РЕШЕНИЕ: 28 мл = 28·10-3л. Чтобы определить металл мы должны определить его атомную массу Ar=Э Ме В, где В–валентность металла. Известно, что m o = МоV o /V M = 32 г/моль · 28·10-3л / 22,4л/моль = 0,04 г, в свою очередь m MeO = m Me + m o, откуда m Me = m MeO - m o = 0,542г – 0,04г = 0,502 г. Согласно закону эквивалентов m Me / mO = Э Ме / Э О откуда Э Ме = mMe· Э О / m O = 0,502г · 8 г/моль / 0,04г = 100,4 г/моль. Значит Ar=Э Ме · В = 100,4г/моль · 2 = 200,8 г/моль. Это ртуть.
ЗАДАНИЕ 1
1.Сколько молекул содержится в 1л любого газа при н.у.?
2.Взяты равные массы О2 и Н2 при одинаковых условиях. Определить соотношение объемов этих газов.
3.При 170С газ занимает объем 580 мл. Какой объем будет занимать этот газ при 1000С, если Р = const?
4.При сгорании 5 г металла образуется 9,44г оксида этого металла. Рассчитать эквивалентную массу металла.
5.Эквивалентная масса металла 25,47 г/моль. Определить, сколько массовых процентов кислорода содержится в оксиде этого металла.
ЗАДАНИЕ 2
1.Молекула некоторого вещества имеет массу 1,2·10-25кг. Определить молекулярную массу вещества.
2.Сколько молей вещества содержится в 1м3 любого газа при н.у.?
3.Газ объемом 2,5л находится под давлением 121,6 кПа. Каково будет давление газа, если его сжать до объема 1л при постоянной температуре.
4.Одно и тоже количество металла соединяется с 0,2г О2 и с 3,17г одного из галогенов. Определить эквивалентную массу галогена.
5.Эквивалентная масса железа в его оксиде 18,6г/моль. Какой объем водорода идет на восстановление 16г оксида при н.у.?
ЗАДАНИЕ 3
1.Определить во сколько раз число молекул в 1г NH3 отличается от числа молекул в 1г О2?
2.Определить количество вещества, содержащееся в 0,1кг водорода.
3.На сколько градусов надо нагреть газ, находящийся в закрытом сосуде при 00С, что бы его давление увеличилось в 2 раза?
|
|
4.Вычислить атомную массу двухвалентного металла и определить металл, если 8,34г его окисляются 0,68л кислорода при н.у.?
5.При восстановлении 16г оксида металла (III) алюминием было получено 10,2г Al2O3. Определить, что это за металл, если эквивалентная масса алюминия 9г/моль.
ЗАДАНИЕ 4
1. Рассчитать массу 1 молекулы SO2.
2.Сколько молекул содержится в 100г воды при 200С?
3.Объем автомобильной камеры 25л, давление 506 кПа. Определить массу находящегося в камере воздуха при 300С, если его молярная масса 29г/моль.
4.Металл массой 1г соединяется с 8,89г брома, либо с 1,78г серы. Рассчитать эквивалентные массы брома и металла, если эквивалентная масса серы 16г/моль.
5.При восстановлении 33,5г оксида металла (II) водородом образовалось 2,7г воды. Определить, что это за металл? 9
ЗАДАНИЕ 5
1.Какой объем при н.у. занимают 1,2·1025молекул газа?
2.Во сколько раз количество водорода, содержащееся в 10л водорода отличается от количества азота, содержащегося в таком же объме при н.у.?
3.Рассчитать молярную массу газа, если 6,86·10-3кг его при давлении 253 кПа и 200С занимают объем 2,2л.
4.На восстановление 1,8г оксида металла требуется 833 мл водорода при н.у. Определить эквивалентные массы оксида и металла.
5.Оксид металла (III) содержит 30% кислорода. Определить, что это за металл?
ЗАДАНИЕ 6
1.Сколько молекул содержится в 100 мл воды при 100С?
2.Сколько ионов содержится в 100г поваренной соли (NaCl)?
3.Давление воздуха в автомобильной шине при 150С 304 кПа. Как изменится давление в шине при ее нагреве до 600С? Объем считать постоянным.
4.При нагревании металла в атмосфере кислорода получили 21,66г его оксида. Рассчитать эквивалентную массу металла.
|
|
5.При взаимодействии металла (II) с 3,2г серы образовалось 8,79г сульфида металла. Определить, что это за металл?
ЗАДАНИЕ 7
1.Сравнить число молекул в 1кг H2SO4 и 1кг HNO3.
