. Рассчитайте количество вещества кислорода, которое потребуется для реакции с 54 г алюминия.
2. Какой объем водорода (н.у.) выделится при действии на цинк соляной кислоты, содержащей 10,95 г хлороводорода, если вторым продуктом реак-ции является хлорид цинка?
3. Какие массы соли и воды образуются при рас-творении оксида меди (ІІ) в 300 г 9,8%-го раствора серной кислоты?
4. Какой объем воздуха (н.у.) потребуется для сжигания технической серы массой 150 г, содержа-щей 4% примесей? Продуктом реакции является ок-сид серы (IV). Объемная доля кислорода в воздухе равна 21%.
Давайте поочередно разберем каждую из ваших задач.
### Задача 1: Количество вещества кислорода для реакции с алюминием
1. **Уравнение реакции:**
Реакция между алюминием (Al) и кислородом (O₂) выглядит следующим образом:
\[
4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3
\]
Это уравнение показывает, что 4 молекулы алюминия реагируют с 3 молекулами кислорода.
2. **Молярная масса:**
- Молярная масса алюминия (Al) = 27 г/моль.
- Для 54 г алюминия:
\[
n(Al) = \frac{54 \, \text{г}}{27 \, \text{г/моль}} = 2 \, \text{моль}
\]
3. **Соотношение реагентов:**
Из уравнения видно, что на 4 моля алюминия требуется 3 моля кислорода. Поэтому на 2 моль алюминия потребуется:
\[
n(O_2) = \frac{3}{4} \times 2 = 1.5 \, \text{моль}
\]
4. **Масса кислорода:**
Молярная масса кислорода (O₂) = 32 г/моль:
\[
m(O_2) = 1.5 \, \text{моль} \times 32 \, \text{г/моль} = 48 \, \text{г}
\]
**Ответ:** Для реакции с 54 г алюминия необходимо 48 г кислорода.
---
### Задача 2: Объем водорода при реакции цинка с соляной кислотой
1. **Уравнение реакции:**
Реакция между цинком (Zn) и хлороводородом (HCl):
\[
Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2
\]
2. **Молярная масса хлороводорода:**
Молярная масса HCl = 36.5 г/моль. Для 10.95 г HCl:
\[
n(HCl) = \frac{10.95 \, \text{г}}{36.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.300 \, \text{моль}
\]
3. **Определение количества водорода:**
Из уравнения реакции:
На 2 моль HCl выделяется 1 моль H₂. Соответственно, для 0.300 моль HCl выделится:
\[
n(H_2) = \frac{1}{2} \times 0.300 = 0.150 \, \text{моль}
\]
4. **Объем водорода при н.у.:**
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л:
\[
V(H_2) = 0.150 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 3.36 \, \text{л}
\]
**Ответ:** Выделится приблизительно 3.36 л водорода.
---
### Задача 3: Массы соли и воды при растворении оксида меди (II)
1. **Уравнение реакции:**
Реакция между оксидом меди (CuO) и серной кислотой (H₂SO₄):
\[
CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O
\]
2. **Состав раствора серной кислоты:**
В 300 г раствора 9.8% серной кислоты содержится:
\[
m(H_2SO_4) = 0.098 \times 300 = 29.4 \, \text{г}
\]
3. **Молярная масса серной кислоты:**
Молярная масса H₂SO₄ = 98 г/моль:
\[
n(H_2SO_4) = \frac{29.4 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0.3 \, \text{моль}
\]
4. **Соотношение реагентов:**
По уравнению реакции 1 моль H₂SO₄ реагирует с 1 моль CuO, то есть, потребуется 0.3 моль CuO:
\[
m(CuO) = 0.3 \, \text{моль} \times 80 \, \text{г/моль} \approx 24 \, \text{г}
\]
5. **Образование соли и воды:**
- Масса 盐 (CuSO₄) = 0.3 моль × 160 г/моль = 48 г.
- Масса воды = 0.3 моль × 18 г/моль = 5.4 г.
**Ответ:** Образуется 48 г соли и 5.4 г воды.
---
### Задача 4: Объем воздуха для сжигания серы
1. **Уравнение реакции:**
Сжигание серы (S) в кислороде:
\[
S + O_2 \rightarrow SO_2
\]
2. **Масса серы:**
Масса серы с примесями = 150 г, чистая сера = 150 г - 4% примесей:
\[
m(S) = 150 \, \text{г} - 0.04 \times 150 = 144 \, \text{г}
\]
3. **Молярная масса серы:**
Молярная масса S = 32 г/моль:
\[
n(S) = \frac{144 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}} = 4.5 \, \text{моль}
\]
4. **Количество кислорода:**
На 1 моль S требуется 1 моль O₂, следовательно:
\[
n(O_2) = 4.5 \, \text{моль}
\]
5. **Объем кислорода:**
При нормальных условиях:
\[
V(O_2) = 4.5 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 100.8 \, \text{л}
\]
6. **Объем воздуха:**
Объем кислорода в воздухе составляет 21%, следовательно, для 100.8 л кислорода:
\[
V(воздуха) = \frac{100.8 \, \text{л}}{0.21} \approx 480 \, \text{л}
\]
**Ответ:** Требуется примерно 480 л воздуха.
Если возникнут дополнительные вопросы или понадобятся уточнения, не стесняйтесь спрашивать!
