10. Примеры решения типовых задач

1.3

x г		y г		1 г
2NaOH	+	H3PO4	=	Na2HPO4	+ 2H2O
80 г/моль		98 г/моль		142 г/моль

Для получения 142 г Na₂HPO₄ нужно взять 80 г NaOH;

для получения 1 г Na₂HPO₄ нужно взять x г NaOH:

,x = 80:142 = 0,56 (г).

Для получения 142 г Na₂HPO₄ нужно взять 98 г H₃PO₄;

для получения 1 г Na₂HPO₄ нужно взять y г H₃PO₄:

, y = 98:142 = 0,69(г).

Ответ. Для получения 1 г гидрофосфата натрия нужно взять 0,56 г гидроксида натрия и 0,69 г фосфорной кислоты.

2.3

Элемент	K	Mn	O
wm, %	39,67	27,87	32,46
Ar	39,10	54,94	16,00
wm : Ar	1,015	0,507	2,023
Целые кратные	2	1	4

Ответ. K₂MnO₄.

3.3

При составлении уравнений ядерных реакций соблюдается равенство суммы зарядов и массовых чисел в левой и правой частях уравнения. При этом заряд электрона учитывается со знаком минус, протона и позитрона – со знаком плюс. Нейтрон и гамма-квант заряда не имеют. Кроме того, массы электронов, позитронов и гамма-квантов не учитываются.

Сумма зарядов частиц в левой части уравнения: 92 + 0 = 92 (нейтрон заряда не имеет), значит, ядро нового элемента имеет заряд 92 – 56 = 36 (криптон). Сумма массовых чисел частиц в левой части уравнения: 235 + 1 = = 236, значит, массовое число ядра криптона 236 – 139 – 3 = 94.

Ответ. .

4.4

Найдем при помощи справочных данных изменения энтальпии и энтропии реакции при стандартныхусловиях:

	2H2(г.)	+	O2(г.)		2H2O(г.)
H298, кДж/моль	0		0		–241,8
S298, Дж/(мольК)	130,5		205,0		188,7

H(реакции) = 2(–241,8) = –483,6 (кДж);

S(реакции) = 2188,7 – 2130,5 – 205 = –88,6 (Дж/К);

T = H/S = 483600 / 88,6 = 5460 (K).

Ответ. 5460 К.

5.2

Используем правило Вант-Гоффа: ..

Ответ. Скорость реакции увеличится в 243 раза.

5.4

2NO₂ 2NO + O₂

Равновесная концентрация [NO] = 0,024 M, значит, равновесная концентрация кислорода в два раза меньше: [O₂] = 0,012 М.

0,192 (моль/л).

Учитывая, что стехиометрические коэффициенты перед NO₂ и NO одинаковы, [NO₂]₀ = 0,006 + 0,024 = 0,030 (моль/л).

Ответ. K_e = 0,192 моль/л, [NO₂]₀ = 0,030 М.

6.2

Масса полученного раствора m = 70 + 50 = 120 (г).

Масса растворенного вещества m₂ = 0,4070 + 0,1550 = 35,5 (г).

Массовая доля растворенного вещества w_m = = 29,6%.

Масса растворителя m₁ = 120 – 35,5 = 84,5 (г).

Моляльная концентрация (моль/кг).

Ответ. w_m = 29,6%; c_m = 12,4 моль/кг.

6.3

₁ = 50/18 = 2,778 (моль); ₂ = 4,5/176 = 0,026 (моль);

.

Ответ. P/P₀ = 0,0093

7.4

Так как для сероводородной кислоты K_a1 = 10^–7, то используем приближенную запись закона разбавления Освальда:

или 0,18%.

Ответ.  = 0,18%.

7.5

3Pb(NO₃)₂ + 2Na₃PO₄ = Pb₃(PO₄)₂ +6NaNO₃

3Pb²⁺ + 6NO₃^– + 6Na⁺ + 2PO₄^3– = Pb₃(PO₄)₂ + 6Na⁺ + 6NO₃^–

3Pb²⁺ + 2PO₄^3– = Pb₃(PO₄)₂

ПР = [Pb²⁺]³[PO₄^3–]²

При смешении равных объемов растворов концентрация каждого из них уменьшается в два раза.

K’ = 0,00005³0,00005²  310^–22

K’ > ПР, значит, выпадает осадок.

Ответ. Выпадает осадок Pb₃(PO₄)₂.

8.4

Запишем стандартные восстановительные потенциалы электрохимических систем, участвующих в реакции:

Fe³⁺ + 2I^– Fe²⁺+I₂

Ок-ль: Fe³⁺ + = Fe²⁺ ₁ = 0,77 В;

Вост-ль: I₂+ 2 =2I^– ₂ = 0,54 В.

Поскольку _ок > _вос, то окислителем является ион Fe³⁺, а восстановителем – ион I^–, т.е. реакция протекает слева направо.

Ответ. В стандартных условиях указанная реакция протекает слева направо.

9.2

Найдем значения электродные потенциалов:

(В);

(В).

Т.к. _Fe > _Cd, то на аноде окисляется кадмий, на катоде восстанавливаются ионы железа.

Е = –0,47 – (–0,52) = 0,05 (В).

Ответ. Е = 0,05 В.

9.4

K(–): Mg²⁺ +2 = Mg;

A(+): 2Cl^– = Cl₂ + 2.

Масса магния, выделившаяся на катоде:

(г).

Ответ. m = 2,27 г.