1. Представьте уравнения реакций, которые могут привести к следующим превращениям: железо + хлорид железа(III) → гидроксид железа(III) → оксид железа(III) → железо + хлорид железа(II). Рассмотрите переход 4 с точки зрения органической восстановительной реакции; переходы 2 и 5 - с позиции электролитической диссоциации.
2. При реакции 12 г технического магния, содержащего 5% примесей, с избытком соляной кислоты было выделено 10 л водорода (н.в.). Рассчитайте объемную долю выхода продукта реакции.
3. Представьте уравнения реакций, которые могут привести к следующим превращениям: кальций → гидроксид кальция → карбонат кальция → гидрокарбонат кальция → хлорид кальция → нитрат кальция. Рассмотрите переход 1 с точки зрения органической восстановительной реакции; переходы 4 и 5 - с позиции электролитической диссоциации.
2. При реакции 12 г технического магния, содержащего 5% примесей, с избытком соляной кислоты было выделено 10 л водорода (н.в.). Рассчитайте объемную долю выхода продукта реакции.
3. Представьте уравнения реакций, которые могут привести к следующим превращениям: кальций → гидроксид кальция → карбонат кальция → гидрокарбонат кальция → хлорид кальция → нитрат кальция. Рассмотрите переход 1 с точки зрения органической восстановительной реакции; переходы 4 и 5 - с позиции электролитической диссоциации.
Янгол
1. Представим уравнения реакций для каждого из превращений, указанных в задаче:
a) Железо + Хлорид железа(III) → Гидроксид железа(III)
Fe + FeCl3 → Fe(OH)3
b) Гидроксид железа(III) → Оксид железа(III)
2 Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3 H2O
c) Оксид железа(III) → Железо + Хлорид железа(II)
Fe2O3 + 3 H2 → 2 Fe + 3 FeCl2
d) Органическая восстановительная реакция (переход 4):
Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO
e) Электролитическая диссоциация (переходы 2 и 5):
2 FeCl3 ⇌ 2 FeCl2 + Cl2
2 FeCl2 ⇌ 2 Fe + Cl2
Обоснование:
a) В этой реакции железо вступает в реакцию с хлоридом железа(III), образуя гидроксид железа(III). Здесь железо окисляется, а хлорид железа(III) восстанавливается.
b) Гидроксид железа(III) разлагается на оксид железа(III) и воду. В этой реакции гидроксид железа(III) восстанавливается до оксида железа(III).
c) Оксид железа(III) реагирует с водородом, образуя железо и хлорид железа(II). В этой реакции оксид железа(III) восстанавливается до железа, а хлорид железа(II) окисляется до хлорида железа(III).
d) В органической восстановительной реакции оксид железа(III) вступает в реакцию с углеродом, образуя железо и углекислый газ. В этой реакции оксид железа(III) восстанавливается до железа, а углерод окисляется.
e) Переходы 2 и 5 представляют электролитическую диссоциацию хлоридов железа(III) и железа(II), соответственно. При проведении электролиза, хлорид железа(III) делится на хлорид железа(II) и хлор в переходе 2, а хлорид железа(II) делится на железо и хлор в переходе 5.
2. Для расчета объемной доли выхода продукта реакции (водорода) необходимо знать количество вещества магния, содержащегося в реакции.
Масса магния = 12 г
Процент примесей = 5%
Масса чистого магния = масса магния * (100% - процент примесей)
= 12 г * (100% - 5%)
= 12 г * 0.95
= 11.4 г
Для реакции магния с соляной кислотой уравнение будет следующим:
Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2
Из уравнения видно, что 1 моль магния соответствует 1 моль водорода.
Молярная масса магния (Mg) = 24.3 г/моль
Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль
Масса магния, выраженная в молях = масса чистого магния / молярная масса магния
= 11.4 г / 24.3 г/моль
≈ 0.469 моль
Так как моль соответствует моль водорода, то объем водорода (H2) будет равен 10 л.
Объемная доля выхода продукта реакции (водорода) будет вычисляться следующим образом:
Объемная доля водорода = объем водорода / объем, который можно было бы получить при полном превращении массы магния водородом.
Объем, который можно было бы получить при полном превращении массы магния в водород, можно вычислить по формуле идеального газа:
Объем = моль * универсальная газовая постоянная * температура / давление
Однако в данной задаче давление и температура не указаны. Поэтому, для упрощения расчетов, мы примем стандартные условия: температуру 273 К и давление 1 атмосфера.
