Давайте разберем каждую задачу по порядку.
Задача 1:
Для реакции разложения нитрата свинца (II) (Pb(NO₃)₂) с образованием оксида азота (IV) (NO₂), у нас есть следующее уравнение реакции:
[
2 \text{Pb(NO}_3\text{)}_2 \rightarrow 2 \text{PbO} + 4 \text{NO}_2 + \text{O}_2
]
Из уравнения видно, что из 2 моль нитрата свинца (II) образуется 4 моль оксида азота (IV). Таким образом, при разложении 1 моль нитрата свинца (II) образуется:
[
\frac{4 \text{ моль NO}_2}{2 \text{ моль Pb(NO}_3\text{)}_2} = 2 \text{ моль NO}_2
]
При нормальных условиях (н.у.), 1 моль газа занимает 22,4 л. Следовательно, объем 2 моль NO₂ будет:
[
2 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 44.8 \text{ л}
]
Ответ: 44,8 литра NO₂.
Задача 2:
Для реакции кальция (Ca) с концентрированной азотной кислотой (HNO₃) образуется нитрат кальция (Ca(NO₃)₂) и водород (H₂) в некоторых случаях, но чаще всего:
[
\text{Ca} + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2
]
1 моль кальция реагирует с 2 моль азотной кислоты. Рассчитаем количество моль кальция в 20 г:
Молярная масса кальция (Ca) ≈ 40 г/моль.
Количество моль кальция:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{20 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль}
]
Соответственно потребуется:
(
0.5 \text{ моль Ca} \times 1 \text{ моль Ca(NO}_3\text{)}_2 / 1 \text{ моль Ca} = 0.5 \text{ моль Ca(NO}_3\text{)}_2
)
Молярная масса Ca(NO₃)₂:
[
M = 40 + 2 \times (14 + 3 \times 16) = 40 + 2 \times (14 + 48) = 40 + 2 \times 62 = 40 + 124 = 164 \text{ г/моль}
]
Масса образовавшейся соли:
[
m = n \times M = 0.5 \text{ моль} \times 164 \text{ г/моль} = 82 \text{ г}
]
Ответ: 82 грамма Ca(NO₃)₂.
Задача 3:
При взаимодействии нитрата бария (Ba(NO₃)₂) с серной кислотой (H₂SO₄) образуется осадок сульфата бария (BaSO₄):
[
\text{Ba(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2 \text{HNO}_3
]
Из уравнения видно, что на 1 моль Ba(NO₃)₂ необходимо 1 моль H₂SO₄. Масса сульфата бария равна 46,6 г.
Молярная масса BaSO₄:
[
\text{Ba} = 137,3 \text{ г/моль, S} = 32 \text{ г/моль, O} = 4 \times 16 = 64 \text{ г/моль}
]
[
M = 137.3 + 32 + 64 = 233.3 \text{ г/моль}
]
Количество моль BaSO₄:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{46.6}{233.3} \approx 0.2 \text{ моль}
]
Следовательно, нужно 0.2 моль H₂SO₄, чтобы получить это количество BaSO₄. Молярная масса H₂SO₄ = 98 г/моль:
[
m = n \times M = 0.2 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} = 19.6 \text{ г}
]
Ответ: 19,6 граммов H₂SO₄.
