1) Какая соль и в каком количестве образовалась, когда кусочек металлического натрия массой 4,6 г реагировал с 30 мл воды, а затем к стаканчику добавили 86 мл 20% раствора серной кислоты?
2) Какова массовая доля оксида серы (VI) в олеуме, полученном после добавления 400 г оксида серы (VI) к 75% раствору серной кислоты массой 288 г?
Пошаговое объяснение:
Пояснение:
1) Для решения этой задачи, нам нужно воспользоваться химической реакцией между натрием и водой. Натрий реагирует с водой по следующему уравнению:
2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2
Молярная масса натрия (Na) равна 22,99 г/моль. Пересчитаем массу натрия на количество вещества при помощи формулы: количество вещества = масса вещества / молярная масса.
Таким образом, количество вещества натрия равно: 4,6 г / 22,99 г/моль = 0,2 моль.
Из уравнения реакции видно, что для образования 2 моль гидроксида натрия (NaOH) требуется использовать 2 моль натрия (Na). Значит, образуется 0,2 моль NaOH.
Для решения второй части задачи, нам нужно рассчитать количество кислоты, содержащейся в 86 мл 20% растворе серной кислоты.
20% раствор означает, что в 100 мл раствора содержится 20 г серной кислоты. Значит, в 86 мл раствора содержится (20 г/100 мл) * 86 мл = 17,2 г серной кислоты.
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна 98,09 г/моль. Пересчитаем массу серной кислоты на количество вещества.
Kоличество вещества серной кислоты равно: 17,2 г / 98,09 г/моль = 0,175 моль.
Из уравнения реакции между гидроксидом натрия и серной кислотой можно увидеть, что для полного реагирования 2 моль гидроксида натрия требуется 1 моль серной кислоты. Значит, для реагирования 0,2 моль NaOH требуется (0,2 моль * 1 моль)/2 = 0,1 моль серной кислоты.
Таким образом, при реакции образуется 0,1 моль серной кислоты.
2) Для решения этой задачи, нам нужно рассмотреть химическую реакцию между оксидом серы (VI) и серной кислотой. Оксид серы (VI) (SO3) реагирует с серной кислотой (H2SO4) по следующему уравнению:
SO3 + H2SO4 -> H2S2O7
Молярная масса оксида серы (VI) (SO3) равна 80,06 г/моль. Пересчитаем массу оксида серы (VI) на количество вещества.
Количество вещества оксида серы (VI) равно: 400 г / 80,06 г/моль = 5 моль.
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна 98,09 г/моль. Пересчитаем массу серной кислоты на количество вещества.
Количество вещества серной кислоты равно: 288 г / 98,09 г/моль = 2,94 моль.
Из уравнения реакции видно, что для образования 1 моль олеума (H2S2O7) требуется использовать 1 моль оксида серы (VI) (SO3). Значит, образуется 5 моль олеума (H2S2O7).
Масса олеума равна: количество вещества * молярная масса = 5 моль * (2*98,09 г/моль) = 490,45 г.
Масса оксида серы (VI) в олеуме равна: масса олеума — масса серной кислоты = 490,45 г — 288 г = 202,45 г.
Массовая доля оксида серы (VI) в олеуме равна: (масса оксида серы (VI) / масса олеума) * 100% = (202,45 г / 490,45 г) * 100% ≈ 41,31%.
Пример использования:
1) Различные металлы реагируют с водой. Кусочек металлического натрия массой 4,6 г реагирует с 30 мл воды, а затем добавляют 86 мл 20% раствора серной кислоты. Какая соль и в каком количестве образуется? Ответ: Образуется 0,2 моль гидроксида натрия и 0,1 моль серной кислоты.
2) При добавлении 400 г оксида серы (VI) к 75% раствору серной кислоты массой 288 г получается олеум. Какова массовая доля оксида серы (VI) в олеуме? Ответ: Массовая доля оксида серы (VI) в олеуме составляет около 41,31%.
Совет:
Для лучшего понимания концепции решения задач по химии, рекомендуется изучить основные понятия химических реакций, молярную массу веществ и стехиометрию. Также полезно практиковаться в решении подобных задач, чтобы стать более уверенным в этой области.
Дополнительное задание:
1) Какое количество серной кислоты требуется для полного реагирования 3 молов гидроксида натрия по уравнению:
2NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + 2H2O
2) Определите количество вещества оксида алюминия (Al2O3), если его масса составляет 45,2 г, а молярная масса Al2O3 равна 101,96 г/моль.