Сколько моль эквивалентов металла вступило в реакцию с кислотой
Обновлено: 03.05.2024
Задача №1
При сгорании 5,00г металла образуется 9,44г оксида металла. Определить эквивалентную массу металла.
Решение:
Из условия задачи следует, что в оксиде металла на 5г металла приходится 4,44г кислорода (9,44 – 5 = 4,44). Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, составляем пропорцию:
5г металла эквивалентны 4,44г кислорода
mЭ(Ме) г/моль металла эквивалентны 8г/моль кислорода
Откуда mЭ(Ме) = 8 . 5/4,44 = 9,01г/моль.
Ответ: mЭ(Ме) = 9,01г/моль.
Задача №2
Одно и то же количество металла соединяется с 0,200г кислорода и с 3,17г одного из галогенов. Определить эквивалентную массу галогена.
Решение:
I Вариант
Из условия задачи следует, что 0,200г кислорода и 3,17г галогена эквивалентно соединяются с металлом. Согласно закону эквивалентов, массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, составляем пропорцию:
0,200г кислорода эквивалентны 3,17г галогена
mЭ(О2) 8г/моль кислорода эквивалентны mЭ(Г) Х г/моль
Откуда: mЭ(Г) 8 . 3,17/0,200 = 126,8г/моль.
Ответ: mЭ(Г) = 126,8г/моль.
II Вариант
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Таким образом, количество эквивалентов галогена и кислорода численно равны между собой, что составляет:
Зная количество эквивалентов и массу вещества можно определить эквивалентную массу этого вещества:
Ответ: 126,г/моль.
Задача №3
Масса 1л кислорода равна 1,4г. Сколько литров кислорода расходуется при сгорании 21г магния, эквивалент которого равен 1/2 моля?
Решение:
Находим эквивалентную массу магния: mЭ(Mg) = 1/2M(Mg) =24/2 = 12г/моль. Следовательно, 21г магния составляет 21/2 =1,75 эквивалентной массы Mg. Согласно закону эквивалентов масса израсходованного кислорода составляет 1,75 его эквивалентной массы. Учитывая, что эквивалентная масса кислорода равна 8 г/моль, рассчитаем массу кислорода, расходуемую на сжигание магния: m(O2) = 1,75 . 8 = 14г. Зная, что 1л кислорода по массе составляет 1,4г, рассчитаем объём кислорода расходуемого при сгорании 21г магния, составив пропорцию:
1,4 : 1 = 14 : х;
х = 14 . 1/1,4 = 10л.
Ответ: V(O2) = 10л.
Задача№4
Определить эквивалентные массы металла и серы, если 3,24г металла образует 3,48г оксида и 3,72г сульфида.
Решение:
Из условия задачи следует, что в оксиде металла на 3,24г металла приходится 0,24г кислорода (3,48 – 3,24 = 0,24г). Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам). Так как эквивалентная масса кислорода составляет 8г/моль, то эквивалентную массу металла находим из пропорции:
8 : 0,24 = х : 3,24;
х = 8 . 3,24/0,24 =108г/моль.
В сульфиде металла на 3,24г металла приходится 0,48г серы (3,72 – 3,24 = 0,48г). Эквивалентную массу серы находим из пропорции:
3,24 : 108 = 0,48 : х;
х = 108 . 3,24/0,48 = 16г/моль.
Ответ: mэ(Me) = 108г/моль; mэ(S) = 16г/моль.
Задача№5
Вычислить атомную массу двухвалентного металла и определить, какой это металл, если 8,34г металла окисляются 0,680л кислорода (условия нормальные).
Решение:
Зная, что эквивалентный объём кислорода равен 5,6л/моль, рассчитаем эквивалентную массу металла, составив пропорцию:
8,345 : 0,680 = х : 5,6;
х = 8,34 . 5,6/0,680 = 68,68г/моль.
Атомную массу металла находим, учитывая, что металл двухвалентный, умножением его эквивалентной массы на 2:
М(Ме) = mэ(Ме) . В, где
В – валентность металла; М – молярная масса металла; mэ(Ме) – эквивалентная масса металла.