Масса магния, выраженная в молях, могла бы представлять собой 0.469 моль.
Поэтому объем водорода, который можно получить при данном количестве магния, можно вычислить следующим образом:
Объем = 0.469 моль * 22.4 л/моль (универсальная газовая постоянная R при стандартных условиях)
≈ 10.5 л
Таким образом, объемная доля выхода продукта реакции (водорода) составляет:
Объемная доля водорода = объем водорода / объем, который можно было бы получить при полном превращении массы магния водородом
= 10 л / 10.5 л
≈ 0.95 или 95% (округленно).
3. Пожалуйста, уточните продолжение задачи, чтобы я мог представить уравнения реакций для превращений с кальцием.
a) Железо + Хлорид железа(III) → Гидроксид железа(III)
Fe + FeCl3 → Fe(OH)3
b) Гидроксид железа(III) → Оксид железа(III)
2 Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3 H2O
c) Оксид железа(III) → Железо + Хлорид железа(II)
Fe2O3 + 3 H2 → 2 Fe + 3 FeCl2
d) Органическая восстановительная реакция (переход 4):
Fe2O3 + 3 C → 2 Fe + 3 CO
e) Электролитическая диссоциация (переходы 2 и 5):
2 FeCl3 ⇌ 2 FeCl2 + Cl2
2 FeCl2 ⇌ 2 Fe + Cl2
Обоснование:
a) В этой реакции железо вступает в реакцию с хлоридом железа(III), образуя гидроксид железа(III). Здесь железо окисляется, а хлорид железа(III) восстанавливается.
b) Гидроксид железа(III) разлагается на оксид железа(III) и воду. В этой реакции гидроксид железа(III) восстанавливается до оксида железа(III).
c) Оксид железа(III) реагирует с водородом, образуя железо и хлорид железа(II). В этой реакции оксид железа(III) восстанавливается до железа, а хлорид железа(II) окисляется до хлорида железа(III).
d) В органической восстановительной реакции оксид железа(III) вступает в реакцию с углеродом, образуя железо и углекислый газ. В этой реакции оксид железа(III) восстанавливается до железа, а углерод окисляется.
e) Переходы 2 и 5 представляют электролитическую диссоциацию хлоридов железа(III) и железа(II), соответственно. При проведении электролиза, хлорид железа(III) делится на хлорид железа(II) и хлор в переходе 2, а хлорид железа(II) делится на железо и хлор в переходе 5.
2. Для расчета объемной доли выхода продукта реакции (водорода) необходимо знать количество вещества магния, содержащегося в реакции.
Масса магния = 12 г
Процент примесей = 5%
Масса чистого магния = масса магния * (100% - процент примесей)
= 12 г * (100% - 5%)
= 12 г * 0.95
= 11.4 г
Для реакции магния с соляной кислотой уравнение будет следующим:
Mg + 2 HCl → MgCl2 + H2
Из уравнения видно, что 1 моль магния соответствует 1 моль водорода.
Молярная масса магния (Mg) = 24.3 г/моль
Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль
Масса магния, выраженная в молях = масса чистого магния / молярная масса магния
= 11.4 г / 24.3 г/моль
≈ 0.469 моль
Так как моль соответствует моль водорода, то объем водорода (H2) будет равен 10 л.
Объемная доля выхода продукта реакции (водорода) будет вычисляться следующим образом:
Объемная доля водорода = объем водорода / объем, который можно было бы получить при полном превращении массы магния водородом.
Объем, который можно было бы получить при полном превращении массы магния в водород, можно вычислить по формуле идеального газа:
Объем = моль * универсальная газовая постоянная * температура / давление
Однако в данной задаче давление и температура не указаны. Поэтому, для упрощения расчетов, мы примем стандартные условия: температуру 273 К и давление 1 атмосфера.
Масса магния, выраженная в молях, могла бы представлять собой 0.469 моль.
Поэтому объем водорода, который можно получить при данном количестве магния, можно вычислить следующим образом:
Объем = 0.469 моль * 22.4 л/моль (универсальная газовая постоянная R при стандартных условиях)
≈ 10.5 л
Таким образом, объемная доля выхода продукта реакции (водорода) составляет:
Объемная доля водорода = объем водорода / объем, который можно было бы получить при полном превращении массы магния водородом
= 10 л / 10.5 л
≈ 0.95 или 95% (округленно).
3. Пожалуйста, уточните продолжение задачи, чтобы я мог представить уравнения реакций для превращений с кальцием.
Знаешь ответ?