Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
hw-422.doc
Скачиваний:
19
Добавлен:
16.11.2018
Размер:
206.34 Кб
Скачать

Модуль9-8

1. Решения домашних задач модуля 9-7

Решения задач модуля 9-7

Задача 1. Составьте полные уравнения, подберите коэффициенты и рассчитайте молярную массу эквивалентов (г/моль) для реагентов и продуктов:

а) Са3(РО4)2 + ... = Са(Н2РО4)2 + 2СаSO4;

б) (СоОН)NO3 + HNO3 = ..........

Решение

а) Са3(РО4)2 + 2H2SO4 ... = Са(Н2РО4)2 + 2СаSO4;

1. В молекуле серной кислоты 2 атома водорода. Оба задействованы в реакции. z(H2SO4)= 2. М(1/2 H2SO4) = 98/2 = 49 г/моль.

2. На моль ортофосфата расходуется 2 моль серной кислоты (4 моль протонов). Эквивалентное число z(Са3(РО4)2) = 4. Мэ(Са3(РО4)2) = М(1/4Са3(РО4)2) = 310/4 = 77,5 г/моль.

3. Са(Н2РО4)2 содержит 4 активных атома водорода. В одном моль формульных единиц соли содержится 4 эквивалента. z(Са(Н2РО4)2) = 4. М(1/ Са(Н2РО4)2)= 234/4 = 58,5 г/моль.

4. Так как вещества реагируют и образуются в соотношениях, пропорциональных их эквивалентам, то в двух моль сульфата кальция тоже содержится 4 эквивалента. В одном моль  2 эквивалента. z(СаSO4) = 2. Еще один способ: z(СаSO4) = |модуль заряда ионов кальция| = |модуль заряда сульфат-ионов| = 2. М(z(1/2СаSO4)) = 136/2 = 68 г/моль.

б) СоОН)NO3 + HNO3 = Со(NO3)2 + H2O.

1. z(СоОН)NO3) = z(HNO3 =z(Со(NO3)2) = z(H2O) = 1.

2. Молярные массы эквивалентов этих веществ равны их молярным массам.

Задача 2. 148 мл серной кислоты с молярной концентрацией эквивалентов 0,03 моль/л полностью нейтрализуют с помощью раствора NaOH, содержащего 0,20 моль эквивалентов щелочи в литре раствора. Определите затраченный объем щелочи, количество вещества и эквивалентов (моль) и массу (г) серной кислоты и гидроксида натрия, вступивших в реакцию.

Решение

1. Согласно формуле Сэ= nэ/V количество эквивалентов серной кислоты nэ(H2SO4) = 0,03 моль/л0,148л = 0,00444 моль. z(H2SO4) по умолчанию равен 2. M(1/2 H2SO4) = 49 г/моль. M(H2SO4) = Mэ(H2SO4)nэ(H2SO4) = 0,0044449 = 0,22 г.

2. nэ(H2SO4) = nэ(NaOH) = 0,00444 моль.

z(NaOH)=1/ Mэ(NaOH) = М(NaOH)= 40 г/моль. m(NaOH) = 400,00444 = 0,18 г.

V(NaOH) = nэ(NaOH)/С = 0,00444 моль/0,2 моль/л = 0,022 л (22 мл).

Задача 3(7). Рассчитайте Мэ и Vэ для продуктов реакций:

а) ….. + HNO3= Fe(NO3)3 + 3SO2 + NO + 2H2O;

б) Ba(OH)2 + CO2 = Ba(HCO3)2.

Для того, чтобы рассчитать эквивалентный объем (VэЯ) для SO2 и NO по реакции (а), сначала рассчитайте число электронов, отдаваемых или принимаемых соответствующими атомами.