М(Ме) = 68,68 . 2 = 137,4г/моль.
Определяем, какой это металл по таблице «Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева», учитывая, что его атомная масса составляет 137,4. Такой атомной массе соответствует барий – элемент№56.
Ответ: 137,4; Ba.
Задача№6
Мышьяк образует два оксида, из которых один содержит 65,2% (масс.) As, а другой 75,7% (масс.) As. Определить эквивалентные массы мышьяка в обоих оксидах.
Решение:
а) Находим формулу оксида мышьяка, учитывая, что оксид содержит 65,2% As по массе. Тогда оксид содержит кислорода по массе 34,8% (100 – 65,2 = 34,8). Находим формулу оксид мышьяка:
AsхОу = х : у = 65,2/Ar(As) : 34,8/Ar(O2) = 65,2/74,92 : 34,8/16 = 1 : 2,5 = 2 : 5
Формула оксида будет иметь вид: As2O5.
Находим массу мышьяка и массу кислорода в оксиде:
m(As) = 74,92 . 2 = 149,84г; m(O2) = 16 . 5 = 80г.
Согласно закону эквивалентов массы элементов в оксиде пропорциональны их эквивалентным массам:
б) Подобные расчеты производим, учитывая, что оксид содержит 75,7% As и 24,3% О2 (100 – 75,7 = 24,3) по массе:
AsхОу = х : у = 75,7/74,92 : 24,3/16 = 1,01 : 1,51 = 1 : 1,5 2 : 3
Формула оксида будет иметь вид: As2O3.
M(As2O5) = 197,84г/моль.
m(As) = 74,92 . 2 = 149,84г; m(O2) = 16 . 3 = 48г.
Ответ: а) 15г/моль; 24,97г/моль.
Задача№7
,00г некоторого металла соединяется с 8,89г брома и с 1,78г серы. Найти эквивалентные массы брома и металла, зная, что эквивалентная масса серы равна 16,0 г/моль.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их а (объёмам):
Ответ: 9г/моль; 79,9г/моль.
Задача№8
Эквивалентная масса хлора равна 35,5 г/моль, мольная масса атомов меди равна 63,5 г/моль. Эквивалентная масса хлорида меди равна 99,5 г/моль. Какова формула хлорида меди?
Решение:
Согласно закону эквивалентов:
Зная эквивалентные массы хлора и меди можно определить количество их атомов в молекуле соли: mэ(А) = М(А)/mэ(А).
Тогда: CuxCly = x : y = 63,5/63,546 : 35,45/35,5 = 0,992 : 0,999 = 1 : 1
Ответ: CuCl.
Задача№9.
Для растворения 16,8г металла потребовалось 14,7г серной кислоты. Определить эквивалентную массу металла и объем выделившегося водорода (условия нормальные).
Решение:
M(H2SO4) =98г/моль.
Находим массу водорода в 14,7г серной кислоты, составив пропорцию: 98 : 2 14,7 : х;
х = 2 . 14,7/98 = 0,3г.
Согласно закону эквивалентов массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам:
Учитывая, что эквивалентный объём водорода равен 11,2л/моль, рассчитаем объём который занимает 0,3г водорода: из пропорции:
1 : 11,2 = 0,3 : х;
х = 11,2 . 0,3/ 1 = 3,36л.
Ответ: mэ(Ме) = 56г/моль; V(H2) = 3,36л.
Задача№10
На восстановление 1,80г оксида металла израсходовано 883 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Вычислить эквивалентные массы оксида и металла.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Так как водород находится в газообразном состоянии, то, соответственно, его количество измеряется в объёмных единицах (мл, л, м 3 ). Мольный объём любого газа при н.у. равен 4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен, молекула которого состоит из двух атомов, т. е. содержит два моля атомов водорода, равен 22,4/2 = 11,2 л/моль или 12000мл/моль.
Отношение - объём водорода;
Примеры решения задач
Пример 1. Рассчитайте молярную массу эквивалентов серы в соединениях .
