II. Стехиометрические законы химии
Стехиометрия- раздел химии, в котором изучаются массовые и объёмные отношения между реагирующими веществами.
Известны три основных стехиометрических закона.
Закон сохранения массы веществ (1748 г.).Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе образовавшихся веществ.
Закон постоянства состава веществ (1799 г.).Каждое химическое соединение имеет постоянный качественный и количественный состав независимо от способа его получения.
Закон Авогадро (1811 г.).В равных объёмах различных газов при одинаковых температуре и давлении содержится равное число молекул.
Первое следствие из закона Авогадро
При одинаковых условиях равные количества различных газов занимают, равные объёмы.
При нормальных условиях (н. у.) при температуре Т = 273 К (0°С) и давлении Р = 101,325 кПа (1 атм, 760 мм рт.ст.) 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л.
Второе следствие из закона Авогадро
Молярная масса вещества В в газообразном состоянии равна его удвоенной плотности по водороду, т.е. МВ - М(Н2) xD(H2) = 2xD(H2).
Аналогично, с учётом средней молярной массы воздуха Мвоз^ = 29 г/моль:
Мв = Мвозд xDвозд = 29xDвозд
26. Рассчитайте молярную массу газа, плотность которого по аммиаку равна
двум.
27. Какой объём (н. у.) займёт газ, образовавшийся при пропускании 112 л
водорода над углеродом при 500°С в присутствии никелевого катализатора?
Полученный газ полностью сжигают, а продукты горения пропускают через 2 л
10%-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,1 г/мл). Какая соль и в каком
количестве образуется в растворе?
28.Какая масса соляной кислоты при действии на мрамор вытесняет 22,4 л
(н. у.) оксида углерода (IV)?
29. В лаборатории потребовалось нейтрализовать раствор, содержащий 36,5 г
соляной кислоты. Для этого добавили 20 г едкого натра, а дальнейшую нейтрализацию провели с помощью едкого кали. Какая масса едкого кали была израсходована?
30. В состав воздуха входит 78% азота, 21% кислорода, 15 аргона (по объёму).
Рассчитайте, сколько молей каждого из них содержится в 1 м3 воздуха и какова
масса 1 м3 воздуха (при н. у.)?
31.Сколько кубических метров воздуха расходуется (при н. у.) на получение
1 т серной кислоты из серного колчедана? Кислорода в воздухе содержится
21% (по объёму).
32. При прокаливании 7,15 г кристаллогидрата получится 2,65 г карбоната
натрия. Выведите формулу кристаллогидрата и укажите число молекул кристаллизационной воды.
33. Определите формулу химического соединения, если массовые доли (%)
составляющих его элементов равны: Н - 1,59%; N - 22,22%; О - 76,19%.
34. Молекулярная масса вещества 34. Состав вещества: 5,9% Н, 94,1% О.
Установите его молекулярную формулу.
35. К 140 г концентрированной азотной кислоты прибавлено 32 г медных стружек. Сколько граммов азотнокислой меди при этом получится?
36. Для получения кальциевой селитры одну тонну мела обработали разбавленной азотной кислотой. При этом выход кальциевой селитры составил 85% по отношению к теоретическому. Сколько килограммов селитры было получено?
37. Найти эмпирическую формулу вещества, содержащего 43,4% натрия, 11,3%
углерода и 45,3% кислорода.
38. При сжигании 5,05 г образца стали в токе кислорода образовалось 0,1 г
углекислого газа. Рассчитайте, сколько процентов углерода содержалось в образце?
39. Рассчитайте, сколько граммов аммиака можно получить при нагревании
смеси 20 г хлорида аммония с 20 г оксида кальция, приняв, что выход составляет 95% от теоретически возможного?
40.Какой объём газа (н. у.) выделится, если к раствору, содержащему 53 г
карбоната натрия, прилить 400 г раствора азотной кислоты с массовой долей
кислоты 20%?
41. К раствору, содержащему 16 г сульфата меди (II), прибавили 12 г железных
опилок. Какая масса меди выделится при этом?
42.При обжиге известняка массой 500 г с массовой долей СаСО3 92% выделился оксид углерода (IV). Какой объём он займёт при н. у.?
43. Найти эмпирическую формулу оксида марганца, содержащего 63,2% марганца.
44.Какова массовая доля хлороводорода в растворе, если раствор массой 50 г
взаимодействует с карбонатом натрия массой 5,3 г?
45. При сплавлении гидроксида натрия массой 20 кг с оксидом кремния (IV)
получен силикат натрия массой 24,4 кг. Вычислите выход (% масс.) силиката
натрия от теоретически возможного.
46. Оксид магния массой 10 г обработали раствором, содержащим 49 г серной
кислоты. Сколько граммов соли образовалось?
47. К раствору, содержащему 10,4 г хлорида бария, прибавили раствор,
содержащий 9,8 г серной кислоты. Какая масса осадка получилась?
48. Определите эмпирическую формулу соединения, в состав которого входят
калий (массовая доля 24,7%), марганец (массовая доля 34,8%) и кислород
(массовая доля 40,5%).
49.При переработке плавикового шпата массой 500 кг, содержащего 95%
фторида кальция, получен фтороводород массой 240 кг. Какова массовая доля
(%) выхода продукта?
50. Газообразное вещество содержит 85,7% углерода и 14,3% водорода.
Плотность этого вещества по водороду равна 14. Какова молекулярная формула
вещества?