Задания 29. Расчет массы вещества или объема газа.

Ответ: 64 л

Пояснение

Реакция горения этана в избытке кислорода:

2CH₃-CH₃ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O

Следствием из закона Авогадро является то, что объемы газов, находящихся в одинаковых условиях, относятся друг к другу так же, как и количества молей этих газов. Если по уравнению реакции ν(CO₂) = 2ν(C₂H₆), то и V(CO₂) = 2V(C₂H₆), следовательно:

V(CO₂) = 32 л · 2 = 64 л

Ответ: 14,4

Пояснение:

Уравнение реакции:

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

Из условия найдем количество вещества сероводорода:

n(H₂S) = 6,72/22,4 = 0,3 моль;

В уравнении реакции перед кислородом стоит коэффициент 3, а перед водородом 2. Отсюда следует, что количество вещества, вступившего в реакцию кислорода через количество вещества сероводорода, выражается следующим образом:

n(O₂) = n(H₂S) ⋅ 3/2 = 0,45 моль.

Следовательно:

m(O₂) = M(O₂) ⋅ n(O₂) = 32*0,45 = 14,4 г

Ответ: 6,72

Пояснение:

Уравнение реакции:

2HgO =t^o=> O₂↑+ 2Hg

Из условия задачи количество вещества оксида ртути равно:

n(HgO) = 0,6 моль

В уравнении реакции перед кислородом стоит коэффициент 1, а оксидом ртути - 2. Отсюда следует, что количество вещества, образовавшегося в результате реакции кислорода через количество вещества оксида ртути, выражается следующим образом:

n(O₂) = n(HgO) ⋅ 1/2 = 0,6 ⋅ 1/2 = 0,3 моль,

Следовательно:

V(O₂) = V_m ⋅ n(O₂) = 22,4 ⋅ 0, 3 = 6,72 л

Ответ: 44,8

Пояснение:

Уравнение реакции:

2H₂O₂ =t^o=> 2H₂O + O₂↑

Из условия задачи:

n(H₂O₂) = 4 моль,

В уравнении реакции перед кислородом стоит коэффициент 1 (в уравнении не ставится), а перед пероксидом водорода - 2. Это значит, что количество вещества кислорода через количество вещества пероксида водорода выражается следующим образом:

n(O₂) = n(H₂O₂) ⋅ 1/2 = 4 ⋅ 1/2 = 2 моль.

Следовательно:

V(O₂) = V_m ⋅ n(O₂) = 22,4 ⋅ 2 = 44,8 л.

Ответ: 11,2

Пояснение:

Уравнение реакции:

2ZnS + 3O₂ =t^o=> 2ZnO+ 2SO₂

Из условия задания:

n(ZnO) = 0,5 моль,

И перед оксидом цинка и перед оксидом серы в уравнении стоит одинаковый коэффициент. Следовательно равны и количества молей указанных веществ:

n(SO₂) = n(ZnO) = 0,5 моль

Следовательно:

V(SO₂) = V_m ⋅ n(SO₂) = 22,4 ⋅ 0.5 = 11,2 л

Ответ: 22

Пояснение:

Уравнение реакции:

FeS + 2HCl = H₂S↑ + FeCl₂

Как видно из уравнения реакции, газообразным продуктом реакции является сероводород. Рассчитаем количество его вещества:

n(H₂S) = V(H₂S)/V_m = 5,6/22,4 = 0,25 моль

В уравнении реакции и перед FeS и перед H₂S стоят одинаковые коэффициенты равные единице. Это значит что и равны количества молей указанных веществ:

n(FeS) = n(H₂S) = 0,25 моль.

Следовательно:

m(FeS) = M(FeS) ⋅ n(FeS) = 88 ⋅ 0,25 = 22 г.

Ответ: 320,4

Пояснение:

Уравнение реакции:

Al₄C₃ + 12HCl = 4AlCl₃ + 3CH₄↑

Из условия задачи m(Al₄C₃) = 86,4 г. Найдем количество вещества Al₄C₃:

n(Al₄C₃) = m(Al₄C₃)/M(Al₄C₃) = 86,4/144 = 0,6 моль.

Образовавшаяся соль в результате реакции - это хлорид алюминия. В уравнении реакции перед Al₄C₃ стоит коэффициент 1, а перед AlCl₃ - 4. Тогда количество вещества хлорида алюминия через количество вещества карбида алюминия выражается следующим образом:

n(AlCl₃) = n(Al₄C₃) ⋅  4/1 = 0,6 ⋅ 4/1 = 2,4 моль.

m(AlCl₃) = n(AlCl₃) ⋅ M(AlCl₃) = 2,4 ⋅ 133,5 = 320,4 г.