Решение.Расчет ведем по формуле (6):
а) SO2 – оксид серы, валентность серы в данном соединении равна 4
б) H2SO4 – серная кислота, валентность серы в данном соединении равна 6
в) H2S – сероводород, валентность серы в данном соединении равна 2
Пример 2. Рассчитайте молярные массы эквивалентов (Мэ) следующих веществ: .
Решение. – гидроксид кальция, основание. Расчет ведем по формуле (8)
= 40 + 2·(16 + 2) = 76 г/моль.
Так как в молекуле имеются две гидроксидные группы (ОН), то в случае замещения в реакции одной из них n= 1, = 76/1 = 76 г/моль, а двух n= 2, ) = 76/ 2 = 38 г/моль.
– серная кислота. Расчет ведем по формуле (7)
= 2 + 32 + 16·4 = 98 г/моль,
Так как в кислоте два атома водорода, то в случае замещения одного n= 1, = 98/1 = 98 г/моль,
а двух n= 2, ) = 98/ 2 = 49 г/моль.
– нитрат магния, соль. Расчет ведем по формуле (9)
= 24 + 2·(14 + 16·3) = 148 г/моль; n= 1 (количество атомовнов металла), Z = 2 (валентность металла)
= 148/ 2 = 74 г/моль.
– оксид алюминия. Расчет ведем по формуле (10):
= 27·2 + 16·3 = 102 г/моль; n= 2 (количество металла), Z = 3 (валентность металла)
= 102 / 6 = 17 г/моль.
Пример 3. При сгорании металла образуется 9,43 г его оксида.
Молярная масса эквивалента оксида металла равна 17 г/моль. Какая масса металла вступала в реакцию?
Решение. Учитывая, что , можно найти молярную массу эквивалентов металла: г/моль, по закону эквивалентов формула (4) найдем количество металла, вступившего в реакцию: m (металла) = 9,43×9/17 = 4,99 г.
Пример 4.На восстановление 7,09 г оксида двухвалентного металла требуется 2,24 л водорода (н.у.). Вычислите молярную массу эквивалентов оксида и молярную массу эквивалентов металла.
Решение. Молярная масса водорода равная 2 г/моль при н.у., занимает объем 22,4 л, то объем молярной массы эквивалентов водорода
(1 г/моль) будет равен 22,4 : 2 = 11,2 л.
По закону эквивалентов формула (5):
= 7,09·11,2/2,24 = 35,45 г/моль.
Согласно закону эквивалентов = – = 35,45 – 8 =
= 27,45 г/моль.
Пример 5. Сколько металла, эквивалентная масса которого 12,16 г/моль, взаимодействует с 310 мл кислорода (н.у.)?
Решение. Молярная масса кислорода, равная 32 г/моль при н.у., занимает объем 22,4 дм 3 , то объем молярной массы эквивалентов кислорода (8 г/моль) будет равен 22,4 : 4 = 5,6 л = 5600 мл.
По закону эквивалентов формула (5): ; = .
Отсюда = 310·12,16 : 5600 = 0,673 г.
Пример 6. Из 3,85 г нитрата металла получено 1,6 г его гидроксида. Вычислите молярную массу эквивалентов металла.
Решение. Молярная масса эквивалента химического соединения равна сумме молярных масс эквивалентов составляющих его частей.
Молярная масса эквивалентов иона (катиона, аниона) равна отношению молярной массы иона к величине заряда иона.
Задачи и упражнения для самостоятельного решения. 2.1.При взаимодействии 6,75 г металла с серой образовалось 18,75 г сульфида
2.1.При взаимодействии 6,75 г металла с серой образовалось 18,75 г сульфида. Рассчитать молярные массы эквивалентов металла и его сульфида. Молярная масса эквивалентов серы равна 16 г/моль. (Ответ: 9 г/моль; 25 г/моль).
2.2.Вычислить степень окисления золота в соединении состава: 64,9 % золота и 35,1 % хлора. Молярная масса эквивалентов хлора 35,45 г/моль.
