Тогда: 2Х + 0,5Y = В – С
Получаем систему двух уравнений:
Х + Y = А
2Х + 0,5Y = В – С
Решая эту систему, находим:
Объемная доля метана (j): Х/А·100% = [2(В – С) – А]:3А·100%
Объемная доля водорода (j): Y/А·100% = 2(2А – В + С):3А·100%
№4
1) Сa + Cu2+ = Cu0 + Сa2+
2) Сa + 2H2O = [Сa(OH)2 + 2H0] à Сa(OH)2 + H2h+ Q
3) Cu2+ + 2H0 = Cu0 + 2H+
4) 2NO3- + 8Сa + 12H2O = 2NH3h + 8Сa2+ + 18ОН-
5) 2NO3- + 5Сa + 6H2O = N2h + 5Сa2+ + 12ОН-
6) 2NO3- + 4Сa + 5H2O = N2Оh + 4Сa2+ + 10ОН-
7) 2NO3- + 3Сa + 4H2O = 2NOh + 4Сa2+ + 8ОН-
8) Cu2+ + 2ОН- = Cu(OH)2 i
9) Cu(OH)2 = CuO + H2O
10) 2CuO + 2H0 = Cu2O + H2O
№5
А). Под наночастицами принято понимать твердые частицы, размеры которых во всех трех измерениях составляют от 1 до 100 нм.
Б). Как следует из условия задачи, ядро наночастицы представляет собой шар из золота
Его масса составит 50•197/(6,02•1023) = 1,64•10-20 г
Объем ядра составит 1,64•10-20/19,32 = 8,49•10-22 см3 = 8,49•10-28 м3 = 0,849 нм3
Объем шара связан с его радиусом в соответствии с формулой
V = 4/3•π•R13
Тогда R1 = 0,587 нм
Серебро образует шаровой слой с радиусом R2. Его масса составит 50•108.(6,02•1023) = 8,97•10-21 г
Объем шарового слоя составит 8,97•10-21/10,50 = 8,543•10-22 см3 = 8,543•10-28 м3 = 0,8543 нм3
Объем шарового слоя может быть вычислен в соответствии с формулой
V = 4/3•π•R13 – 4/3•π•R23 = 4/3•π•(R23 –R13)
R2 = 1,017 нм
Радиус наночастицы составляет 1,017 нм.
В) В первую очередь следует получить «ядро» наночастицы. Для этого раствор HAuCl4 нагревают с восстановителем – формиатом натрия:
2HAuCl4 + 3HCOONa = 3CO2 +3NaCl + 2Au + 5HCl
Затем в полученную суспензию вводят ляпис:
2AgNO3 + HCOONa = Ag + CO2 + NaNO3 + HNO3
№6
1. В открытых сосудах нельзя хранить:
А) Летучие вещества (спирт, эфир, бром, иод);
Б) Растворы газов и летучих веществ (раствор аммиака, соляную кислоту, бромную воду, иодную настойку);
В) Вещества, реагирующие с газами, входящими в состав воздуха (кислород, углекислый газ, пары воды): гигроскопичные вещества (оксид фосфора (5), серная кислота, хлорид кальция); щелочи и их растворы; активные металлы (щелочные и щелочноземельные, их оксиды и гидроксиды); растворы сульфитов и сульфидов.
2. На свету нельзя хранить реагенты, которые разлагаются под действием света. Такие реагенты обычно хранят в склянках из темного стекла (пероксид водорода, некоторые галогениды, иодоводородная кислота, хлорная вода, нитрат серебра).
3. Несовместимость по химической природе многих реагентов выражается в том, что при их случайном соприкосновении могут происходит различные реакции с образованием веществ : а) поддерживающих горение; б) со значительным экзотермическим эффектом;
в) взрывоопасных или ядовитых (токсичных) веществ.
Уравнения реакций:
К п. 1. В):
4P + 5O2 = 2P2O5
Сa(OH)2 + CO2 = СaCO3i + H2O
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
Na + H2O = NaOH + 0,5H2h
CаО + H2O = Са(ОН)2
2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4
2Na2S + O2 + 2H2O = 2S + 4NaOH
К п. 2 :
2H2O2 = 2H2O + O2h
2AgCl = 2Ag + Cl2h
2HI = H2 + I2
2Cl2 + 2H2O = 4HCl + O2h
2AgNO3 = 2Ag + 2NO2h + O2h
К п. 3 :
а)2KMnO4(ТВ..) + H2SO4 (конц) = Mn2O7 + К2SO4 + H2O
Полученный Mn2O7 неустойчив (2Mn2O7 = 4MnO2 + 3O2). При соприкосновении с горючими веществами воспламеняет их (возможно со взрывом).
б) 2Al + 3Br2 = 2AlBr3 + Q
в) CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2h
2KMnO4 + 16HCl = 2KСl + 2MnCl2 + 5Cl2h + 8H2O
Na2S + 2HCl = H2Sh + 2NaCl
№7
Уравнения реакций горения:
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O + Q (1)
H2 + 0,5O2 = H2O + 241,6 кДж (2)
Для расчета состава смеси необходимо определить, полностью ли аммиак вступил в реакцию горения. По условию при добавлении водорода теплоты выделилось больше, чем при сжигании аммиака без него. Отсюда делаем вывод, что кислород в смеси был в избытке.
