Тема: Розв’язування задач з урахуванням виходу продукту реакції
1. Розв’яжіть задачу:
При дії на цинк (Zn) масою 32,5 г достатньої кількості розчину сульфатної
кислоти (H 2 SO 4 ) добули 10,64 л водню (H 2 ) (н. у.). Який відносний вихід цього
газу (%) ?
2. Розв’яжіть задачу:
На натрій гідроксид (NaOH), узятий у необхідній кількості, подіяли
розчином, що містить нітратну кислоту (HNO 3 ) масою 252 г. Обчисліть масу
одержаної солі, якщо масова частка виходу становить 90 %.
Answers & Comments
Ответ:
первая задача
Запишемо хімічну реакцію:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
Знайдемо кількість молів цинку:
m(Zn) = 32.5 г
M(Zn) = 65.38 г/моль
n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = 0.497 моль
Запишемо рівняння стехіометрії:
1 моль цинку дає 1 моль водню
n(H2) = 0.497 моль
Знайдемо об'єм водню за нормальних умов:
V(H2) = 10.64 л
n(H2) = V(H2) / 22.4 л/моль = 0.475 моль
Знайдемо відносний вихід водню:
відносний вихід водню = n(H2) (теоретичний) / n(H2) (експериментальний) * 100%
відносний вихід водню = 0.475 моль / 0.497 моль * 100% = 95.6%
Отже, відносний вихід водню становить 95.6%.
вторая
Знайдемо мольну масу NaOH:
Na - 23 г/моль
O - 16 г/моль
H - 1 г/моль
M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
Знайдемо кількість молів HNO3:
m(HNO3) = 252 г
M(HNO3) = 1 + 14 + 48 = 63 г/моль
n(HNO3) = m(HNO3) / M(HNO3) = 252 г / 63 г/моль = 4 моль
Оскільки взаємодія проходить згідно з рівнянням реакції:
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O
то для повної реакції буде потрібно 1 моль NaOH на 1 моль HNO3.
Отже, для 4 моль HNO3 потрібно 4 моль NaOH.
Знайдемо масу NaOH, необхідну для реакції:
m(NaOH) = n(NaOH) * M(NaOH) = 4 моль * 40 г/моль = 160 г
Знайдемо масу отриманої солі, використовуючи масову частку виходу:
m(сірки) = m(NaOH) * (1 - 0.90) = 16 г
Отже, маса отриманої солі буде:
m(NaNO3) = m(NaOH) - m(сірки) = 160 г - 16 г = 144 г.