2.3. Вычислить молярные массы эквивалентов и эквиваленты Р2О5 в реакциях, идущих по уравнениям: Р2О5 + 3MgO = Mg3(PO4)2;
(Ответ: 23,7 г/моль; 71 г/моль).
2.4. Сколько моль эквивалентов металла вступило в реакцию с кислотой, если при этом выделилось 5,6 л водорода при нормальных условиях?
(Ответ: 0,5 моль).
2.5.На нейтрализацию 0,943 г фосфористой кислоты Н3РО3 израсходовано 1,291 г КОН. Вычислить молярную массу эквивалентов кислоты.
(Ответ: 41 г/моль).
2.6. Определить молярную массу эквивалентов металла и назвать металл, если 8,34 г его окисляются 0,68 л кислорода при нормальных условиях. Металл окисляется до степени окисления +2. (Ответ: 68,7 г/моль).
2.7.Вычислить степень окисления свинца в оксиде, в котором на 1 г свинца приходится 0,1544 г кислорода. (Ответ: 4).
2.8.Вычислить эквивалент и молярную массу эквивалентов Al(OH)3 в каждой из следующих реакций, выраженных уравнениями:
2.9. Для получения гидроксида железа (III) смешали растворы, содержащие 0,2 моль эквивалентов щелочи и 0,3 моль эквивалентов хлорида железа (III). Сколько граммов гидроксида железа (III) получилось в результате реакции?
(Ответ: 7,13 г).
2.10. Из 1,3 г гидроксида металла получается 2,85 г его сульфата. Вычислить молярную массу эквивалентов этого металла. (Ответ: 9 г/моль).
2.11.При взаимодействии 22 г металла с кислотой выделилось при нормальных условиях 8,4 л водорода. Рассчитать молярную массу эквивалентов металла. Сколько литров кислорода потребуется для окисления этого же количества металла? (Ответ: 29,33 г/моль; 4,2 л.).
2.12.Вычислить степень окисления мышьяка в соединении его с серой, в котором на 1 г мышьяка приходится 1,07 г серы. Молярная масса эквивалентов серы 16 г/моль. (Ответ: 5).
2.13.Вычислить эквивалент и молярную массу эквивалентов Н3РО4 в каждой из следующих реакций, выраженных уравнениями:
2.14.При взаимодействии водорода и азота получено 6 моль эквивалентов аммиака. Какие объемы водорода и азота вступили при этом в реакцию при нормальных условиях? (Ответ: 67,2 л; 22,4 л.)
2.15.При пропускании сероводорода через раствор, содержащий 2,98 г хлорида металла, образуется 2,2 г его сульфида. Вычислить молярную массу эквивалентов металла. (Ответ: 39 г/моль).
2.16. Молярная масса эквивалентов металла равна 56,2 г/моль. Вычислить массовую долю металла в его оксиде. (Ответ: 87,54 %).
2.17. Определить эквивалент и молярную массу эквивалентов азота, кислорода, углерода в соединениях NH3, H2O, CH4.
2.18. Рассчитать молярную массу эквивалентов металла, если при взаимодействии 7,2 г металла с хлором было получено 28,2 г соли. Молярная масса эквивалентов хлора равна 35,45 г/моль. (Ответ: 12,15 г/моль).
2.19. На нейтрализацию 9,797 г ортофосфорной кислоты израсходовано 7,998 г NaOH. Вычислить эквивалент, молярную массу эквивалентов и основность Н3РО4 в этой реакции. На основании расчета написать уравнение реакции.
2.20. 0,43 г металла при реакции с кислотой вытеснили при нормальных условиях 123,3 мл водорода. 1,555 г этого же металла вступают во взаимодействие с 1,415 г некоторого неметалла. Рассчитать молярную массу эквивалентов неметалла. (Ответ: 35,5 г/моль).
Эквиваленты и молярные массы эквивалентов
Эквивалент и молярная масса эквивалента сложного вещества определяются конкретной реакцией, в которой участвует данное вещество.
Пример 1.