2.Определить соотношение объемов равных масс CO2 и SO2 при н.у.
3.При 00С в реакторе объемом 140л содержится 4кг водорода и 3,5 кг азота. Рассчитать парциальное давление азота и общее давление смеси газов.
4.Мышьяк (As) образует два оксида, содержащих соответственно 34,8 и 24,3 массовых % кислорода. Определить химические формулы оксидов, если атомная масса мышьяка 75г/моль.
5.При взаимодействии 13г металла (I) с водой выделилось 3,73л водорода при н.у. Определить, что это за металл?
ЗАДАНИЕ 8
1.В каком объеме H2S(г) при н.у. содержится столько же молекул, сколько их в 1л воды при 200С?
2.Сравните объемы, занимаемые 10г H2S и 10г SO2 при н.у.
3.Сколько граммов CaCO3 надо взять при 150С и давлении 104 кПа, чтобы при его прокаливании получилось 25 мл СО2?
4.При восстановлении 8,1г оксида металла (III) водородом получилось 1,8г воды, эквивалентная масса которой 9г/моль. Определить, что это за металл?
5.Эквивалентная масса металла (II) 12 г/моль. Определить процентное содержание кислорода в оксиде данного металла.
ЗАДАНИЕ 9
1.Определить массу азота (N2), содержащую 18·1025молекул.
2.Сравните объемы 0,01кг водорода и 0,01кг СО2 при н.у.
3.Определить давление 50г этилена (С2Н4) в сосуде объемом 10л при –20С.
4.Рассчитать эквивалентную массу элемента, если его соединение с серой содержит 13,8% (по массе) серы, эквивалентная масса которой 16,03 г/моль.
|
|
5.При восстановлении 8,06г оксида металла бериллием, эквивалентная масса которого 4,5г/моль получено 5г оксида бериллия. Рассчитать эквивалентную массу металла.
ЗАДАНИЕ 10
1.Рассчитать массу кислорода, содержащую 2·1026молекул.
2.Рассчитать количество кислорода, получившееся при разложении 245г KClO3.
3.Вычислить объем 0,1кг газовой смеси состава 3СО+2СО2 при 500С и давлении 98,6 кПа.
4.При нагревании в кислородной атмосфере 0,954г металла (II) получилось 1,194г его оксида. Определить, что это за металл?
5.На восстановление 31,2г оксида металла (III) израсходовано 10,6г алюминия с эквивалентной массой 9г/моль. Определить, что это за металл?
ЗАДАНИЕ 11
1.Сколько молекул СО2 получится при сгорании 4·10-6кг углерода?
2.Сравните объемы, занимаемые равными массами метана (СН4) и ацетилена (С2Н2) при одинаковых условиях.
3.При 170С и давлении 104кПа масса 624л газа составляет 1,185кг. Определить молярную массу газа.
4.Металл (IV) массой 1г соединяется с 0,27г кислорода. Определить металл.
5.Элемент образует соединение с водородом, содержащее 8,87% по массе водорода. Рассчитать эквивалентную массу элемента.
ЗАДАНИЕ 12
1.Сравните число молекул в 34г азота и таком же количестве HCl.
2.Чему равно отношение масс, содержащих одинаковое число молей водорода и кислорода?
3.Определить массу 1л газовой смеси, содержащей по объему 50% водорода и 50% СО2 при н.у.
4.Оксид металла содержит 28,53% по массе кислорода. Рассчитать эквивалентную массу металла.
5.При восстановлении водородом 1,34г оксида металла образовалось 0,324г воды. Рассчитать эквивалентную массу металла.
ЗАДАНИЕ 13
1.Сколько молекул содержится в 1 эквиваленте Н2 и О2?
2.Чему равно отношение масс, содержащих одинаковое число молей азота и аммиака?
3.При каком давлении масса хлора объемом 3л составит 2,5·10-3кг, если t 0=230C?
4.При разложении 0,291г оксида серебра получилось 0,253г серебра. Определить валентность серебра в оксиде.
5.Элемент образует оксид, содержащий 32% по массе кислорода. Рассчитать эквивалентную массу элемента.
ЗАДАНИЕ 14
1.Какова масса СО2, содержащая 1,8·1027молекул?
2.Определить массу СО, содержащую столько же молей вещества, сколько их содержится в 10г водорода.
3.Баллон емкостью 10л вмещает при 270С 1моль кислорода. Рассчитать давление кислорода в баллоне.
4.При восстановлении 1,305г диоксида марганца (MnO2) было получено 0,825г марганца. Рассчитать его эквивалентную массу.