Ответ: 13,44

Пояснение:

Уравнение реакции:

H₂SO₄ + 2NH₃ = (NH₄)₂SO₄

Из условия задания m(H₂SO₄) = 29,4 г. Найдем количество вещества серной кислоты:

n(H₂SO₄) = m(H₂SO₄)/M(H₂SO₄) = 29,4/98 = 0,3 моль.

Перед H₂SO₄ в уравнении реакции коэффициент равный 1 (коэффициент равный единице в уравнении реакции не ставится),  а перед NH₃ - коэффициент равный 2. Следовательно количество вещества аммиака связано с количеством вещества серной кислоты следующим образом:

n(NH₃) = n(H₂SO₄) ⋅ 2/1 = 0,3 ⋅ 2/1 = 0,6 моль

Следовательно:

V(NH₃) = n(NH₃) ⋅ V_m = 0,6 ⋅ 22,4 = 13,44 л.

Ответ: 2,24

Пояснение:

Уравнение реакции:

2CO₂ + Ca(OH)₂ = Ca(HCO₃)₂

Из условия m(Ca(HCO₃)₂) = 8,1 г. Найдем количество вещества гидрокарбоната кальция:

n(Ca(HCO₃)₂) = m(Ca(HCO₃)₂)/M(Ca(HCO₃)₂) = 8,1/162 = 0,05 моль.

В уравнении реакции перед CO₂ стоит коэффициент 2, а перед Ca(HCO₃)₂ - 1. Поэтому количество вещества CO₂  через количество вещества Ca(HCO₃)₂ можно выразить следующим образом:

 n(CO₂) = n(Ca(HCO₃)₂) ⋅ 2/1 = 0,05 ⋅ 2 =  0,1 моль,

Следовательно:

V(CO₂) = n(CO₂) ⋅ V_m =  0,1 ⋅ 22,4 = 2,24 л

Ответ: 20

Пояснение:

Уравнение реакции:

4NH₃ + 5O₂     ^кат.,t°  >  4NO + 6H₂O

Из условия V(NH₃) = 16 л. Рассчитаем количество вещества аммиака:

n(NH₃) = V(NH₃)/V_m = 16/22,4 = 0,7143 моль;

Перед NH₃ в уравнении стоит коэффициент равный 4, а перед O₂ - 5. Таким образом, количество вещества кислорода через количество вещества аммиака выражается следующим образом:

n(O₂) = n(NH₃) ⋅ 5/4 = 0,7143 ⋅ 5/4 = 0,8929 моль

Следовательно:

V(O₂) = n(O₂) ⋅ M(O₂) = 0,8929 ⋅ 22,4 = 20 л.

Ответ: 448

Пояснение:

CH₄ + 4Cl₂ = CCl₄ + 4HCl

Из условия задания V(CH₄) = 112 л. Рассчитаем количество вещества метана:

n(CH₄) = V(CH₄)/V_m = 112/22,4 = 5 моль.

В уравнении реакции перед метаном стоит коэффициент равный 1, а перед хлороводородом - 4. Исходя из этого:

n(HCl) = n(CH₄) ⋅ 4/1 = 5 ⋅ 4/1 = 20 моль;

V(HCl) = n(HCl) ⋅ V_m = 20 ⋅  22,4 = 448 л.

Ответ: 6

Пояснение:

Уравнение реакции:

2C₂H₂ + 5O₂ = 4CO₂ + 2H₂O

n(C₂H₂) = V(C₂H₂) /V_m = 3 / 22,4 = 0,1339 моль

Перед C₂H₂ коэффициент 2, перед CO₂ - 4. Поэтому количество вещества углекислого газа через количество вещества ацетилена можно выразить следующим образом:

n(CO₂) = n(C₂H₂) ⋅ 4/2 = 0,1339 ⋅ 4/2 = 0,2678 моль.

Следовательно:

V(CO₂) = n(CO₂) ⋅ V_m = 0,2678 ⋅ 22,4 = 6 л.

Ответ: 33,6

Пояснение:

Уравнение реакции:

4NH₃ + 3O₂ → 6H₂O + 2N₂

Рассчитаем количество вещества аммиака:

n(NH₃) = V(NH₃)/V_m = 67,2/22,4 = 3 моль

Перед NH₃ стоит коэффициент 4, а перед N₂ - 2. Следовательно количество вещества азота через количество вещества аммиака можно выразить следующим образом:

n(N₂) = n(NH₃) ⋅ 2/4 = 3 ⋅ 2/4 = 1,5 моль

V(N₂) = n(N₂) ⋅ V_m = 1,5 ⋅ 22,4 = 33,6 л.