Чему равен эквивалент и молярная масса эквивалента серной кислоты в реакциях с раствором щелочи, если образуется:
Решение.
А) В реакции с образованием гидросульфата натрия серная кислота нейтрализуется не полностью:
В этой реакции серная кислота проявляет основность равную 1. Из этого следует, что фактор эквивалентности этой кислоты в данной реакции равен 1. Найдем значение эквивалента кислоты в данной реакции:
Найдем значение молярной массы эквивалента кислоты:
б) Сульфат натрия образуется при полной нейтрализации кислоты:
В этой реакции основность, проявляемая Н2SO4, равна 2 и значение фактора эквивалентности в этом случае равно 2.
Для газообразных веществ удобно пользоваться понятием молярный объем эквивалента (Vэкв).
Молярный объем эквивалента представляет собой объем одного моль эквивалентов газообразного вещества при нормальных условиях. Размерность молярного объема эквивалента [л/моль].
Так, 1 моль эквивалентов водорода (один моль атомов Н) имеет массу 1 г.
Пример 2.
Используя следствие из закона Авогадро, рассчитать объем, занимаемый одним эквивалентом водорода.
1 моль молекул Н2 имеет массу 2 г и занимает объем 22,4 л, а объем, занимаемый одним эквивалентом водорода (одним моль атомов элемента водорода), который имеет массу 1 г, найдем из пропорции:
Аналогично можно рассчитать молярный объем эквивалента для кислорода, который будет равен:
Введение в химию понятия «эквивалент» позволило сформулировать закон, называемый законом эквивалентов: массы реагирующих друг с другом веществ пропорциональны молярным массам их эквивалентов.
Закон эквивалентов можно записать в следующем виде:
где m1 и m2 - массы взаимодействующих веществ; Мэкв.1 и Мэкв.2 - молярные массы эквивалентов.
Если вещества находятся в газообразном состоянии, удобно пользоваться понятием «молярный объем эквивалента» и следующей формулировкой закона эквивалентов: объемы реагирующих друг с другом газообразных веществ пропорциональны молярным объемам их эквивалентов.
V1 и V2 - объемы реагирующих газообразных веществ,
Vэкв1 и Vэкв2 - молярные объемы их эквивалентов.
Пример 3.
Выразите в молях:
а) 6,02·1021 молекул СО2;
б) 1,20·1024 атомов кислорода;
в) 2,00·1023 молекул воды. Чему равна мольная (молярная) масса указанных веществ?
Решение. Моль – это количество вещества, в котором содержится число частиц любого определенного сорта, равное постоянной Авогадро (6,02·1023). Отсюда
а) 6,02·1021, т.е. 0,01 моль;
б) 1,20·1024, т.е. 2 моль;
в) 2,00·1023, т.е. 1 /З моль.
Масса моля вещества выражается в г/моль. Мольная (молярная) масса вещества в граммах численно равна его относительной молекулярной (атомной) массе, выраженной в атомных единицах массы (а.е.м).
Так как молекулярные массы СО2 и Н2О и атомная масса кислорода соответственно равны 44, 18 и 16 а.е.м., то их мольные (молярные) массы равны:
Пример 4.
Вычислите значение грамм-эквивалента серной кислоты, гидроксида кальция и сульфата алюминия.
Решение:
Пример 5.
На восстановление 7,09 г оксида двухвалентного металла требуется 2,24 л водорода (н.у.). Вычислите эквивалентную массу оксида и эквивалентную массу металла. Чему равна атомная масса металла?
Нормальные условия по Международной системе единиц (СИ): давление 1,013·10 5 Па (760 мм Т. Ст., 1 атм), температура 273 К или 0°С.
Согласно закону эквивалентов
Если одно из веществ находится в газообразном состоянии, то, как правило, его количество измеряется в объемных единицах (мл, л, м 3 ).
