Вычисли, какой объём углекислого газа (н. у.) выделится при взаимодействии соляной кислоты с 9 г карбоната калия, содержащего 6 % некарбонатных примесей.
Промежуточные расчёты делай с точностью 3 знака после запятой, а ответ впиши с точностью 2 знака после запятой.
Объяснение:существим решение:
1. В соответствии с условием задачи составим уравнение:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O - реакция ионного обмена, выделяется оксид углерода (4);
2. Вычисление молярных масс веществ:
M (Na2CO3) = 105,8 г/моль;
M (HCl) = 36,5 г/моль;
M (CO2) = 44 г/моль.
3. Рассчитаем число моль карбоната натрия, соляной кислоты:
Y (Na2CO3) = m / M = 20 / 105,8 = 0,189 моль (вещество в недостатке);
Y (HCl) = m / M = 40 / 36,5 = 1 моль (вещество в избытке);
Расчеты производим с учетом вещества в недостатке.
Y (CO2) = 0,189 моль так как количество соли Na2CO3, СО2 равны по уравнению 1 моль.
4. Находим объём оксида углерода:
V (CO2) = 0,189 * 22,4 = 4,23 л.
ответ: в процессе реакции выделяется углекислый газ объёмом 4,23 л.
задача на избыток-недостаток, решается так:
Алгоритм 23. Определение массы продукта, если один из реагентов взят в избытке
Задание: 14 г оксида кальция (СаО) обработали раствором, содержащем 37,8 г азотной кислоты (HNO3). Вычислите массу продукта реакции.
№ п/п
Последовательность действий
Выполнение действий
1.
Запишите уравнение реакции, расставьте коэффициенты
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
2.
Определите количества реагентов по формуле: n=m/M
n(CaO) = 14/56=0,25 моль; n(HNO3) = 37,8/63=0,6 моль
3.
Над уравнением реакции напишите рассчитанные количества вещества. Под уравнением - количества вещества согласно стехиометрическим коэффициентам.
0,25 моль 0,6 моль
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
1 моль 2 моль
4.
Определите вещество, взятое в недостатке, сравнив отношения взятых количеств веществ к стехиометрическим коэффициентам.
0,25/1<0,6/2 . Следовательно, в недостатке взята азотная кислота. По ней и будем определять массу продукта.
5.
Под формулой нитрата кальция (Ca(NO3)2) в уравнении проставьте: а) количество вещества, согласно стехиометрического коэффициента; б) произведение молярной массы на количество вещества. Над формулой (Са (NO3)2) - х г.
0,25 моль 0,6 моль х г
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
1 моль 2 моль 1 моль
1×164 г
6.
Составьте пропорцию
0,25/1=х/164
7.
Определите х
х = 41 г
8.
Запишите ответ.
ответ: масса соли (Ca(NO3)2) составит 41 г.
Вторая на выход, уравнение реакции: C2H2+H2O=CH3CHO
Решается так:
Алгоритм 19. Определение выхода продукта реакции в % от теоретически возможного
Задание: Вычислить выход нитрата аммония (NH4NO3) в % от теоретически возможного, если при пропускании 85 г аммиака (NH3) в раствор азотной кислоты (HNO3), было получено 380 г удобрения.
№ п/п
Последовательность действий
Выполнение действий
1.
Записать уравнение химической реакции и расставить коэффициенты
NH3 + HNO3 = NH4NO3
2.
Данные из условия задачи записать над уравнением реакции.
m=85 г mпр. =380 г
NH3 + HNO3 = NH4NO3
3.
Под формулами веществ написать количество вещества согласно коэффициентам; произведение количества вещества на молярную массу вещества
m=85 г m=380 г
NH3 + HNO3 = NH4NO3
1моль 1 моль
1×17 г 1×80 г
4.
Практически полученная масса нитрата аммония известна (380 г). С целью определения теоретической массы нитрата аммония составить пропорцию
85/17=х/380
5.
Решить уравнение, определить х.
х=400 г теоретическая масса нитрата аммония
6.
Определить выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножить на 100%
h=mпр. /mтеор. =(380/400)×100%=95%
7.
Записать ответ.
ответ: выход нитрата аммония составил 95%.