Ответ: 27

Пояснение:

Уравнение реакции:

Al₂S₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂S↑

Рассчитаем количество вещества сульфида алюминия:

n(Al₂S₃) = m(Al₂S₃)/M(Al₂S₃) = 60 / 150 = 0,4 моль,

Перед Al₂S₃ коэффициент равный 1, а H₂S - 3. Следовательно, количество вещества H₂S через количество вещества Al₂S₃ можно выразить следующим образом:

n(H₂S) = n(Al₂S₃) ⋅  3/1 = 0,4 ⋅  3/1 = 1,2 моль

Следовательно:

V(H₂S) = n(H₂S) ⋅ V_m = 1,2 ⋅ 22,4 = 26,88 л ≈ 27 л

Ответ: 4,48

Пояснение:

CuO + H₂ ^t° > Cu + H₂O

Рассчитаем количество вещества оксида меди:

n(CuO) = m(CuO)/M(CuO) = 16/80 = 0,2 моль,

В уравнении реакции перед CuO и перед H₂ стоят одинаковые коэффициенты. Это означает что равны и количества молей этих веществ:

n(H₂) = n(CuO) =0,2 моль

Следовательно:

V(H₂) = n(H₂) ⋅ V_m = 0,2 ⋅ 22,4 = 4,48 л

Ответ: 20

Пояснение:

Уравнение реакции:

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

Из уравнения реакции можно сделать вывод, что образовавшаяся соль это сульфат меди. Рассчитаем его количество вещества:

n(CuSO₄) = m(CuSO₄)/M(CuSO₄) = 40 / 160= 0,25 моль.

В уравнении реакции перед оксидом меди и сульфатом меди стоят одинаковые коэффициенты. Это значит, что равны также их количества вещества, т.е.:

n(CuO) = n(CuSO₄) = 0,25 моль

Следовательно, масса оксида меди равна:

m(CuO) = n(CuO) ⋅ M(CuO) = 0,25 ⋅ 80 = 20 г.

Ответ: 18

Пояснение:

Уравнение реакции:

2CO + O₂ → 2CO₂

Рассчитаем количество вещества кислорода:

n(O₂) = V(O₂) / V_m = 9 /22,4 = 0,402 моль

Перед O₂ стоит коэффициент 1, а перед СO₂ - 2. Таким образом, количество вещества CO₂ через количество вещества O₂ можно выразить следующим образом:

n(CO₂) = n(O₂) ⋅ 2/1 = 0,402 ⋅ 2 = 0,804 моль

Следовательно:

V(CO₂) = n(CO₂) ⋅ V_m = 0,804 ⋅ 22,4 = 18 л

Ответ: 5,6

Пояснение:

Запишем уравнение реакции:

Mg + H₂SO₄ = H₂↑ + MgSO₄

В уравнении реакции перед магнием и водородом стоят одинаковые коэффициенты. Это значит, что равны также их количества вещества, т.е.:

n(H₂) = n(Mg) = 0,25 моль

Следовательно:

V(H₂) = n(H₂) ⋅ V_m = 0,25 ⋅ 22,4 = 5,6 моль

Ответ: 11,5

Пояснение:

Запишем уравнение реакции:

C₂H₅OH    ^{H₂SO₄(конц.), t°} > C₂H₄ + H₂O

Рассчитаем количество вещества этилена:

n(C₂H₄) = V(C₂H₄) / V_m = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль

В уравнении реакции перед C₂H₅OH и C₂H₄ стоят одинаковые коэффициенты. Это значит, что равны также и количества молей указанных веществ:

n(C₂H₅OH) = n(C₂H₄) =  0,25 моль

Следовательно:

m(C₂H₅OH) = n(C₂H₅OH) ⋅ M(C₂H₅OH) = 0,25 ⋅ 46 = 11,5 г

Ответ: 64

Пояснение:

Запишем уравнение реакции:

2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O

Рассчитаем количество вещества этана:

n(C₂H₆) = V(C₂H₆) / V_m = 32 / 22,4 = 1,429 моль

В уравнении реакции перед C₂H₆ стоит коэффициент 2, а перед CO₂ - 4. Это значит, что количество вещества CO₂ через количество C₂H₆ можно следующим образом:

n(CO₂) = n(C₂H₆) ⋅ 4/2 = 2,858 моль

V(CO₂) = n(CO₂) ⋅ V_m = 2,858 ⋅ 22,4 = 64 л

Ответ: 21,9

Ответ: 48

Ответ: 22

Ответ: 43,2

Ответ: 94,8

Ответ: 32

Ответ: 6,5