5. На реакцию нейтрализации с участием 1г основания пошло 0,91г HCl. Рассчитать эквивалентную массу основания.
ЗАДАНИЕ 15
1.В каком объеме хлора содержится 2,5·1026молекул?
2.Определить массу кислорода, содержащую столько же молей вещества, сколько его содержится в 36г воды при 200С.
3.В баллоне емкостью 40л находится 56л СО при давлении 6 атмосфер. Вычислить температуру газа.
4.В состав углеводорода входит 25% по массе водорода и 75% углерода. Рассчитать эквивалентную массу углерода в соединении.
5.Какова масса NaOH, содержащая столько же эквивалентов, сколько их в 140г Ca(OH)2?
ЗАДАНИЕ 16
1.Плотность газа по воздуху равна 2,562. Вычислить массу 1л газа при н.у.
2.Рассчитать массу 1 молекулы HNO3.
3.Определить массу паров бензола (С6Н6) в помещении объемом 30м3 при 250С, если их парциальное давление составляет 2972 Па.
4.Рассчитать эквивалентную массу металла, если в реакцию с хлором вступило его 7,2г, а в результате образовалось 28,2г хлорида. Эквивалентная масса хлора 35,45 г/моль.
5.При пропускании сероводорода (H2S) через раствор, содержащий 2,98г хлорида одновалентного металла образовалось 2,2 г его сульфида. Определить металл.
ЗАДАНИЕ 17
1.Если отсчитывать по 1 молекуле в секунду, то сколько лет потребуется, чтобы сосчитать количество молекул, содержащихся в 1 кг I2 (1 год = 365 дней)?
2.Какой объем при н.у. занимают 13·1026молекул газа?
3.Определите давление кислорода, если 0,1 кг этого газа находятся в сосуде объемом 20л при 200С.
4.Эквивалентная масса металла 25 г/моль. Рассчитать объем водорода, необходимый для восстановления 4,95 г его оксида.
5.Рассчитать эквивалентную массу элемента, если массовая доля серы в их соединении равна 13,8%, а ее эквивалентная масса 16,03 г/моль.
ЗАДАНИЕ 18
1.Масса 1л азота при н.у. равна 1,251·10-3кг. Рассчитать плотность азота по кислороду.
2.Сравните объемы, занимаемые равными массами Cl2 и NO при одинаковых условиях.
3.Масса 87·10-6 м3 пара при 620С и давлении 101,325 кПа равна 2,4·10-4кг. Рассчитать молярную массу вещества.
4.Рассчитать эквивалентную массу цинка, если 1,165 г его вытеснили из кислоты 438·10-6л водорода, измеренного при 170С и давлении 98642 Па.
5.Рассчитать молярную массу двухвалентного металла, если из 48,15 г его оксида можно получить 88,65 г его нитрата.
ЗАДАНИЕ 19
1.Рассчитать массу H2SO4, содержащую 25,3·1018молекул.
2.Сколько весит 1 атом железа?
3.Сравните число молекул, содержащихся в равных массах хлора и азота при 400С и давлении 235,2 кПа.
4.Рассчитайте эквивалентную массу воды при ее реакции с металлическим натрием.
5.На осаждение ионов хлора, содержащихся в 6,66 г соли одновалентного металла, израсходовано 19,34г AgNO3. Рассчитать эквивалентную массу соли и определить ее формулу.
ЗАДАНИЕ 20
1.В 0,1 м3 воздуха (М = 29г/моль) содержится 6·10-10м3 ксенона. В каком объеме воздуха при н.у. содержится 1025молекул ксенона?
2.Молекула некоторого вещества имеет массу 1,2·10-25кг. Рассчитать молярную массу вещества.
3.В сосуде объемом 14л при 200С содержится 0,8г водорода и 6,3 г азота. Рассчитать парциальные давления газов и общее давление газовой смеси.
4.В оксиде IV валентного металла содержится 13,38% (по массе) кислорода. Определить формулу оксида.
5.При восстановлении 5,1г оксида IIIвалентного металла образовалось 2,7 г воды, эквивалентная масса которой 9 г/моль. Определить металл.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ МАССЫМЕТАЛЛА
А) Определение эквивалентной массы магния на основе реакции вытеснения им водорода из водного раствора соляной кислоты.
В основе определения эквивалентной массы металла (ЭMg) лежит ее расчет по закону эквивалентов для реакции: Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 (ионное уравнение: Мg0 + 2H+ = Mg2+ + H2).
