Химические уравнения и стехиометрические

расчёты по ним

Задача 1. Определите объем водорода, который выделится при растворении 10 г алюминия в соляной кислоте при нормальных условиях.

Решение. Составляем уравнение реакции:

2 Al + 6 HCl = 2 AlCl₃ + 3 H₂.

Молярная масса алюминия равна 27 г/моль. Из уравнения реакции видно, что из 2 моль алюминия получается 3 моль водорода. При растворении 2 моль · 27 г/моль = 54 г Al выделяется водорода 3 моль · 22,4 л/моль = 67,2 л. Составляем пропорцию:

54 г Al – 67,2 л Н₂,

10 г Al – х л Н₂,

.

Задача 2. Хватит ли 1,5 л кислорода для сжигания 4,5 г магния при нормальных условиях?

Решение. Запишем уравнение реакции:

2 Mg + O₂ = 2 MgO.

Молярная масса магния равна 24 г/моль, молярный объем газа 22, 4 л/моль. Из уравнения реакции видно, что для сжигания2 моль магния требуется 1 моль кислорода. Для сжигания
2 моль · 24 г/моль = 48 г Mg требуется

1 моль · 22,4 г/моль = 22,4 л О₂,

тогда

48 г Mg – 22,4 л О₂,

4,5 г Mg – х л О₂,

.

Следовательно, имеющихся 1,5 л О₂ не хватит для сжигания 4,5 г магния, т.е. кислород взят в недостатке.

Задача 3. При прокаливании 30 г известняка получении 16 г оксида кальция. Определите массовую долю в процентах карбоната кальция в известняке.

Решение. Составляем уравнение реакции термического разложения карбоната кальция:

CaCO₃ = CaO + CO₂.

Молярные массы вещества равны: карбоната кальция –
100 г/моль, оксида кальция – 56 г/моль. Из уравнения реакции видно, что из 1 моль CaCO₃ получается 1 моль CaO.

Запишем: для получения 1 моль · 56 г/моль = 56 г CaO требуется
1 моль ·100 г/моль = 100 г CaCO₃;

для получения 1 моль ·56 г/моль = 16 г CaO требуется х г CaCO₃, откуда

г CaCO₃

В данном образце (30 г) известняка содержится 28,6 г карбоната кальция, остальное – примеси.

Рассчитаем массовую долю карбоната кальция, для чего запишем:

30 г – 100 %,

28,6 г – у %,

откуда

%

Задача 4. Железо может быть получено восстановлением оксида железа (III) алюминием. Какую массу алюминия и оксида железа (III) надо взять для получения 140 г железа?

Решение. Записываем уравнение реакции:

Fe₂O₃ + 2 Al = 2 Fe + Al₂O₃.

Из уравнения реакции следует: для получения 2 моль железа требуется 2 моль алюминия. Молярные массы железа – 56 г/моль, алюминия – 27 г/моль. Следовательно,

для получения 112 г Fe требуется 54 г Al,

для получения 140 г Fe требуется x г Al,

откуда

Из уравнения реакции следует: для получения 2 моль железа (112 г) требуется 1 моль оксида железа (160 г). Записываем:

112 г Fe – 160 г Fe₂O₃,

140 г Fe – у г Fe₂O₃,

откуда

г Fe₂O₃