Химия

8 класс
Вопрос
Для получения хрома алюминотермическим методом использовано 100 кг хромита, содержащего 55% $Cr2O_3$. Вычислите: а) теоретическое количество полученного хрома; б) теоретический расход алюминия, необходимый для получения этого количества хрома; в) тепловой эффект восстановления $Cr_2O_3$, если известно, что теплота образования $Al_2O_3$ составляет 380 ккал/моль, а теплота образования $Cr_2O_3$ - 273 ккал/моль.
Ответ


Реакция протекает по уравнению

$Cr_2O_3 + 2Al = Al_2O_3 + 2Cr + Q$.

В 100 кг руды содержится 55 %, т. е. 55 кг $Cr_2O_3$ ($М = 152$). Из этого количества $Cr_2O_3$ получается

$x = \frac{55 \cdot 104}{152} = 37,62 \: кг \: Cr$ ($A = 52$).

1 моль $Cr_2O_3$ реагирует с 2 молями алюминия ($A = 27$). Масса алюминия, необходимого для реакции, составляет

$у = \frac{55 \cdot 54}{152} = 19,54 \: кг \: Al$.

Тепловой эффект реакции восстановления $Cr_2O_3$ рассчитывается следующим образом:

$\begin{matrix} I & 2Al + l,5O_2 = Al_2O_3 + Q_1 \\ II & 2Al + Cr_2O_3 = Al_2O_3 + 2Cr + Q \\ & 2Cr + l,5O_2 = Cr_2O_3 + Q_2 \\ & \underline {2Al +1,5O_2 = Al_2O_3 + Q + Q_2} \end{matrix} $.

Тепловые эффекты реакций, которые протекают различными путями, но приводят к получению одних и тех же продуктов, должны быть равны (закон Гесса), поэтому

$Q_1 = Q + Q_2$,
$Q = Q_1 - Q_2$.

Для вычисления теплового эффекта подставим в последнее соотношение величины, известные из условия задачи:

$Q = 380 - 273 = 107$ ккал/моль,
$n = 55000/152 = 361,84$ моля.

