Question

1.Массовые доли железа и серы в соединении равны соответственно 46,67% и 53,33%. Определите формулу этого соединения. 2. Рассчитайте массу воды, образующуюся в результате взаимодействия 0,5 моль оксида алюминия с серной кислотой при нагревании. 3. Вычислите, сколько теплоты поглощается при окислении 14г азота. Термохимическое уравнения реакций окисления азота : N2+O2=2NO- 180,8 кДж 4. Вычислите массу сульфата натрия, образующегося при взаимодействии растворов ,содержащих 20г гидроксида натрия и 24,5г серной кислоты. 5. В лаборатории в результате реакции нитрования 78г бензола было получено 105г нитробензола. Вычислите массовую долю выхода нитробензола от теоретически возможно.

Answer 1

Ar(Fe)  -- 56

Ar(O) -- 16

Fe/O = 46.67/56 : 53.33/16 = 0.8:3.33

Fe/O = 1/4

=》FeO4

Answer 2

Давайте посмотрим на каждый вопрос по очереди.

1. Формула соединения, в котором массовые доли железа и серы равны соответственно 46,67% и 53,33%, можно определить следующим образом:

   • Найдем отношение массовых долей железа и серы: 46,67% / 53,33% ≈ 0,875.

   Это отношение близко к 7/8. Это может намекать на то, что формула соединения содержит 7 атомов железа и 8 атомов серы. Таким образом, формула этого соединения может быть Fe7S8.

2. Для определения массы воды, образующейся в результате взаимодействия 0,5 моль оксида алюминия с серной кислотой, нужно учесть химическое уравнение реакции. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

   Al2O3 + 3H2SO4 -> 3H2O + 2Al2(SO4)3

   Отсюда видно, что 1 моль оксида алюминия (Al2O3) дает 3 моли воды (H2O). Таким образом, 0,5 моль оксида алюминия даст 0,5 * 3 = 1,5 моль воды.

   Теперь, чтобы найти массу воды, используйте молярную массу воды (18 г/моль):

   Масса воды = количество молей * молярная масса = 1,5 моль * 18 г/моль = 27 г воды.

3. Для вычисления теплоты, поглощаемой при окислении 14 г азота, используем предоставленное термохимическое уравнение. Отсюда видно, что 1 моль азота (N2) окисляется до 2 молей оксида азота (NO) при поглощении 180,8 кДж тепла.

   Сначала определим количество молей азота в 14 г:

   Молярная масса N2 = 2 * 14 г/моль = 28 г/моль Количество молей азота = Масса / Молярная масса = 14 г / 28 г/моль = 0,5 моль

   Теперь мы знаем, что 0,5 моль азота окисляются, а это означает, что они поглощают:

   Поглощенная теплота = Количество молей * Теплота реакции = 0,5 моль * 180,8 кДж/моль = 90,4 кДж.

4. Для вычисления массы сульфата натрия, образующегося при взаимодействии 20 г гидроксида натрия и 24,5 г серной кислоты, сначала определим, какой продукт образуется в реакции. Реакция будет выглядеть следующим образом:

   NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + 2H2O

   Теперь найдем количество молей каждого реагента:

   • Молярная масса NaOH = 40 г/моль
   • Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль

   Количество молей NaOH = 20 г / 40 г/моль = 0,5 моль Количество молей H2SO4 = 24,5 г / 98 г/моль = 0,25 моль

   Из уравнения видно, что 1 моль H2SO4 образует 1 моль Na2SO4. Таким образом, 0,25 моль H2SO4 образуют 0,25 моль Na2SO4.

   Теперь вычислим массу сульфата натрия:

   Масса Na2SO4 = Количество молей * Молярная масса = 0,25 моль * (23 + 32 + 4 * 16) г/моль = 0,25 моль * 142 г/моль = 35,5 г.

5. Для вычисления массовой доли выхода нитробензола, сначала найдем его молекулярную массу. Молекулярная масса нитробензола (C6H5NO2) равна сумме масс атомов в молекуле:

   Молекулярная масса нитробензола = 6 * 12 (углерод) + 5 * 1 (водород) + 1 * 14 (азот) + 2 * 16 (кислород) = 123 г/моль.

   Теперь найдем количество молей нитробензола в 105 г:

   Количество молей = Масса / Молярная масса = 105 г / 123 г/моль ≈ 0,853 моль

   Теоретически возможное количество молей нитробензола, исходя из 78 г бензола, можно найти, предполагая, что вся масса бензола превращается в нитробензол:

   Количество молей нитробензола = Масса бензола / Молярная масса бензола = 78 г / 78 г/моль = 1 моль

   Массовая доля выхода нитробензола от теоретически возможного равна:

   (Количество молей нитробензола, полученного фактически / Количество молей нитробензола, теоретически возможного) * 100%

   = (0,853 моль / 1 моль) * 100% ≈ 85,3%.

   Массовая доля выхода нитробензола составляет примерно 85,3%.