта реакции?

n(CO₂) = 0,836/22,4 = 0,03732 моль

n(C) = 0,105/12 = 0,00875 моль

C + CO₂ = 2CO

C – в недостатке. Образуется 0,00875*2 = 0,0175 моль CO. Остается 0,03732 – 0,00875 = 0,02857 моль CO₂.

n(CuO) = 1,4/80 = 0,0175 моль

CuO + CO₂ → ×

CuO + CO = Cu + CO₂

n(Cu) = n(CuO) = n(CO) = 0,0175 моль

3Cu + 8HNO₃ (разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

n(HNO₃) = (8/3)n(Cu) = 0,0467 моль

m(HNO₃) = 0,0467*63 = 2,94 г

m(HNO₃, 20%) = 2,94*100/20 = 14,7 г

V(HNO₃, 20%) = 14,7/1,12 = 13,125 мл

Ответ: 13,125 мл

20. Газ, полученный при прокаливании 8,0 г фосфорита с избытком угля и песка, пропущен при нагревании над 12,0 г CuO. Полученная при этом смесь веществ была обработана 87,7 см³ раствора с ω(H₂SO₄) = 19,6% (ρ = 1,147 г/см³), в результате массовая доля кислоты снизилась до 14,1%. Найдите ω(Ca₃(PO₄)₂) во взятом образце фосфорита.

2Ca₃(PO₄)₂ + 10C + 6SiO₂ = 6CaSiO₃ + 4P↑ + 10CO↑

CuO + CO = Cu + CO₂

P + H₂SO₄ (разб) → ×

CO₂ + H₂SO₄ (разб) → ×

Cu + H₂SO₄ (разб.) → ×

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O (CO в недостатке)

m(H₂SO₄) = 87,7*1,147*0,196 = 19,716 г

0,141 = (19,716 – 98*n(CuO))/(87,7*1,147 + 80n(CuO))

14,183 + 11,28n(CuO) = 19,716 – 98n(CuO)

109,28n(CuO) = 5,533

n(CuO) = 0,05 моль

n(CO) = n(CuO нач.) – n(CuO) = 12/80 – 0,05 = 0,1 моль

n(Ca₃(PO₄)₂) = n(CO)/5 = 0,02 моль

m(Ca₃(PO₄)₂) = 0,02*310 = 6,2 г

ω(Ca₃(PO₄)₂) = (6,2/8)*100% = 77,5%

Ответ: 77,5%

17. Газ, полученный при сжигании 5,6 дм³ (н. у.) смеси этана и пропана, относительная плотность которой по водороду равна 19,9, пропустили в 160 г раствора с массовой долей NaOH 20%. Чему равны массы всех веществ в конечном растворе?

C₂H₆ + 3,5O₂ = 2CO₂ + 3H₂O

C₃H₈ + 5O₂ = 3CO₂ + 4H₂O

Пусть этана x моль, а пропана y моль. Тогда: x + y = 5,6/22,4 = 0,25

M(смеси) = 19,9*2 = 39,8 г/моль

30x + 44y = 0,25*39,8 = 9,95

x + y = 0,25

30x + 44y = 9,95

x = 0,25 – y

7,5 – 30y + 44y = 9,95

y = 0,175

x = 0,075

n(CO₂) = 2x + 3y = 0,15 + 0,525 = 0,675 моль

n(NaOH) = 160*0,2/40 = 0,8 моль

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃

Образуется 0,8/2 = 0,4 моль Na₂CO₃, остается 0,675 – 0,4 = 0,275 моль CO₂

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃

Образуется 2*0,275 = 0,55 моль NaHCO₃. Остается 0,4 – 0,275 = 0,125 моль Na₂CO₃.

m(NaHCO₃) = 0,55*84 = 46,2 г

m(Na₂CO₃) = 0,125*106 = 13,25 г

Ответ: 46,2 г NaHCO₃, 13,25 г Na₂CO₃

• Al₄C₃ + 12H₂O = 4Al(OH)₃↓ + 3CH₄↑

A – CH₄, Б – Al(OH)₃

• CH₄ + H₂O (Ni, 850°С) = CO + 3H₂

• FeO + H₂ = Fe + H₂O

• Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

• Al(OH)₃ + KOH = K[Al(OH)₄]

• K[Al(OH)₄] + CO₂ = Al(OH)₃↓ + KHCO₃

• 2Al(OH)₃ = Al₂O₃ + 3H₂O↑

• C + 2H₂SO₄ (конц.) = CO₂↑ + 2SO₂↑ + 2H₂O

A – SO₂, Б – CO₂

• SO₂ + 2H₂S = 3S↓ + 2H₂O

• S + Al = Al₂S₃

• CO₂ + Ba(OH)₂ = BaCO₃↓ + H₂O

• BaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ba(HCO₃)₂

• C + 4HNO₃ (конц, гор.) = CO₂↑ + 4NO₂↑ + 2H₂O

A – NO₂, Б – CO₂

• 4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4HNO₃

• Cu + 4HNO₃ (конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

(3Cu + 8HNO₃ (разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O)

• Cu(NO₃)₂ + Zn = Zn(NO₃)₂ + Cu↓

• 2Mg + CO₂ = C + 2MgO

• Ca + 2C = CaC₂

• CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂↓ + C₂H₂↑

37. Какую массу KOH нужно добавить к раствору H₃PO₄ массой 500 г (ω = 49%), чтобы массовые доли средней соли и гидрофосфата калия стали равными?

