Задачи с решениями
Масса воздушного шара 2,5 т, максимальная масса поднимаемого им груза 7,5 т. Водород для заполнения шара получен при взаимодействии алюминия с раствором $NaoH$. Какая масса алюминия потребуется для получения водорода, требуемого для заполнения воздушного шара?
Массовая доля фосфора в одном из его оксидов равна 56,4%. Плотность паров этого вещества по воздуху равна 7,6. Установите молекулярную формулу оксида.
Установлено, что максимальный выход сложного эфира, образующегося при нагревании 1 моля органической кислоты с 1 молем спирта, равен 66,7% (в молях), т. е. в реакцию вступают только $2/3$ моля кислоты и спирта, a $1/3$ исходных веществ не изменяется.
Требуется вычислить константу этерификации, а также выход сложного эфира npи трехкратном избытке спирта (мольное соотношение реагентов $3 : 1$).
При некоторой температуре $T$ равновесие в реакционной смеси между оксидом азота (II), кислородом и оксидом азота (IV) может быть описано уравнением:
$2NO (газ) + O_{2}(газ) \rightleftarrows 2NO_{2} (газ) + 112,9 кДж$
Как будет изменяться количество молей оксида азота (IV) в реакционной смеси при равновесии, если: а) увеличить температуру, б) частично удалить оксид азота (II), в) добавить катализатор, г) добавить в систему кислород, д) сжать реакционную смесь до меньшего объема?
Вычислите, какое количество бихромата калия потребуется для получения 10 л хлора при температуре $14^{\circ} С$ и давлении 772 мм рт. ст., если на двухромовокислый калий подействовать соляной кислотой.
Пробу смеси, содержащей безводные нитраты бария, свинца и кальция, массой 1,108 г растворили в воде и полученный раствор в присутствии уксусной кислоты обработали избытком раствора хромата калия. При этом выпал осадок, который после промывания и высушивания имел массу 0,680 г. Другую пробу массой 0,737 г также растворили в воде и полученный раствор обработали избытком соляной кислоты. Выпавший при этом осадок от-центрифугировали при низкой температуре. Образовавшееся в виде осадка вещество после растворения в теплой воде подвергли электролизу. Масса металла, осевшего на катоде, оказалась равной 0,133 г.
а. Приведите уравнения описанных реакций и объясните целесообразность выбранного хода анализа.
б. Вычислите процентное содержание металлов (в перелете на чистый металл), а также процентное содержание солей во взятых образцах.
Уравновешены два сосуда с растворами $NaOH$ и $HCl$. В первый сосуд добавили хлорид аммония массой 10,7 г. Какую массу карбоната кальция надо добавить во второй сосуд, чтобы они снова уравновесились? Считайте, что газы выделяются из растворов полностью.
Определите формулу вещества, если известно, что оно содержит 6,25% $P$, 12,5% $N$. 56,25% $H$, 25,0% $O$ (по молям). Назовите это вещество, предложите способ его получения и напишите одно уравнение реакции с его участием.
Проба чистого этанола массой 0,503 г пропущена при $\approx 300^{\circ} С$ через трубку, наполненную катализатором кислого характера. Объем высушенных продуктов реакции при $107^{\circ} С$ и 780 мм рт. ст. равен $0,285 дм^3$. Средняя молекулярная масса высушенных продуктов реакции равна 39,2. Учитывая, что процессы дегидратации этанола могут идти двумя путями, вычислите выход продуктов реакции каждого из них.
При сжигании 20,8 г смеси оксида углерода (И) и кислорода выделилось 113,16 кДж тепла. А при сжигании этого же количества смеси с некоторым количеством водорода выделилось 150 кДж тепла. Вычислить процентный состав исходной смеси, если теплоты образования оксида углерода (II), оксида углерода (IV) и воды соответственно равны 110,4, 393,3 и 241,6 кДж/моль.
В результате реакции ортофосфата кальция с магнием образуются фосфид кальция и оксид магния. Сколько литров воздуха, содержащего 21 % кислорода (по объему), необходимо для сгорания фосфористого водорода, который выделится в результате реакции фосфида кальция с водой, если для восстановления было использовано 3 г-экв магния, а объемы газов измерялись при нормальных условиях?
На дне герметически закрытого сосуда находится $60,0 см^3$ 88 %-ной серной кислоты плотностью $1,80 кг/дм^3$. Над раствором в свободном пространстве объемом $10,0 дм^3$ сожгли некоторое количество водорода, смешанного с двукратным избытком воздуха. Установлено, что после сгорания и поглощения продуктов реакции концентрация раствора серной кислоты понизилась до 87,0 %.
Вычислите состав газовой смеси (в процентах по объему) а) до сгорания и б) после сгорания.
Вычислите, на сколько процентов изменилось давление в сосуде после сгорания и охлаждения сосуда до исходной температуры. (Принять, что в состав воздуха входит 80 % азота и 20 % кислорода по объему.)
В замкнутом сосуде имеется 100 моль смеси азота и водорода в соотношении 1:3. Давление смеси 300 атм. Вычислите состав и давление смеси после того, как 10 % азота вступит в реакцию и газы приведены к первоначальной температуре.
Установите формулу кристаллогидрата сульфата железа (II), если известно, что эта соль содержит 45,32% воды по массе.