По следствию из закона Гесса, находим тепловой эффект реакции горения аммиака:
Q(реакц.) = 6q(H2O) – 4q(NH3) = 6·241,6 - 4·46,1 = 1265,2 (кДж)
По уравнению (1) рассчитываем объем аммиака в смеси:
1265,2 кДж выделяются при горении 4·22,4 (л) NH3
94,95 кДж « « Х (л) NH3
Решая эту пропорцию, находим объем NH3 в смеси:
(4·22,4·94,95):1265,2 = 6,72 (л)
Объемная доля NH3 равна: 6,72:16,8 = 0,40 или 40%
Объемная доля O2: 60%
№1
Прежде всего, следует иметь в виду, что ряд напряжений отражает не восстановительные свойства металлов вообще, а их восстановительную способность в условиях превращения металл → ион металла в водном растворе (т.е., гидратированный ион металла). При этом рассматривается низшая устойчивая в водном растворе степень окисления металла.
Тогда:
А) Вследствие относительно высокой плотности заряда иона лития он будет очень эффективно связывать молекулы воды, что приводит к выделению большого количества энергии. Этот эффект перекрывает большую невыгодность отрыва электрона от лития по сравнению с калием. Для пары калий – цезий наблюдается аналогичная ситуация.
Б) Имеется в виду раствор трихлорида железа, а в ряду напряжений положение железа соответствует процессу Fe → Fe2+. Пара же Fe2+ → Fe3+ находилась бы правее меди.
В) При взаимодействии меди с иодоводородом образуется малорастворимый осадок моноиодида, что также сдвигает псевдоравновесие Cu → Cu+ вправо. Ион меди намного сильнее сольватируется ацетонитрилом, нежели водой, что также будет сильно сдвигать вправо указанное псевдоравновесие, а следовательно, будет смещать влево положение меди в ряду напряжений
№2
Определим молярную массу выделившегося газа. Она составляет
89•22,4/1000 = 2 (г/моль). Следовательно, выделяющийся газ – водород.
По условию задачи при взаимодействии исходного вещества с водой помимо газа образовался мутный раствор, при пропускании через который углекислого газа выпал осадок, растворимый как в кислотах, так и в щелочах. Очевидно, что речь идет о выпадении амфотерного гидроксида, первоначально частично растворенного в щелочи. Можно предположить, что в состав исходного соединения входили щелочной металл, водород и либо металл 13 группы (алюминий, галлий, индий), либо цинк (именно эти металлы образуют бесцветные амфотерные гидроксиды).
Поскольку количество моль выделившегося водорода обязательно будет равно количеству присутствующего в веществе гидридного водорода, можно составить следующие соотношения:
Оксид | Количество металла (моль) | Количество водорода (моль) | Формула | Молярная масса щелочного металла (г/моль) |
Al2O3 | 0,0555 | 0,222 | MAlH4 | 23 (Na) |
Ga2O3 | 0,0302 | 0,222 | M4,35GaH7,35 | 5,12 (–) |
In2O3 | 0,0102 | 0,222 | M18,76InH21,76 | 8,40 (–) |
ZnO | 0,0348 | 0,222 | M4,38ZnH6,38 | 19,35 (–) |
Таким образом, искомое вещество – NaAlH4, тетрагидридоалюминат натрия (аланат натрия, алюмогидрид натрия).
Реакции:
NaAlH4 + 4H2O = Na[Al(OH)4] + 4H2
Na[Al(OH)4] + CO2 = NaHCO3 + Al(OH)3
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2 + H2O
Синтез тетрагидридоалюмината натрия можно проводить двумя способами:
А) прямой синтез из алюминиевой пудры и измельченного натрия, суспензированных в тетрагидрофуране, при пропускании водорода под давлением;
Б) 2Al + 3Cl2 = 2AlCl3
2Na + H2 = 2NaH
AlCl3 + 4NaH = 3NaCl + NaAlH4
Вследствие присутствия гидридного водорода данное соединение является хорошим восстановителем, восстанавливает карбонильные соединения до спиртов. Соответственно, из ацетофенона получается вторичный спирт. Сложные эфиры восстанавливаются алюмогидридом натрия с разрывом С-О связи и образованием двух молекул спирта:
С6Н5-СО-СН3 
С6Н5-СН(ОН)-СН3
НСОО-СН3 2СН3ОН
№3
1) Х – В. На это отчетливо указывает качественная реакция – горение зеленым пламенем продуктов взаимодействия борной кислоты со спиртом в присутствии серной кислоты.
2H3BO3 + 3CaF2 + 3H2SO4 = 2BF3 + 3CaSO4 + 6H2O
2BF3 + 6NaH = B2H6 + 6NaF
BF3 + NaF = NaBF4
5B2H6 = 2B5H11 + 4H2
B2H6 + Na = NaBH4 + B
4B5H11 + 3H2= 5B4H10
3) Борная кислота H3BO3 в водном растворе присоединяет молекулу воды превращаясь в следующий ассоциат H[B(OH)4], который имеет 1 кислый водород.
4)
5) 2BCl3 + 3H2 +3Mg = B2H6 + 3MgCl2
2BCl3 + 6H2 (уменьшенное давление, электрический разряд) = B2H6 + 6HCl
Гидролиз сплава бора с магнием в H3PO4
6) H3BO3 + 4NaF = NaBF4 + 3NaOH
№4
1. Определим, идет ли речь о равновесных или неравновесных процессах.
Li2CO3 = Li2O + CO2
n(CO2) = pV/(RT) = (2602:760·101325·0,1:1000):(8,31·873) = 0,0048 моль, в то время как в ампулу было загружено 0,135 моль карбоната лития Константа равновесия указанного процесса выглядят следующим образом:
К1 = Р(СО2) = 2602:760 = 3,42 (атм)
Если уменьшить вдвое массу карбоната лития или вдвое увеличить объем ампулы, вещества все равно будут разлагаться не до конца. Следовательно, суммарное давление не изменится.
В случае графита совершенно очевидно, что в системе установилось равновесие между графитом, углекислым и угарным газом: С + СО2 = 2СО, так как графит израсходовался не до конца
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 |