Объем, занимаемый при данных условиях мольной или эквивалентной массой газообразного вещества, называется мольным или, соответственно, эквивалентным объемом этого вещества. Мольный объем любого газа при н.у. равен 22,4 л. Отсюда эквивалентный объем водорода (Vэ) молекула которого состоит из двух атомов, т.е. содержит два моля атомов водорода, равен 22,4:2 = 11,2 л. Отношение mH2 /МЭ(Н2) заменяем равным ему отношением VH2 /VЭ(Н2), где VH2 – объем водорода, VЭ(Н2) эквивалентный объем водорода:
Находим эквивалентную массу оксида металла МЭ(МеО)
7,09/МЭ(МеО) = 2,24/11,2; МЭ(МеО) = 7,09·11,2/2,24 = 35,45 г/моль.
Согласно закону эквивалентов МЭ(МeO) = МЭ(Мe) + МЭ(O2),
отсюда МЭ(Мe) = МЭ(МeО) – МЭ(O2) = 35,45 – 8 = 27,45 г/моль.
Мольная масса металла определяется из соотношения:
где: МЭ – эквивалентная масса, г/моль
А – мольная масса металла, г/моль
В – валентность элемента;
А = Мэ·В = 27,45•2 = 54,9 г/моль.
Так как атомная масса в а.е.м. численно равна мольной (молярной) массе, выражаемой в г/моль, то искомая атомная масса металла 54,9 а.е.м.
Пример 6.
При 25 0 С и давлении93 кПа. (745 мм Т. Ст.) некоторое количество газа занимает объем 152 мл. Найти, какой объем займет это же количество газа при 0 0 С и давлении 101,33 кПа.
Решение.
Подставляя данные задачи в последнее уравнение, получаем:
1. 0,075 г металла вытесняет из раствора соли никеля 0,183 г никеля, а из раствора кислоты – 70 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Определите молярные массы эквивалентов металла и никеля. Ответ: 29,35 г/моль
2. При сгорании трёхвалентного металла в количестве 23,48 г было получено 44,40 г его оксида. Какой металл был сожжен? Определите массу оксида. Ответ: Al2O3 ; 17 г/моль.
3. Определите молярные массы эквивалентов кислот и гидроксидов в реакциях:
Al(OH)3 + 3NaCl = AlCl3 + 3NaOH Ответ: = 26 г/моль
Zn(OH)2 + NaCl = ZnOHCl + NaOH Ответ: 99,4 г/моль
4. На реакцию с 13,61 г дигидрофосфата калия израсходовано 5,61 г гидроксида калия. Вычислите молярную массу эквивалента дигидрофосфата калия и напишите уравнения реакции. Ответ: 136,1 г/моль
5. Из 3,85 г нитрата металла получено 1,60 г его гидроксида. Вычислите эквивалентную массу металла (МЭ(Ме)). Ответ: 15 г/моль.
6. В какой массе Са(ОН)2 содержится столько же эквивалентов, сколько в 312г А1(ОН)3? Ответ: 444г.
7. Вычислите абсолютную массу молекулы серной кислоты в граммах. Ответ: 1,63* 10 -22
8. На восстановление 3,6 г оксида двухвалентного металла израсходовано 1,7 л водорода (н.у.). Вычислить молярные массы эквивалента оксида и металла. Ответ: 15,72 г.
9. Объемное содержание углекислого газа в воздухе составляет 0,03% (н.у.). Найти количество (моль) и массу (г) СО2, содержащегося в 0,5 м 3 воздуха. Ответ: 0,295 г.
10. Масса колбы вместимостью 750 мл, наполненной при 27°С кислородом, равна 83,3 г. Масса пустой колбы составляет 82,1 г. Определить давление кислорода в колбе. Ответ: 124,65 кПа.
11. При сгорании 5,00 г трехвалентного металла образовалось 9,45 г его оксида. Определите молярную массу эквивалента этого металла и назовите металл. Ответ: 27 г.
12. 0,978 г щелочного металла реагирует с 0,200 г кислорода и с 3,17 г галогена. Определите эквивалент галогена и назовите его. Ответ: галоген – I.
