ДЗ №1. При взаимодействии натрия количеством вещества 0, 5 моль с водой получили водород объёмом 4,2 л (н. у.). Вычислите практический выход газа (%). №2. Металлический хром…

Конечно! Давайте по порядку разберём ваши задачи.

Задача №1

Условие: При взаимодействии натрия количеством вещества 0,5 моль с водой получили водород объёмом 4,2 л (н. у.). Вычислите практический выход газа (%).

Решение:

1. Реакция: \( 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \).
2. По уравнению реакции видно, что 2 моля натрия дают 1 моль водорода.
3. Следовательно, 0,5 моль натрия дадут: \[ \frac{0,5 \, \text{моль Na}}{2} = 0,25 \, \text{моль H}_2 \]
4. Объём водорода в н.у.: 1 моль газа занимает 22,4 л. \[ V(H_2) = 0,25 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 5,6 \, \text{л} \]
5. Практический выход газа: \[ \text{Практический выход} = \left( \frac{4,2 \, \text{л}}{5,6 \, \text{л}} \right) \times 100\% = 75\% \]

Ответ: Практический выход газа составляет 75%.

Задача №2

Условие: Металлический хром получают восстановлением его оксида \( \text{Cr}_2\text{O}_3 \) металлическим алюминием. Вычислите массу хрома, который можно получить при восстановлении его оксида массой 228 г, если практический выход хрома составляет 95 %.

Решение:

1. Молярная масса \( \text{Cr}_2\text{O}_3 \) (хрома и кислорода):
   • \( 2 \times 52 \, \text{г/моль} + 3 \times 16 \, \text{г/моль} = 152 \, \text{г/моль} \).
2. Находим количество вещества оксида: \[ n(\text{Cr}_2\text{O}_3) = \frac{228 \, \text{г}}{152 \, \text{г/моль}} \approx 1,5 \, \text{моль} \]
3. Реакция: \( \text{Cr}_2\text{O}_3 + 2Al \rightarrow 2Cr + Al_2O_3 \).
   • По уравнению 1 моль \( \text{Cr}_2\text{O}_3 \) даёт 2 моль Cr. Значит, 1,5 моль \( \text{Cr}_2\text{O}_3 \) даст: \[ 1,5 \, \text{моль} \times 2 = 3 \, \text{моль Cr} \]
4. Молярная масса хрома: 52 г/моль.
5. Теоретическая масса хрома: \[ m_{\text{Cr}} = 3 \, \text{моль} \times 52 \, \text{г/моль} = 156 \, \text{г} \]
6. Практический выход: \[ m_{\text{действ}} = 156 \, \text{г} \times \frac{95}{100} = 148,2 \, \text{г} \]

Ответ: Масса хрома, которая может быть получена, составляет 148,2 г.

Задача №3

Условие: Определите, какая масса мели вступит в реакцию с концентрированной серной кислотой для получения оксида серы (IV) объёмом 3 л (н. у.), если выход оксида серы (IV) составляет 90%.

Решение:

1. Реакция: \( 2NaCl + H_2SO_4 \rightarrow 2HCl + Na_2SO_4 \).
2. Оксид серы (IV) \( SO_2 \) будет образован в процессе реакции, когда использован металлический натрий:
   • Объём \( SO_2 \): 3 л.
3. Количество вещества газа: \[ n(SO_2) = \frac{3 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,134 \, \text{моль} \]
4. Теоретический выход (100 %):
   • Для 0,134 моль \( SO_2 \) получается 0,134 моль Na: \[ m_{Na} = 0,134 \, \text{моль} \times 23 \, \text{г/моль} \approx 3,082 \, \text{г} \]
5. Реальный выход (90 %): \[ m_{\text{действ}} = \frac{3,082 \, \text{г}}{0,9} \approx 3,424 \, \text{г} \]

Ответ: Масса мели, вступающая в реакцию, составляет приблизительно 3,424 г.

Задача №4

Условие: К раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор, содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного осадка, если выход продукта реакции составляет 88 %.

Решение:

1. Реакция между хлоридами и фосфатами: \[ 3CaCl_2 + 2Na_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2 \downarrow + 6NaCl \]

2. Молярные массы:

   • \( CaCl_2 \): \( 40 + 2 \times 35,5 = 111 \, \text{г/моль} \).
   • \( Na_3PO_4 \): \( 3 \times 23 + 31 + 4 \times 16 = 163 \, \text{г/моль} \).

3. Высчитываем количество вещества:

   • \( n(CaCl_2) = \frac{4,1 \, \text{г}}{111 \, \text{г/моль}} \approx 0,037 \, \text{моль} \)
   • \( n(Na_3PO_4) = \frac{4,1 \, \text{г}}{163 \, \text{г/моль}} \approx 0,025 \, \text{моль} \)

4. Определяем лимитирующий реагент:

   • Также, из уравнения видно, что расходуется 3 моль \( CaCl_2 \) на 2 моль \( Na_3PO_4 \).

5. Находим возможное количество осадка \( Ca_3(PO_4)_2 \):

   • Максимум, который можем получить: \[ n(Ca_3(PO_4)_2) = \frac{n(Na_3PO_4)}{2} = 0,025 / 2 = 0,0125 \, \text{моль} \]

6. Молярная масса \( Ca_3(PO_4)_2 \):

   • \( 3 \times 40 + 2 \times 31 + 8 \times 16 = 310 \, \text{г/моль} \).

7. Теоретическая масса осадка: \[ m = 0,0125 \, \text{моль} \times 310 \, \text{г/моль} \approx 3,875 \, \text{г} \]

8. Реальный выход: \[ m_{\text{осадка}} = 3,875 \, \text{г} \times 0,88 = 3,42 \, \text{г} \]

Ответ: Масса полученного осадка составляет приблизительно 3,42 г.

Если есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, не стесняйтесь обращаться!