Какое уравнение отражает взаимодействие избытка раствора гидроксида натрия с углекислым газом?

Что образуется при реакции железа с концентрированной серной и концентрированной азотной кислотой при комнатной температуре?

Установите соответствия между ионом и реагентами на этот ион с соответствующим аналитическим эффектом.

Какое количество едкого кали потребуется для полной нейтрализации газа, полученного при обжиге 1 кг пирита с 20% примесей, если массовая доля выхода газа составляет 80% от теоретически возможного?

Химия 11 класс Реакции ионного обмена и кислотно-основные реакции раствор гидроксида натрия углекислый газ реакция железа серная кислота азотная кислота ион реагенты аналитический эффект едкий калий нейтрализация газа обжиг пирита массовая доля выход газа Новый

Давайте разберем все вопросы по порядку.

1. Взаимодействие раствора гидроксида натрия с углекислым газом:

Когда избыток раствора гидроксида натрия (NaOH) взаимодействует с углекислым газом (CO2), происходит реакция, в результате которой образуется карбонат натрия (Na2CO3) и вода. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

1. 2 NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O

Таким образом, избыток NaOH реагирует с CO2, образуя карбонат натрия и воду.

2. Реакция железа с концентрированной серной и концентрированной азотной кислотой:

При взаимодействии железа (Fe) с концентрированной серной кислотой (H2SO4) и концентрированной азотной кислотой (HNO3) при комнатной температуре происходят следующие реакции:

• С концентрированной серной кислотой:
  1. Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑ (при высоких температурах)
  2. При комнатной температуре, если кислота разбавлена, образуется сульфат железа и водород.
• С концентрированной азотной кислотой:
  1. Fe + 4 HNO3 → Fe(NO3)3 + 2 NO2 + 2 H2O

Таким образом, при реакции с серной кислотой образуется сульфат железа, а с азотной - нитрат железа, оксид азота и вода.

3. Соответствия между ионами и реагентами:

Для установления соответствий между ионом и реагентами с аналитическим эффектом, можно рассмотреть следующие пары:

• Катион Cu2+:
  • Реагент: аммиак (NH3) – образуется комплексное соединение.
• Анион Cl-:
  • Реагент: AgNO3 – образуется белый осадок AgCl.
• Анион SO4^2-:
  • Реагент: BaCl2 – образуется белый осадок BaSO4.

Эти реакции позволяют установить наличие соответствующих ионов в растворе.

4. Количество едкого кали для нейтрализации газа, полученного при обжиге пирита:

Теперь разберем последний вопрос. Пирит (FeS2) при обжиге образует диоксид серы (SO2). Учитывая, что 1 кг пирита содержит 20% примесей, мы можем вычислить массу чистого пирита:

• Масса чистого пирита = 1 кг - 0.2 кг = 0.8 кг

Теперь определим, сколько SO2 образуется:

• 1 моль FeS2 дает 2 моля SO2.

Молярная масса FeS2 = 56 + 2*32 = 120 г/моль. Значит, из 0.8 кг (800 г) пирита получится:

• Количество моль FeS2 = 800 г / 120 г/моль = 6.67 моль.
• Количество моль SO2 = 6.67 моль * 2 = 13.34 моль.

Теперь найдем массу SO2:

• Молярная масса SO2 = 32 + 2*16 = 64 г/моль.
• Масса SO2 = 13.34 моль * 64 г/моль = 853.76 г.

Теперь учитываем, что массовая доля выхода газа составляет 80% от теоретически возможного:

• Фактическая масса SO2 = 853.76 г * 0.8 = 682.08 г.

Для нейтрализации SO2 с помощью едкого кали (KOH) необходимо учитывать, что 1 моль SO2 реагирует с 2 молями KOH:

• Количество моль SO2 = 682.08 г / 64 г/моль = 10.65 моль.
• Количество моль KOH = 10.65 моль * 2 = 21.3 моль.

Молярная масса KOH = 56.1 г/моль. Следовательно, масса KOH:

• Масса KOH = 21.3 моль * 56.1 г/моль = 1199.53 г.

Таким образом, для полной нейтрализации газа, полученного при обжиге 1 кг пирита с 20% примесей, потребуется около 1200 г едкого кали.