Решение

Восстановим уравнение реакции а:

3FeS+ 4HNO3= Fe(NO3)3 + 3SO2 + NO + 2H2O

Судя по продуктам и части реагентов окисляется FeS, причем окисляется и железо и сера:

Fe2+ + S2 7e = Fe3+ + S+4 | дополнительный сомножитель 3

N+5 +3e = N+2 | дополнительный сомножитель 7.

Вот и бери уравнения реакций из учебников, предварительно их не решая. Коэффициенты в уравнении-то неправильные. Но это не важно. Нам учиться по теме «Закон эквивалентов», а не ОВР.

Судя по продуктам и части реагентов окисляется FeS, причем окисляется и железо и сера:

Баланс

Fe2+ + S2 7e = Fe3+ + S+4 | дополнительный сомножитель 3

N+5 +3e = N+2 | дополнительный сомножитель 7.

Уравнение реакции: 3FeS+ 16HNO3= 3Fe(NO3)3 + 3SO2 + 7NO + 8H2O

1) z(Fe(NO3)3) = 1 (катион железа (II) потерял всего лишь один электрон). Mэ(Fe(NO3)3) = Mэ(Fe(NO3)3) = 242/1 = 242 г/моль;

2) z(NO) = 3 (см баланс по азоту). M(1/3NO) = 30 г/моль:3 = 10 г/моль. Молярный объем эквивалентов оксида азота (II) V(1/3NO) = 22,4/3 = 7,47 л/моль.

3) z(SO2) = 6 (S2 6e = S+4). M(1/6 SO2) = 64 г/моль:6 = 10,67 г/моль. Молярный объем эквивалентов оксида серы (IV) V(1/6SO2) = 22,4/6 = 3,73 л/моль.

4) воду обычно никто не считает.

Задача 3. Кобальтовую пластинку массой 15,9 г опустили в 333,5 г 20%-ного раствора нитрата железа (III). После некоторого выдерживания пластинки в растворе её вынули. При этом оказалось, что массовая доля нитрата железа (III) стала равной массовой доле соли кобальта (II). Определите массу пластинки после того, как её вынули из раствора.

Решение

1. Приведение исходных данных к удобному виду и расчет дополнительных параметров

m1(Fe(NO3)3)вещество = 333,50,2 = 66,7 г. n1(Fe(NO3)3) = 66,7/242 = 0,276 моль.

M(Fe(NO3)2) = 180 г/моль

M(Co(NO3)2) = 59+ 622 = 183 г/моль

2. Уравнение реакции:

Металл кобальт в ряду напряжений стоит после железа, он пассивнее. Поэтому он не восстанавливает железо (III) до железа (0):

2Fe(NO3)3 + Co = 2Fe(NO3)2 +Co(NO3)2.

3. Количество окисленного кобальта равно количеству восстановившегося нитрата железа (III). Количество окисленного кобальта и его образовавшейся соли в два раза меньше:

n(Fe(NO3)3)восстановл. = n(Fe(NO3)2)образовавш = 2х моль. n(Co)окисл. =.n(Co(NO3)2) образовавш. = х моль.

4. Количество оставшегося нитрата железа (III) n2(Fe(NO3)3) = 0,276  2х (моль).

5. Масса оставшегося в растворе нитрата железа (III) m2(Fe(NO3)3) = (0,276  2х)242 = 66,8  484х (г)

6. Масса образовавшегося нитрата кобальта (II) m(Co(NO3)2) =183 г/мольх моль = 183х (г).

7. По условию массы солей равны:

66,8  484х = 183х.

667х = 66,8. Отсюда х = 0,1 моль. Масса расворившегося кобальта равна m(Co2+) = 590,1 = 5,9 г. Масса пластинки после реакции равна 15,9  5,9 = 10 г.

Ответ: Масса пластинки после реакции равна 10 г.

Задача 4. Сколько граммов кристаллогидрата Na2SO4 10 H2O необходимо добавить к 100 мл 8 %-го раствора сульфата натрия, чтобы удвоить массовую долю вещества в растворе?

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]