Давайте разберем каждую из задач по очереди.
Задача 1: Смешиваем два раствора, содержащих 67,6 г хлорида бария (BaCl2) и 45,4 г сульфата калия (K2SO4). Нужно найти массу образовавшегося сульфата бария (BaSO4).
- Сначала найдем количество вещества (моль) каждого из реагентов:
- Для BaCl2:
- Молярная масса BaCl2 = 137 + 2*35,5 = 208 г/моль.
- Количество вещества BaCl2 = 67,6 г / 208 г/моль = 0,325 моль.
- Для K2SO4:
- Молярная масса K2SO4 = 2*39 + 32 + 4*16 = 174 г/моль.
- Количество вещества K2SO4 = 45,4 г / 174 г/моль = 0,261 моль.
- Теперь запишем уравнение реакции:
- BaCl2 + K2SO4 → BaSO4 + 2 KCl
- Смотрим, какой реагент является ограничивающим. По уравнению реакции видно, что 1 моль BaCl2 реагирует с 1 моль K2SO4. У нас 0,325 моль BaCl2 и 0,261 моль K2SO4. Значит, K2SO4 является ограничивающим реагентом.
- Теперь находим массу BaSO4, который образуется:
- По уравнению реакции 1 моль K2SO4 дает 1 моль BaSO4. Значит, 0,261 моль K2SO4 даст 0,261 моль BaSO4.
- Молярная масса BaSO4 = 137 + 32 + 4*16 = 233 г/моль.
- Масса BaSO4 = 0,261 моль * 233 г/моль = 60,9 г.
Таким образом, масса образовавшегося сульфата бария составляет 60,9 г.
Задача 2: Найдем объем сероводорода (H2S), который получится, если сульфид цинка (ZnS) массой 84 г обработать 350 мл 20% раствора серной кислоты (H2SO4).
- Сначала найдем количество вещества ZnS:
- Молярная масса ZnS = 65 + 32 = 97 г/моль.
- Количество вещества ZnS = 84 г / 97 г/моль = 0,866 моль.
- Теперь найдем количество серной кислоты в 350 мл 20% раствора:
- Плотность раствора = 1,125 г/мл, значит, масса раствора = 350 мл * 1,125 г/мл = 393,75 г.
- Масса H2SO4 в растворе = 20% от 393,75 г = 0,2 * 393,75 г = 78,75 г.
- Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль. Количество вещества H2SO4 = 78,75 г / 98 г/моль = 0,802 моль.
- Записываем уравнение реакции:
- ZnS + H2SO4 → ZnSO4 + H2S.
- Смотрим, какой реагент является ограничивающим. У нас 0,866 моль ZnS и 0,802 моль H2SO4. Значит, H2SO4 является ограничивающим реагентом.
- По уравнению реакции 1 моль H2SO4 дает 1 моль H2S. Значит, 0,802 моль H2SO4 даст 0,802 моль H2S.
- Теперь найдем объем H2S при нормальных условиях (н.у.):
- 1 моль газа занимает 22,4 л, следовательно, 0,802 моль H2S будет занимать 0,802 моль * 22,4 л/моль = 17,94 л.
Таким образом, объем сероводорода, который получится, составляет 17,94 л.
Задача 3: Найдем среднюю скорость реакции, если реакция протекает по уравнению A + B = C, начальная концентрация вещества B равна 0,678 моль/л, а через 2 минуты она составляет 0,456 моль/л.
- Сначала найдем изменение концентрации B:
- Изменение концентрации = начальная концентрация - конечная концентрация = 0,678 моль/л - 0,456 моль/л = 0,222 моль/л.
- Теперь найдем среднюю скорость реакции:
- Средняя скорость реакции = изменение концентрации / время = 0,222 моль/л / 2 мин = 0,111 моль/(л*мин).
Таким образом, средняя скорость реакции составляет 0,111 моль/(л*мин).