Давайте решим каждую задачу по отдельности.
Задача 1
- Определите массу оксида меди (I), которая потребуется для получения 45,8 г нитрата меди, если доля выхода в реакции взаимодействия оксида меди с HNO3 составляет 34%?
Реакция между оксидом меди (I) ( \text{Cu}_2\text{O} ) и азотной кислотой идет по уравнению:
[
\text{Cu}_2\text{O} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow 2\text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O}
]
1.1. Найдем количество вещества нитрата меди, которое мы хотим получить:
[
M(\text{Cu(NO}_3\text{)}_2) = 63.55 + 2 \times (14 + 3 \times 16) \approx 187.55 , \text{г/моль}
]
[
n(\text{Cu(NO}_3\text{)}_2) = \frac{45.8 , \text{г}}{187.55 , \text{г/моль}} \approx 0.244 , \text{моль}
]
1.2. Поскольку из 1 моль (\text{Cu}_2\text{O}) образуется 2 моль (\text{Cu(NO}_3\text{)}_2), то нам нужно:
[
n(\text{Cu}_2\text{O}) = \frac{0.244 , \text{моль}}{2} \approx 0.122 , \text{моль}
]
1.3. Масса оксида меди (I):
[
M(\text{Cu}_2\text{O}) = 2 \times 63.55 + 16 = 143.1 , \text{г/моль}
]
[
m(\text{Cu}_2\text{O}) = n(\text{Cu}_2\text{O}) \times M(\text{Cu}_2\text{O}) \approx 0.122 , \text{моль} \times 143.1 , \text{г/моль} \approx 17.5 , \text{г}
]
1.4. С учетом выхода:
[
m_{\text{реакции}} = \frac{17.5 , \text{г}}{0.34} \approx 51.47 , \text{г}
]
Ответ: 51.47 г оксида меди (I).
Задача 2
- Определите объем (н.у., л) аммиака, который получится при действии избытка раствора гидроксида натрия на 36,8 г карбоната аммония, если выход в реакции составляет 67,3%?
Реакция между карбонатом аммония и гидроксидом натрия идет по уравнению:
[
\text{(NH}_4)_2\text{CO}_3 + 2\text{NaOH} \rightarrow 2\text{NH}_3 + \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{H}_2\text{O}
]
2.1. Найдем количество вещества карбоната аммония:
[
M(\text{(NH}_4)_2\text{CO}_3) = 2 \times (14 + 1) + 12 + 3 \times 16 \approx 96 , \text{г/моль}
]
[
n(\text{(NH}_4)_2\text{CO}_3) = \frac{36.8 , \text{г}}{96 , \text{г/моль}} \approx 0.384 , \text{моль}
]
2.2. По уравнению реакции из 1 моль карбоната аммония образуется 2 моль аммиака, следовательно:
[
n(\text{NH}_3) = 2 \times n(\text{(NH}_4)_2\text{CO}_3) = 2 \times 0.384 \approx 0.768 , \text{моль}
]
2.3. Объем аммиака при н.у. (используя газовую постоянную):
[
V = n \times 22,4 , \text{л} \Rightarrow V(\text{NH}_3) = 0.768 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} \approx 17.24 , \text{л}
]
С учетом выхода:
[
V_{\text{реакции}} = \frac{17.24 , \text{л}}{0.673} \approx 25.65 , \text{л}
]
Ответ: 25.65 л аммиака.
Задача 3
- Определите массу соли, г, которая образуется при растворении в избытке азотной кислоты 43,8 г оксида железа (II), если выход в реакции составляет 23,6%?
Реакция между оксидом железа (II) и азотной кислотой:
[
\text{FeO} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Fe(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O}
]
3.1. Найдем количество вещества оксида железа (II):
[
M(\text{FeO}) = 55.85 + 16 = 71.85 , \text{г/моль}
]
[
n(\text{FeO}) = \frac{43.8 , \text{г}}{71.85 , \text{г/моль}} \approx 0.609 , \text{моль}
]
3.2. Получаем 1 моль соли из 1 моль оксида, тогда:
[
n(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) = 0.609 , \text{моль}
]
3.3. Масса нитрата железа (II):
[
M(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) = 55.85 + 2 \times (14 + 3 \times 16) \approx 179.85 , \text{г/моль}
]
[
m(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) = n \times M(\text{Fe(NO}_3\text{)}_2) \approx 0.609 \times 179.85 \approx 109.8 , \text{г}
]
3.4. С учетом выхода:
[
m_{\text{реакции}} = \frac{109.8 , \text{г}}{0.236} \approx 464.41 , \text{г}
]
Ответ: 464.41 г соли.
Если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите рассмотреть другие задачи, дайте знать!
