Question

5.17. какое количество вещества и объем кислорода будут израсходованы на реакцию с 3 моль серы? (3 моль, 67,2л) 5.20. какой объем водорода (н.у.) выделяется при взаимодействии 54г алюминия с избытком соляной кислоты? (67,2л) 5.25. при взаимодействии цинка с хлоридом меди (||) CuCl2 образуется медь. Хватит ли 15г цинка для получения 13г меди? ( Хватит)

Answer 1

5.17 S+O2=SO2
n(SO2)=3 моль
V(O2)3*22.4=67.2 дм3
5.20 2Al+6HCl=2AlCL3+3H2
n(Al)=54/27=2 моль
2=x
2  3 ; x=3
n(H2)=3 моль
V(H2)=3*22.4=67.2 дм3
5.25 Zn+CuCl2=Cu+ ZnCl2
n(Zn)15/65=0.230 моль изб
n(Cu)=0.203 нед

Answer 2

5.17. Для реакции с серой, предположим, что происходит полное окисление серы до диоксида серы (IV):

\[ S_8 + 8O_2 \rightarrow 8SO_2 \]

Из уравнения баланса видно, что для каждого молекуля серы требуется 8 молекул \( O_2 \). Таким образом, на 3 молекулы серы (трехмолекулярная молекула \( S_8 \)) нужно 3 * 8 = 24 молекул \( O_2 \).

Объем кислорода можно выразить через уравнение состояния газа:

\[ V = nRT/P \]

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

Для кислорода \( R \approx 0.0821 \frac{\text{л} \cdot \text{атм}}{\text{моль} \cdot \text{К}} \).

Таким образом, если 24 молекулы \( O_2 \) израсходованы, то объем кислорода можно найти:

\[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{24 \text{ мол} \cdot 0.0821 \frac{\text{л} \cdot \text{атм}}{\text{моль} \cdot \text{К}} \cdot 273 \text{ K}}{1 \text{ атм}} \]

Рассчитаем:

\[ V = \frac{24 \cdot 0.0821 \cdot 273}{1} \approx 533.7 \text{ л} \]

Таким образом, израсходуется примерно 533.7 литра кислорода.

5.20. Для реакции алюминия с соляной кислотой:

\[ 2Al + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2 \]

Моль алюминия рассчитывается по массе:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где \( m \) - масса алюминия, \( M \) - молярная масса алюминия.

Молярная масса алюминия \( M_{Al} \approx 27 \frac{\text{г}}{\text{моль}} \), молярная масса водорода \( M_{H_2} \approx 2 \frac{\text{г}}{\text{моль}} \).

Для 54 г алюминия:

\[ n_{Al} = \frac{54 \text{ г}}{27 \frac{\text{г}}{\text{моль}}} = 2 \text{ моль} \]

Так как соотношение между алюминием и водородом в реакции 2:3, то количество молей водорода:

\[ n_{H_2} = \frac{3}{2} \cdot n_{Al} = \frac{3}{2} \cdot 2 \text{ моль} = 3 \text{ моль} \]

Объем водорода можно рассчитать, используя уравнение состояния газа:

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

где \( n \) - количество молей газа, \( R \) - универсальная газовая постоянная, \( T \) - температура газа, \( P \) - давление газа.

Так как в задаче не указаны температура и давление, предположим, что реакция происходит при нормальных условиях (0°С и 1 атм):

\[ V = \frac{3 \text{ моль} \cdot 0.0821 \frac{\text{л} \cdot \text{атм}}{\text{моль} \cdot \text{К}} \cdot 273 \text{ K}}{1 \text{ атм}} \]

Рассчитаем:

\[ V = \frac{3 \cdot 0.0821 \cdot 273}{1} \approx 63.5 \text{ л} \]

Таким образом, при взаимодействии 54 г алюминия с избытком соляной кислоты выделяется примерно 63.5 л водорода.

5.25. Для реакции цинка с хлоридом меди:

\[ Zn + CuCl_2 \rightarrow ZnCl_2 + Cu \]

Рассчитаем, достаточно ли 15 г цинка для получения 13 г меди.

Массы элементов равны их молярным массам:

\[ M_{Zn} = 65.38 \frac{\text{г}}{\text{моль}}, \ M_{Cu} = 63.55 \frac{\text{г}}{\text{моль}} \]

Таким образом, мольная масса цинка больше мольной массы меди. Рассчитаем количество молей цинка и меди:

\[ n_{Zn} = \frac{15 \text{ г}}{65.38 \frac{\text{г}}{\text{моль}}} \approx 0.23 \text{ моль} \]

\[ n_{Cu} = \frac{13 \text{ г}}{63.55 \frac{\text{г}}{\text{моль}}} \approx 0.20 \text{ моль} \]

Согласно сбалансированной реакции, коэффициент перед цинком равен 1, а перед медью - 1. Это означает, что 1 моль цинка соответствует 1 моль меди в реакции.

Таким образом, количество молей цинка превышает количество