13. Чему равен эквивалент щелочноземельного металла и его оксида, если известно, что 0,608 г металла вытесняют из раствора соляной кислоты 0,560 л водорода (н.у.)? Определите металл. Ответ: металл – Mg.
14. 0,200 г двухвалентного металла вытеснили 197 см 3 водорода, который был собран под водой и измерен при 20ºС и 780 мм Hg. Давление насыщенных паров воды при этих условиях составляет 17,4 мм Hg. Определите, какой это металл. Ответ: металл – Mg.
15. 3,16 г перманганата калия взаимодействуют с концентрированной соляной кислотой. Образующийся хлор пропустили в раствор иодида калия. Сколько граммов иода выделилось, если общий выход реакций составил 80 %? Ответ: 10,2 г.
16. Определите эквивалент и эквивалентные массы элементов в соединениях с водородом: H2O, HCl, PH3. Ответ: 8 г/моль, 35,5 г/моль, 10,3 г/моль.
17. Определите эквивалентные массы следующих соединений: CO2, H2SO4, Cu(OH)2, MgCl2. Ответ: 11 г/моль, 49 г/моль, 49 г/моль, 47,5 г/моль.
18. На нейтрализацию кислоты массой 2,18 г израсходовано KOH массой 2,49 г. Определите эквивалентную массу кислоты. Ответ: 49 г/моль.
19. Определите массу металла, вступившего в реакцию с кислотой, если при этом выделился водород объёмом 260 мл при нормальных условиях. Эквивалентная масса металла mэ(Ме) = 9 г/моль. Ответ: 0,2 г.
20. Из 3,85 г нитрата металла получено 1,60 г его гидроксида. Вычислите эквивалентную массу металла. Ответ: 15 г/моль.
21. При взаимодействии магния с кислородом образуется оксид магния. Определите массу магния, необходимую для реакции с кислородом массой 64 г, а также массу образующегося при этом оксида. Ответ: m (Мg) = 96 г, m (MgO) = 160г.
22. Чему равны массы цинка и серы, необходимые для получения сульфида цинка массой 485 г? Ответ: m (MgO) = 325 г, m (S) = 160 г.
23. Определите массу хлорида калия, образующегося при взаимодействии хлористого водорода массой 219 г с раствором, содержащим гидроксид калия массой 224 г. Ответ: 298 г.
24. При 25°С и давлении 745 мм Т. Ст. некоторое количество газа занимает объем 152 мл. Вычислить, какой объем займет это же количество газа при нормальных условиях. Ответ: 136,5 мл.
25. Чему равны значения а) относительной плотности хлора по воздуху, б) массы 1 л хлора (при н.у.), в) объема 1 л хлора (при н.у.). Ответ: а) 2,45; б) 3,17 г; в) 0,3 л.
26. При растворении металла массой 0,0548 г в избытке раствора кислоты выделялся водород объемом 50,4 мл (н.у.). Вычислите значение молярной массы эквивалента металла. Ответ: 12,17 г/моль.
27. Вычислить эквивалент и молярную массу эквивалента ортофосфорной кислоты в реакциях: а) с магнием, б) с гидроксидом калия, если при этом образуется кислая соль K2HPO4. Ответ: а) 32,67 г/моль; б) 49 г/моль.
28. При окислении металла массой 8,43 г образовался оксид массой 9,63 г. Вычислите значения молярных масс эквивалентов металла и его оксида. Ответ: 64,2 г/экв.
29. Вычислите значения относительной атомной массы и молярной массы эквивалента некоторого элемента, зная, что массовая доля данного элемента в его оксиде составляет 46,74 % и что на один атом его в оксиде приходится два атома кислорода. Ответ: 28,08 г/моль.
30. Масса 0,327 ·10 -3 м3 газа, при 13 о С и давлении 1,04 ·10 5 Па равна 0,828 ·10 -3 кг. Вычислить молярную массу газа. Ответ: 57,8 * 10-3 кг/моль.
Эквивалент. Закон зквивалентов. Определение эквивалентной массы вещества
Задача № 11.
