Давайте разберем каждую задачу по очереди, чтобы понять, как проводить расчеты и находить необходимые результаты.
1. Объемная доля выхода водорода при реакции натрия с водой:
- Реакция натрия с водой описывается уравнением: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2.
- Сначала найдем количество молей натрия:
- Молярная масса Na = 23 г/моль.
- Количество молей Na = 11.5 г / 23 г/моль = 0.5 моль.
- Согласно уравнению, 2 моли Na дают 1 моль H2, значит 0.5 моль Na даст 0.25 моль H2.
- При н.у. 1 моль газа занимает 22.4 л, следовательно, 0.25 моль H2 = 0.25 * 22.4 л = 5.6 л.
- Теперь найдем объемную долю выхода:
- Выход = (фактический объем / теоретический объем) * 100% = (4.2 л / 5.6 л) * 100% ≈ 75%.
2. Масса соли, образующейся при реакции алюминия с соляной кислотой:
- Реакция: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2.
- Молярная масса Al = 27 г/моль, значит 5.4 г Al = 5.4 г / 27 г/моль = 0.2 моль Al.
- Согласно уравнению, 2 моли Al дают 2 моли AlCl3, значит 0.2 моль Al даст 0.2 моль AlCl3.
- Молярная масса AlCl3 = 27 + (3 * 35.5) = 132.5 г/моль.
- Теоретическая масса AlCl3 = 0.2 моль * 132.5 г/моль = 26.5 г.
- С учетом выхода 60%, фактическая масса = 26.5 г * 0.6 = 15.9 г.
3. Выход хлорида железа (III) при реакции железа с хлором:
- Реакция: 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3.
- Молярная масса Fe = 55.8 г/моль, молярная масса Cl2 = 71 г/моль.
- Сначала найдем теоретическую массу FeCl3, которая образуется из 21.3 г Cl2:
- 3 моли Cl2 дают 2 моли FeCl3, значит 21.3 г Cl2 = 21.3 г / 71 г/моль ≈ 0.3 моль Cl2.
- 0.3 моль Cl2 даст (0.3 * 2/3) = 0.2 моль FeCl3.
- Масса FeCl3 = 0.2 моль * 162.5 г/моль = 32.5 г.
- Выход = (фактический выход / теоретический выход) * 100% = (24.3 г / 32.5 г) * 100% ≈ 74.8%.
4. Масса оксида серы (VI) при окислении оксида серы (IV):
- Реакция: 2SO2 + O2 → 2SO3.
- Молярная масса SO2 = 64 г/моль, значит 160 г SO2 = 160 г / 64 г/моль = 2.5 моль SO2.
- 2.5 моль SO2 потребует 1.25 моль O2, что соответствует 1.25 * 22.4 л = 28 л O2.
- Теоретическая масса SO3 = 2.5 моль * 80 г/моль = 200 г.
- С учетом выхода 90%, фактическая масса = 200 г * 0.9 = 180 г.
5. Выход оксида серы (VI) при реакции с кислородом:
- Сначала найдем количество моль O2: 112 л O2 = 112 л / 22.4 л/моль = 5 моль O2.
- По уравнению 2SO2 + O2 → 2SO3, 1 моль O2 дает 2 моль SO3, значит 5 моль O2 даст 10 моль SO3.
- Теоретическая масса SO3 = 10 моль * 80 г/моль = 800 г.
- Выход = (760 г / 800 г) * 100% = 95%.
6. Объемы азота и водорода для получения аммиака:
- Реакция: N2 + 3H2 → 2NH3.
- Молярная масса NH3 = 17 г/моль, 95 г NH3 = 95 г / 17 г/моль ≈ 5.59 моль NH3.
- Согласно уравнению, 2 моль NH3 требует 1 моль N2 и 3 моль H2, значит:
- 5.59 моль NH3 требует (5.59 / 2) = 2.795 моль N2.
- И (5.59 * 3 / 2) = 8.385 моль H2.
- Объем N2 = 2.795 моль * 22.4 л/моль ≈ 62.6 л.
- Объем H2 = 8.385 моль * 22.4 л/моль ≈ 187.4 л.
7. Масса металла, образовавшегося при восстановлении оксида цинка:
- Реакция: ZnO + C → Zn + CO.
- Молярная масса ZnO = 81 г/моль, значит 64.8 г ZnO = 64.8 г / 81 г/моль ≈ 0.8 моль ZnO.
- Согласно уравнению, 1 моль ZnO дает 1 моль Zn, значит 0.8 моль ZnO даст 0.8 моль Zn.
- Теоретическая масса Zn = 0.8 моль * 65.4 г/моль = 52.32 г.
- С учетом выхода 65%, фактическая масса Zn = 52.32 г * 0.65 = 34.99 г.
Таким образом, мы рассмотрели все задачи и нашли необходимые результаты. Если у вас есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими задачами, не стесняйтесь спрашивать!