Закон эквивалентов: mMg / mH = ЭMg / ЭН. В этом уравнении неизвестным является масса, вступившего в реакцию водорода, которая равна массе выделившегося газообразного водорода. Ее можно рассчитать по уравнению состояния идеального газа Pн/Vн = (mн/Mн)RT, если известен объем газа.
На рис.1 представлена схема прибора для определения объема выделившегося в реакции газа.
Рис.1. Прибор для определения объема газа:
1 – стеклянная бюретка
2 – двурогая насадка
3 – воронка
4 – штатив
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ: Соберите прибор, как показано на рис.1. Полученную у лаборанта навеску металла (запишите ее вес) поместите в одну из частей двурогой насадки. В другую часть насадки осторожно налейте 5 мл раствора соляной кислоты концентрацией 1 моль/л. Проследите, чтобы кислота не попала к металлу. Соедините при помощи пробки двурогую насадку с бюреткой.
Перед началом опыта проверьте герметичность подсоединения. Для этого необходимо поднять воронку. Если уровень воды в бюретке после некоторого подъема остается постоянным, то можно считать, что прибор герметичен. В противном случае необходимо более плотно надеть двурогую насадку на пробку.
Опуская или поднимая воронку совместить уровни воды в бюретке и в воронке, после чего записать начальный уровень по делениям бюретки (определение проводят по нижнему мениску воды).
Повернув насадку перелейте кислоту к металлу. Наблюдайте выделение водорода, который будет вытеснять воду из бюретки в воронку. После окончания реакции (выделение газа прекращается) вновь совместите уровни воды в бюретке и в воронке и сделайте замер конечного уровня воды. По разнице начального и конечного уровней рассчитайте объем выделившегося водорода.
Для расчета массы выделившегося водорода необходимо знать температуру и атмосферное давление (Робщ) в лаборатории (задается преподавателем). Парциальное давление водорода в бюретке (Рн) определяется как разность между атмосферным давлением и парциальным давлением насыщенных паров воды (Рв), которое можно узнать для данной температуры из табл.1.
Таблица 1
Давление насыщенных паров воды (кПа) для различных температур
| t0C | h | t0C | h | t0C | h | t0C | h |
| 1,71 | 2,07 | 2,48 | 2,99 | ||||
| 1,81 | 2,47 | 2,64 | 3,17 | ||||
| 1,93 | 2,33 | 2,81 | 3,36 |
Рассчитайте по уравнению Клапейрона – Менделеева в системе Си массу образовавшегося водорода и, затем, по закону эквивалентов – эквивалентную массу магния.
Используя теоретическое и практическое значения эквивалентной массы, рассчитайте относительную ошибку опыта: D = Эт – Эпр / Эт.
Б) Определение эквивалентной массы алюминия на основе реакции вытеснения им водорода из раствора щелочи.
Последовательность выполнения опыта аналогична опыту 1А. Навеску алюминия получить у лаборанта. Для реакции использовать 10% раствор NaOH.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЯРНОЙ МАССЫДИОКСИДА УГЛЕРОДА.
Диоксид углерода получают в аппарате Киппа (рис.2) действием 10% раствора соляной кислоты на карбонат кальция (мрамор, мел).
Для удаления из получаемого углекислого газа следов HCl и осушки газа от паров воды его последовательно пропускают через дрексельные склянки, заполненные растворами гидрокарбоната натрия (NaHCO3) и концентрированной серной кислоты (H2SO4).
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ. Полученную у лаборанта сухую колбу, закрытую пробкой, вставленной до отметки на горле колбы, взвешивают на весах (масса m1). Затем присоединяют колбу к лабораторной установке и заполняют выделяющимся диоксидом углерода в течении 5 минут. Закрывают пробкой (до отметки) и взвешивают (масса m2). Вновь пропускают углекислый газ (2 – 3 минуты) и вновь взвешивают колбу (масса m3). Расхождение между m2 и m3 не должно превышать 0,01 г.
Определяют объем колбы, равный объему СО2. Для этого заполняют колбу до метки водой и измеряют ее объем в мерном цилиндре.
Рис.2. Установка для получения углекислого газа
1 –CaCO3; 2 – ра-р HCl; 3 – ра-р NaHCO3; 4 – H2SO4
Температура и давление в помещении уточняется у лаборанта.
Для определения молярной массы СО2 необходимо произвести следующие расчеты:
1.Привести объем СО2 к нормальным условиям.
2.Рассчитать массу воздуха в колбе, зная температуру, давление и объем (масса m 4).
3.Определить массу пустой колбы (m5 = m1 – m4).
4.Рассчитать массу СО2 (m6 = m3 – m5).
5.Рассчитать молярную массу СО2 и относительную ошибку опыта.