Для кристаллизации 122 г бензойной кислоты ее раствор нагревают до $75^{\circ} С$ (при этой температуре константа диссоциации бензойной кислоты равна $324 \cdot 10^{-4}$), а затем охлаждают до $0^{\circ} С$. Потери бензойной кислоты при кристаллизации вследствие ее растворимости при $0^{\circ} С$ составляют 0,16 % по отношению к количеству воды, если последнее яля проведения кристаллизации выбрано правильно.
Предполагая, что растворимость бензойной кислоты определяется степенью ее диссоциации, вычислите:
а) количество воды, необходимое для кристаллизации;
б) количество бензойной кислоты, которая останется в маточном растворе при $0^{\circ} С$;
в) выход процесса кристаллизации.
Сколько граммов воды и кристаллической соды необходимо взять для приготовления такого количества насыщенного при $32 ^{ \circ }C$ раствора, из которого при охлаждении до $0 ^{ \circ }C$ выделится 20 г кристаллической соды? Растворимость кристаллической соды при 0 и $32 ^{ \circ }C$ соответственно равна 6,4 и 30,8 г на 100 г раствора.
Для превращения 2,5 т кристаллической соды (содержащей 3,2 % загрязнений) в гидрокарбонат натрия $NaHCO_3$ была использована двуокись углерода при температуре $17^{\circ} С$ и давлении 735 мм рт. ст.
а. Какой объем $CO_2$ ($м^3$) необходимо израсходовать для проведения этой реакции, если ее потери в ходе процесса составляют 1,3% (по объему)?
б. Какое количество 93%-кого известняка требуется обжечь, чтобы получить данное количество $CO_2$?
Раствор кристаллов некоторой соли зеленого цвета дает с нитратом бария белый осадок, не растворимый в кислотах. При действии раствора едкого натра из раствора этой соли выпадает осадок зеленоватого цвета, который под влиянием воздуха приобретает коричневую окраску. Установлено также, что исходная соль представляет собой кристаллогидрат, раствор которого обесцвечивает подкисленный раствор марганцовокислого калия. Кроме того обнаружено, что для титрования 1,389 г этой соли в растворе, подкисленном серной кислотой, необходимо 50 см^3 0,02 М раствора марганцовокислого калия.
Установите молекулярную формулу исследуемой соли.
Вычислите давление газовой смеси, полученной в результате полного озонирования воздуха объемом $1,0 дм^{3}$ (н.у.)
При нормальных условиях 12 л газовой смеси, состоящей из аммиака и оксида углерода (IV), имеют массу 18 г. Сколько литров каждого из газов содержит смесь?
При действии влажной окиси серебра на хлор-производное некоторого углеводорода получено соединение, плотность паров которого по водороду в $\frac{49,5}{31}$ раза меньше плотности паров исходного хлорпроизводного, также определенной по отношению к водороду. При анализе хлорпроизводного углеводорода найдено, что оно содержит 24,24 % углерода, 4,04 % водорода и 71,72 % хлора.
Установите молекулярную и структурную формулы хлорпроизводного полученного соединения и приведите соответствующие обоснования.
Напишите уравнения проведенной химической реакции.
Сколько граммов медного купороса и воды необходимо взять для приготовления такого количества насыщенного при $60 ^{ \circ }C$ раствора сульфата меди, из которого при охлаждении до $0 ^{ \circ }C$ выделится 25 г медного купороса? Растворимость безводного сульфата меди при 60 и $0 ^{ \circ }C$ соответственно равна 39,5 и 14,3 г на 100 г воды.
Сколько килограммов 78,04%-ной серной кислоты получится из 1 т пирита, содержащего 75,3 % $FeS_2$, 13,1 % $CuFeS_2$ и 11,6% загрязнений? Потери при обжиге пирита составляют 1,5 % объема $SO_2$, который образуется в этом процессе; потери же, связанные с производством кислоты, равны 0,2 %. Вычислите также объем, который занимает полученная при этом $H_2SO_4$, если 1 л 78,04 %-ной серной кислоты имеет массу 1,71 кг.
Даны три элемента: $A$, $B$ и $C$. Простые вещества $A$ и $B$ при нагревании до высокой температуры образуют между собой соединение, которое гидролизуется водой с выделением горючего газа, обладающего неприятным запахом. Элементы $A$ и $C$ образуют соединение, которое принадлежит к числу наиболее твердых веществ. Элементы $B$ и $C$ образуют газ, растворимый в воде, причем в растворе этого соединения лакмус приобретает красную окраску. Соединение всех трех элементов представляет бесцветную, растворимую в воде соль, которая гидролизуется в водном Растворе.
Назовите элементы $A, B$ и $C$. Напишите уравнения реакций, упомянутых в задаче. Расскажите более подробно об этих элементах и их соединениях.
Воду, полученную при сжигании водорода в избытке кислорода, смешали с $5,0 см^{3}$ раствора серной кислоты с массовой долей 80 % ($\rho = 1,73 г/см^{3}$). При этом концентрация кислоты уменьшилась на 0,5 %. Объем исходной газовой смеси равен $350 см^{3}$ (н.у.). Определите состав исходной газовой смеси в объемных долях (%) и ее плотность по азоту.