Общий тепловой эффект проведенного процесса равен

$Q = 107 \cdot 361,84 = 38717$ ккал.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Смесь, содержащую 48 г магния и 14 г кремния, прокалили и затем обработали избытком соляной кислоты. Определите объем выделившегося газа.
8 класс Химия Средняя
Любознательный Ученик прочитал в учебнике по химии: «Если в состав соли входит катион щелочного металла, то при электролизе раствора этой соли на катоде должно происходить восстановление воды с выделением водорода … Если в состав соли входит кислотный остаток кислородсодержащей кислоты, то при электролизе раствора на аноде происходит окисление воды и выделяется кислород» - и решил проверить, так ли это. Для своих опытов он взял некоторый объем 10%-го раствора сульфита натрия (плотность 1,1 г/мл) и в течение некоторого времени подвергал его электролизу. С удивлением Любознательный Ученик обнаружил, что при этом газ выделяется только на одном из электродов, при этом при завершении опыта его масса оказалась равна массе кислорода объемом 70 мл (н.у.). При добавлении избытка раствора хлорида бария к получившемуся раствору выпало 22,5 г осадка. Объясните причину несоответствия наблюдаемых явлений с написанным в учебнике. Определите объем изначального раствора, взятого Любознательным Учеником и напишите уравнение реакции электролиза.
8 класс Химия Средняя
Сульфат калия массой 34,8 г растворили в воде и довели объем раствора до 1 л. В полученном растворе концентрация ионов калия равна 0,38 моль/л. Рассчитайте степень диссоциации сульфата калия в растворе.
8 класс Химия Средняя
В воде массой 76 г растворили 4 г оксида серы (VI). Определите массовую долю (в процентах) серной кислоты в полученном растворе.
8 класс Химия Средняя
40 г этилового спирта растворили в 60 г воды. Определите объемную долю (в процентах) этилового спирта. Плотность этилового спирта равна 0,8 г/мл, воды - 1 г/мл. Изменением объемов при смешивании пренебречь.
8 класс Химия Средняя
Некоторый раствор обладает осмотическим давлением, равным $3,71 \cdot 10^4 H/м^2$. Какова должна быть концентрация раствора глюкозы, чтобы он был изотоничен указанному раствору при температуре 291 К?
8 класс Химия Средняя
Для предложенной цепочки превращений этиловый спирт уксусный альдегид уксусная кислота этил-ацетат а) напишите уравнения реакции 1, 2, 3; б) вычислите количество полученного конечного продукта при следующих условиях: 1) количество исходного продукта - этилового спирта - составляло 1 т; 2) реагенты для проведения каждой реакции были взяты с избытком; 3) выход каждой реакции составлял 80% по отношению к основному веществу.
8 класс Химия Средняя
Один и тот же элемент А образует с элементом Б два бинарных соединения В и Г. Отношение масс молей соединений В и Г равно 0,845, отношение масс молей атомов элементов А и Б равно 6,9. Отношение степеней окисления атомов элемента А в указанных соединениях равно 2 : 3. Элемент Б проявляет в этих соединениях валентность, равную 1. Что собой представляют элементы А и Б? Написать формулы соединений В и Г. Какими свойствами обладают эти соединения.
8 класс Химия Средняя
Ученик $X$ хотел убедиться в том, что окисление азотной кислотой известного спирта $A$ приводит к образованию соответствующего кетона $B$. Для этого он окислил 10 г взятого спирта избытком азотной кислоты и определил количества продуктов реакции. Высушенный газообразный продукт реакции, который, по мнению ученика $X$, был двуокисью азота, был поглощен в поглотительных трубках, заполненных $KOH$. Прирост массы трубок при этом соет вил 9,4 г. На основании этого ученик $X$ вычислил, что выход кетона равен 90% от теоретически возможного. Далее ученик $X$ ознакомил с результатами своего опыта ученика $Y$ и предложил ему выяснить, какой спирт он взял для окисления. Ученик $Y$ решил эту задачу и определил как молекулярную формулу спирта $A$, так и кетона $B$. Со своими результатами ученики обратились к преподавателю, который указал им на ошибку: исходный спирт реагировал с азотной кислотой двумя путями. В одной реакции которая была основной, азотная кислота восстанавливалась до $NO_2$, в другой же - она восстанавливалась до $NO$, а следовательно, проведенные расчеты были неточными. Учитывая полученные учениками результаты, преподаватель предложил им вычислить, какая доля спирта участвовала в одной реакции, а какая - в другой. Расчеты должны были производиться с учетом следующих ограничений: 1) окисление спирта проходит только в соответствии с названными двумя уравнениями; 2) выход кетона оказывается количественным; 3) эквимолекулярная смесь названных двух окислов азота поглощается в поглотительной трубке количественно, а избыток двуокиси азота поглощается на 95 %. Ученики провели необходимые расчеты, успешно справившись с поставленной задачей. а. Воспроизведите ход расчетов при первом варианте решения задачи вторым учеником и установите формулу спирта $A$ и кетона $B$. б. Проведите необходимую корректировку хода расчетов и установите, какая доля спирта (в процентах) участвовала в каждой из названных окислительно-восстановительных реакций. в. Напишите уравнения реакций, происходящих при поглощении смеси $NO$ и $NO_2$ (возможно также $N_2O_3$ и $NA$) едким кали.
8 класс Химия Средняя
Бесцветный газ объемом 5,6 л (н. у.) с относительной молекулярной массой на 3,4 % меньше, чем средняя относительная молекулярная масса воздуха, сожгли в избытке кислорода. Продукты сгорания пропустили через 10 %-ный раствор гидроксида натрия плотностью 1,1 г/мл. Определите минимальный объем раствора щелочи, если известно, что продукты сгорания исходного газа не содержат воду.
8 класс Химия Средняя