Question

1. Сколько кг. гидрида кальция следует разложить водой, чтобы получить 1680 м^3 водорода ( 0 °C и 101,3 кПа)? 2. Дописать и уравнять уравнения реакции (используя метод электронного баланса): Ag+KCN+O2+H2O --> K2Cr2O7+H3PO3+H2SO4 -->

Answer 1

1. 0 C и 101.3 кПа - это н.у.;

CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + 2H2; n CaH2 = n H2/2 = (1680/22.4)/2 = 75 Кмоль;

m CaH2 = 42*75000 = 3150 кг;


2. 4Ag + 8KCN + O2 + 2H2O = 4K[Ag(CN)2] + 4KOH:

Ag -e- = Ag+         | 1 | 4 | 4 |

O2 +4e- = 2(O)-2   | 4 |    | 4 |;

K2Cr2O7 + 3H3PO3 + 4H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3H3PO4 + 4H2O:

2Cr+6 +6e- = 2Cr3+  | 6 | 6 | 1 |

P+3 -2e- = P+5        | 2 |    | 3 |.

Answer 2

1. Разложение гидрида кальция водой

Для решения этой задачи нам понадобится знать молярную массу гидрида кальция (CaH2) и использовать закон Гей-Люссака для газовых реакций.

Молярная масса гидрида кальция (CaH2) составляет около 42.1 г/моль [[1]].

Согласно закону Гей-Люссака, объемы газов, участвующих в реакции, пропорциональны их коэффициентам в сбалансированном уравнении реакции.

Уравнение реакции разложения гидрида кальция водой можно записать следующим образом:

CaH2 + 2H2O -> Ca(OH)2 + 2H2

Из уравнения видно, что каждая молекула гидрида кальция (CaH2) реагирует с двумя молекулами воды (H2O) и образует две молекулы водорода (H2).

Теперь мы можем использовать закон Гей-Люссака для решения задачи.

Для начала, найдем количество молекул водорода (H2), которое соответствует объему 1680 м^3 при условиях 0 °C и 101,3 кПа.

Используем идеальный газовый закон: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молекул, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Подставим известные значения: P = 101,3 кПа = 101,3 * 10^3 Па V = 1680 м^3 T = 0 °C = 273,15 К

R = 8,314 Дж/(моль·К)

Теперь найдем количество молекул водорода (H2): n = PV / RT

Подставим значения и рассчитаем: n = (101,3 * 10^3 Па * 1680 м^3) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 К)

Вычислив это выражение, получим количество молекул водорода (H2).

2. Уравнение реакции

Для уравновешивания уравнения реакции Ag + KCN + O2 + H2O -> K2Cr2O7 + H3PO3 + H2SO4, используем метод электронного баланса.

1. Разделим уравнение на полуреакции: Полуреакция окисления: Ag -> Ag+ Полуреакция восстановления: O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O

2. Уравняем полуреакции по количеству атомов каждого элемента, кроме кислорода и водорода: Полуреакция окисления: 2Ag -> 2Ag+ Полуреакция восстановления: O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O

3. Уравняем полуреакции по кислороду, добавив воду (Н2О): Полуреакция окисления: 2Ag -> 2Ag+ + 2e- Полуреакция восстановления: O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O

4. Уравняем полуреакции по водороду, добавив протоны (Н+): Полуреакция окисления: 2Ag -> 2Ag+ + 2e- Полуреакция восстановления: O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O + 4H+

5. Уравняем полуреакции по электронам, чтобы количество электронов в окислительной и восстановительной полуреакциях совпадало: Полуреакция окисления: 2Ag -> 2Ag+ + 2e- Полуреакция восстановления: O2 + 4H+ + 4e- -> 2H2O + 4H+ + 4e-

6. Сложим полуреакции и сократим одинаковые вещества: 2Ag + O2 + 4H+ -> 2Ag+ + 2H2O + 4H+

Таким образом, уравнение реакции Ag + KCN + O2 + H2O -> K2Cr2O7 + H3PO3 + H2SO4 можно уравнять следующим образом: 2Ag + O2 + 4H+ -> 2Ag+ + 2H2O + 4H+ -> K2Cr2O7 + H3PO3 + H2SO4

Answer 3

Для решения первого вопроса нам нужно использовать уравнение реакции гидрида кальция (CaH2) с водой (H2O):

\[CaH_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + 2H_2\]

Сравнивая коэффициенты перед реагентами и продуктами, мы видим, что одна молекула гидрида кальция (CaH2) дает две молекулы водорода (H2). Следовательно, молярная масса гидрида кальция (CaH2) составляет примерно 42 г/моль, и масса водорода, получаемого из одной молекулы гидрида кальция, равна массе одной молекулы водорода (H2), которая составляет примерно 2 г/моль.

Теперь мы можем определить количество молекул гидрида кальция, которое нужно для получения 1680 м³ водорода при стандартных условиях (0 °C и 101,3 кПа). Используем уравнение состояния газов:

\[PV = nRT\]

где: - \(P\) - давление газа, - \(V\) - объем газа, - \(n\) - количество молекул газа, - \(R\) - универсальная газовая постоянная, - \(T\) - температура в Кельвинах.

Мы можем пересчитать 1680 м³ водорода в количество молекул, а затем использовать уравнение состояния газов для нахождения количества молекул гидрида кальция. При стандартных условиях \(T = 273 \ K\) и \(P = 101,3 \ kPa\).

\[n_{\text{H2}} = \frac{PV}{RT}\]

Теперь учитываем, что каждая молекула гидрида кальция даёт две молекулы водорода:

\[n_{\text{CaH2}} = \frac{n_{\text{H2}}}{2}\]

Теперь мы можем выразить массу гидрида кальция, используя молярную массу:

\[m_{\text{CaH2}} = n_{\text{CaH2}} \times M_{\text{CaH2}}\]

где \(M_{\text{CaH2}}\) - молярная масса гидрида кальция.

Теперь проведем расчеты:

\[n_{\text{H2}} = \frac{(101.3 \ kPa)(1680 \ m^3)}{(8.314 \ kPa \cdot m^3 \cdot mol^{-1} \cdot K^{-1})(273 \ K)}\]

\[n_{\text{CaH2}} = \frac{n_{\text{H2}}}{2}\]

\[m_{\text{CaH2}} = n_{\text{CaH2}} \times M_{\text{CaH2}}\]

\[m_{\text{CaH2}} = (n_{\text{H2}}/2) \times 42 \ g/mol\]

После выполнения вычислений мы получим массу гидрида кальция, которую нужно разложить водой.

Что касается второго вопроса, у вас не указаны конкретные вещества в уравнениях реакции. Уточните, какие вещества вы имели в виду, и я буду рад помочь вам уравнять их.