H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O

H₃PO₄ + 2KOH = K₂HPO₄ + 2H₂O

H₃PO₄ расходуется полностью.

n(H₃PO₄) = 500*0,49/98 = 2,5 моль

Пусть x моль KOH образует фостфат, а y моль KOH – гидрофосфат калия. Тогда:

(1/3)x + (½)y = 2,5

(1/3)x*212 = (½)y*174

2x + 3y = 15

2x*212 = 3y*174

x = y*3*174/(2*212) = 261y/212

522y/212 + 636y/212 = 3180/212

y = 3180/1158 = 2,75

x = 3,38

m(KOH) = 56*(x + y) = 343,3 г

Ответ: 343,3 г

23. В какой массе раствора с ω(H₃PO₄) = 62% нужно растворить при кипячении весь P₂O₅, полученный при сжигании 3,1 г фосфора, чтобы получить раствор с ω(H₃PO₄) = 71%?

2P + (5/2)O₂ = P₂O₅

n(P₂O₅) = (½)n(P) = 0,5*3,1/31 = 0,05 моль

m(P₂O₅) = 0,05*142 = 7,1 г

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

m(H₃PO₄ из P₂O₅) = 2*0,05*98 = 9,8 г

m(H₃PO₄ из 62% р-ра) = 0,62x

x – масса 62% р-ра

0,71 = (0,62x + 9,8)/(x + 7,1)

0,71x + 5,041 = 0,62x + 9,8

0,09x = 4,759

x = 52,9

Ответ: 52,9 г

13. Продукт, полученный при взаимодействии красного фосфора и бертолетовой соли, растворили при нагревании в 400 см³ раствора с ω(H₃PO₄) = 85% (ρ = 1,7 г/см³), при этом массовая доля кислоты стала равной 94,4 %. Найдите массы израсходованных красного фосфора и хлората калия.

6P + 5KClO₃ = 3P₂O₅ + 5KCl

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

n(P₂O₅) = x моль

0,944 = (2x*98 + 0,85*400*1,7)/(400*1,7 + 142x)

641,92 + 134,048x = 196x + 578

63,92 = 61,952x

x = 1,03

n(P) = 2x = 2,06 моль

n(KClO₃) = (5/3)x = 1,72 моль

m(P) = 2,06*31 = 63,9 г

m(KClO₃) = 1,72*122,5 = 210,7 г

Ответ: m(P) = 63,9 г, m(KClO₃) = 210,7 г

55. На растворение металла понадобилось 52,17 см³ раствора азотной кислоты (ω = 13,48%, ρ = 1,075 г/см³). В полученном растворе массовая доля нитрата металла (II) 17,63%. При растворении выделился газ с D_N2 1,071. Установите металл.

M(газа) = 1,071*28 = 30 г/моль

Беря в расчет, что этот газа выделился при растворении металла в азотной кислоте, устанавливаем, что газ – это NO.

Металл окислился от 0 до +2 (отдал 2 электрона), а азот восстановился с +5 до +2 (принял 3 электрона). Значит, в уравнении реакции перед металлом и нитратом металла (II) будет стоять коэффициент 3, а у NO – 2. У HNO₃, соответственно, 3*2 + 2 = 8. То есть на растворение 3 молей металла необходимо 8 молей разбавленной азотной кислоты.

3Me + 8HNO₃ = 3Me(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

n(HNO₃) = 52,17*1,075*0,1348/63 = 0,12 моль

n(Me) = (3/8)*0,12 = 0,045 моль

n(Me(NO₃)₂) = n(Me) = 0,045 моль

m(р-ра после р-ния) = 52,17*1,075 + m(Me) – m(NO) = 52,17*1,075 + 0,045*M(Me) – 0,03*30 = 56,08275 + 0,045M(Me) – 0,9 = 55,18275 + 0,045M(Me)

m(Me(NO₃)₂) = 0,1763*m(р-ра после р-ния)

M(Me(NO₃)₂) = M(Me) + 124 = m(Me(NO₃)₂)/n(Me(NO₃)₂) = 0,1763*(1226,3 + M(Me))

0,8237M(Me) = 92,2

M(Me) = 112 г/моль – кадмий

Ответ: Cd