Некоторое количество металла, эквивалентная масса которого равна 27,9 г/моль, вытесняет из кислоты 700 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Определить массу металла.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Тогда можно записать:
Ответ: 1,74г.
Определение эквивалентной массы вещества
Задача № 12.
1,60г кальция и 2,61г цинка вытесняют из кислоты одинаковые количества водорода. Вычислить эквивалентную массу цинка, зная, что эквивалентная масса кальция равна 20,0 г/моль.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Ответ: 32,6г/моль.
Определение отношения масс реагирующих веществ
Задача № 13.
Серная и ортофосфорная кислоты имеют одинаковую молекулярную массу. Каково отношение масс этих кислот, пошедших на нейтрализацию одного и того же количества щелочи, если образовались соответственно сульфат и дигидроортофосфат?
Решение:
Формула сульфата имеет вид MeSO4, а дигидроортофосфата – MeH2PO4. Таким образом, на образование сульфата затрачивается две эквивалентные массы щёлочи, а на образование дигидроортофосфата – одна эквивалентная масса щёлочи. Так как H2SO4 с двумя эквивалентными массами щёлочи, то её эквивалентная масса в реакции нейтрализации равна М/2 г/моль, а фосфорная кислота реагирует с одной эквивалентной массой щёлочи, то её эквивалентная масса равна М/1г/моль. Отсюда, отношение мас этих кислот, с учётом, что их молекулярные массы равны будет иметь вид:
Это можно подтвердить уравнениями реакций нейтрализации этих кислот с гидроксидом натрия:
Задача № 14.
Медь образует два оксида. На определенное количество меди при образовании первого оксида пошло вдвое больше кислорода, чем при образовании второго. Каково отношение валентности меди в первом оксиде к ее валентности во втором?
Решение:
Согласно закону эквивалентов mэ =A/B, где mэ - эквивалентная масса металла; А – мольная масс металла; В – стехиометрическая валентность металла. Тогда B = A/mэ. Приняв, что А и mэ - постоянные величины, запишем соотношения валентностей для первого и второго оксидов:
Таким образом, валентность меди в первом оксиде равна II, а во втором – I.
Ответ: 2 : 1.
Определение значения эквивалентной массы вещества
Задача № 15
При взаимодействии ортофосфорной кислоты со щелочью образовалась соль Na2HPO4. Найти для этого случая значение эквивалентной массы ортофосфорной кислоты.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:
Эквивалент (эквивалентная масса) кислоты равна мольной массе (М) делённой на число атомов водорода, замещённых в данной реакции на металл (на число вступающих в реакцию атомов водорода). Так как при взаимодействии ортофосфорной кислоты со щёлочью образовалась соль Na2HPO4, т.е. на натрий заместилось два атома водорода в кислоте H3PO4. Следовательно, эквивалентная масса ортофосфорной кислоты в реакции со щёлочью при образовании гидрофосфата натрия равна М/2 = М(H3PO4)/2 = 98/ 2 = 49г/моль.
Ответ: 49г/моль.
Задача № 16
На нейтрализацию 2,45г кислоты идет 2,00г гидроксида натрия. Определить эквивалентную массу кислоты.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Эквивалентная масса гидроксида натрия равна М(NaOH)0/1 = 40г/моль.
Задача № 17
При взаимодействии 5,95г некоторого вещества с 2,75г хлороводорода получилось 4,40г соли. Вычислить эквивалентные массы вещества и образовавшейся соли.
Решение:
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Эквивалентная масса хлороводорода равна М(HCl) = 36,5/1 = 36,5г/моль.
Ответ: а) 58,4г/моль; б) 78,97 г/моль.
Определение эквивалентного объема водорода
Задача № 18.
0,376г алюминия при взаимодействии с кислотой вытеснили 0,468л водорода, измеренного при нормальных условиях. Определить эквивалентный объем водорода, зная, что эквивалентная масса алюминия равна 8,99 г/моль.
Решение:
Если одно из веществ находится в газообразном состоянии, то, соответственно, его количество измеряется в объёмных единицах (мл, л, м 3 ). Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Читайте также: