В каком количестве сr он 3 содержится столько

Шиманович И. Л. Химия: методические указания, программа, решение типовых задач, программированные вопросы для самопроверки и контрольные задания для студентов-заочников инженерно-технических (нехимических) специальностей вузов / И. Л. Шиманович. – 3-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2003. – 128 с.

1. Определите эквивалент и эквивалентную массу фосфора, кислорода и брома в соединениях РH3, H2О, НВr. Решение

2. В какой массе NaOH содержится столько же эквивалентов, сколько в 140 г КОН. Решение с ключом

3. Из 1,35 г оксида металла получается 3,15 г его нитрата. Вычислите эквивалентную массу этого металла. Решение с ключом

4. Из 1,3 г гидроксида металла получается 2,85 г его сульфата. Вычислите эквивалентную массу этого металла. Решение с ключом

5. Оксид трехвалентного элемента содержит 31,58% кислорода. Вычислите эквивалентную, мольную и атомную массы этого элемента. Решение с ключом

6. Чему равен при н.у. эквивалентный объем водорода? Вычислите эквивалентную массу металла, если на восстановление 1,017 г его оксида израсходовалось 0,28 л водорода (н.у.). Решение

7. Выразите в молях: а) 6,02·1022 молекул C2H2; б) 1,80·1024 атомов азота; в) 3,01·1023 молекул NH3. Какова мольная масса указанных веществ? Решение

8. Вычислите эквивалент и эквивалентную массу H3PO4 в реакциях образования: а) гидрофосфата; б) дигидрофосфата; в) ортофосфата. Решение

9. В 2,48 г оксида одновалентного металла содержится 1,84 г металла. Вычислите эквивалентные массы металла и его оксида. Чему равна мольная и атомная масса этого металла? Решение с ключом

10. Чему равен при н.у. эквивалентный объем кислорода? На сжигание 1,5 г двухвалентного металла требуется 0,69 л кислорода (н.у.). Вычислите эквивалентную массу, мольную массу и атомную массу этого металла. Решение с ключом

11. Из 3,31 г нитрата металла получается 2,78 г его хлорида, вычислите эквивалентную массу этого металла. Решение

12. Напишите уравнения реакций Fе(ОН)3 с хлороводородной (соляной) кислотой, при которых образуются следующие соединения железа: а) хлорид дигидроксожелеза; б) дихлорид гидроксожелеза; в) трихлорид железа. Вычислите эквивалент и эквивалентную массу Fе(ОН)3 в каждой из этих реакций. Решение с ключом

13. Избытком гидроксида калия подействовали на растворы: а) дигидрофосфата калия; б) нитрата дигидроксовисмута (III). Напишите уравнения реакций этих веществ с КОН и определите их эквиваленты и эквивалентные массы. Решение

14. В каком количестве Сr(OH)3 содержится столько же эквивалентов, сколько в 174,96 г Мg(ОН)2? Решение

15. Избытком хлороводородной (соляной) кислоты подействовали на растворы: а) гидрокарбоната кальция; б) дихлорида гидроксоалюминия. Напишите уравнения реакций этих веществ с HCl и определите их эквиваленты и эквивалентные массы. Решение с ключом

16. При окислении 16,74 г двухвалентного металла образовалось 21,54 г оксида. Вычислите эквивалентные массы металла и его оксида. Чему равны мольная и атомная массы металла? Решение с ключом

17. При взаимодействии 3,24 г трехвалентного металла с кислотой выделяется 4,03 л водорода (н.у.). Вычислите эквивалентную, мольную и атомную массы металла. Решение с ключом

18. Исходя из мольной массы углерода и воды, определите абсолютную массу атома углерода и молекулы воды в граммах. Решение с ключом

19. На нейтрализацию 9,797 г ортофосфорной кислоты израсходовано 7,998 г NаОН. Вычислите эквивалент, эквивалентную массу и основность Н3РО4 в этой реакции. На основании расчета напишите уравнение реакции. Решение с ключом

20. На нейтрализацию 0,943 г фосфористой кислоты Н3РО3 израсходовано 1,291 г КОН. Вычислите эквивалент, эквивалентную массу и основность кислоты. На основании, расчета напишите уравнение реакции. Решение

Атом– мельчайшая электронейтральная частица химического элемента, сохраняющая его свойства.

Атомная единица массы (а. е. м.)– 1/12 часть абсолютной массы атома углерода.

Молекула– наименьшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства.

Относительная атомная масса элемента –число, показывающее, во сколько раз масса атома данного элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Относительная молекулярная масса вещества –число, показывающее, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода.

Моль – количество вещества, содержащее столько же частиц (атомов, молекул или других), сколько содержится атомов углерода в 0,012 кг (12 г) углерода.

Моль – количество вещества, содержащее 6,02х 1023молекул, атомов или других частиц.

Число na — 6,02х 1023 моль-1называется постоянной Авогадро.

Абсолютную массу молекулывещества В можно рассчитать по уравнению: тв = Мв /NA, где Мв – молярная масса вещества В.

Эквивалентом элемента (Э) называют такое его количество, которое соединяется с 1 молем атомов водорода или замещает то же количество атомов водорода в химических реакциях.

Эквивалент элемента Э можно вычислить, исходя из его атомной массы А и валентности В по формуле Э = А/В. Например, эквивалент кислорода равен 8, так как валентность кислорода всегда равна двум: Э0 = 16/2 = 8.

Масса 1 эквивалента элемента называется его эквивалентной массой.

Эквиваленты выражаются в молях, а эквивалентные массы — в г/моль.

Эквивалент не является постоянной величиной, а зависит от валентности элемента в том или ином соединении. Например, в соединениях NH3, H2S и НСl эквивалент (Э) и эквивалентная масса (тэ) азота, серы и хлора равны Э(N) – 1/3 моль; Э(S) – 1/2 моль; Э(Сl) = 1 моль и mэ(N)=1/3 х 14 = 4,67 г/моль; mЭ(S)= 1/2 х 32 = 16 г/моль; тЭ(Cl) = 1 х 35,5 = 35,5 г/моль. В соединении SO2 сера четырёхвалентна и её эквивалентная масса равна тэ(S)= 64/4=16 г/моль.

Эквивалент оксида, основания, кислоты и соли:

Эоксида=Mоксида /(число атомов элемента х валентность элемента);

Эоснования = Моснования / кислотность основания;

Экислоты= Мкислоты / основность кислоты;

Эсоли= Мсоли /(число атомов металла х валентность металла), где М— мольная масса соединений.

Например, Э(А12О3) = 102/(2×3) = 17; Э(А1(ОН)3) = 78/3 = 26; Э(Н2S04) = 98/2 = 49; Э(А12(SО4)3) =342 /(2×3) = 57.

Эквивалентный объём вещества– объём, занимаемый при данных условиях 1 эквивалентом вещества.

Закон эквивалентов.Массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам), т. е.

m1 / m2 = Э1 / Э2

1. Выразите в молях: а) 6,02х1021 молекул СО2; б) 1,20х1024 атомов кислорода.
Чему равна молярная масса указанных веществ?

2. Сколько примерно атомов содержится в 0,5 моль углерода?

3. Какое число атомов соответствует 0,25 моль железа?

4. Определите число молекул воды, которое соответствует количеству вещества
10 моль.

5. Вычислите массу вещества, соответствующую 4 моль атомов углерода.

6. Какова масса 0,5 моль молекул воды?

7. Сколько примерно атомов содержит 1 моль молекул углекислого газа?

8. Относительная атомная масса золота 197, плотность его 19,3 г/см3. Определите, какой объём приходится на один атом золота.

9. Какова масса 1,5х 1020 молекул кислорода?

10. В каком количестве хлорида натрия содержится столько же натрия, сколько
его находится в пяти молях сульфата натрия?

11. При полном осуществлении реакции 5 г элемента А с 15 г элемента В
образуется соединение АВ. При реакции 3 г элемента А с 18 г элемента С
образуется соединение АС2. Атомная масса элемента В равна 60. Вычислите
атомную массу элемента С.

12. На восстановление 7,09 г оксида двухвалентного металла требуется 2,24 л
водорода (н. у.). Вычислите эквивалентную массу оксида и эквивалентную
массу металла. Чему равна атомная масса металла?

13. В какой массе NaOH содержится столько же эквивалентов, сколько в 140 г
КОН?

14. Из 1,35 г оксида металла получается 3,15 г его нитрата. Вычислите эквивалентную массу этого металла.

15. Из 1,3 г гидроксида металла получается 2,85 г его сульфата. Вычислите
эквивалентную массу этого металла.

16. Чему равен при н. у. эквивалентный объём водорода? Вычислите эквивалентную массу металла, если на восстановление 1,017 г его оксида израсходовалось 0,28 л водорода (н. у.).

17. Определите эквивалент металла, 7 г гидроксида которого образуют 20,75 г
йодида.

18. Эквивалент двухвалентного элемента равен 12. Вычислите массовую долю
(в %) кислорода в оксиде элемента.

19. Из 3,31 г нитрата металла получается 2,78 г его хлорида. Вычислите
эквивалентную массу этого металла.

20. Вычислите эквивалентную массу серы в соединении, содержащем 5,92%
водорода и 94,08% серы.

21. В каком количестве Сr(ОН)3 содержится столько же эквивалентов, сколько в
174,96 г Mg(OH)2?

22. При сгорании магния массой 6 г образовалось 9,945 г оксида. Чему равна
эквивалентная масса магния?

23. На нейтрализацию кислоты массой 10 г израсходован гидроксид бария
массой 23,4 г. Какова молярная масса эквивалента кислоты?

24. Вычислите молярную массу эквивалента соли меди (II), если он массой 8 г
взаимодействует без остатка с гидроксидом натрия массой 4 г.

25. При разложении оксида металла массой 0,92 г выделился металл массой
0,86 г. Вычислите молярную массу эквивалента металла.

Определение молярной массы эквивалента.

Закон эквивалентов.

Закон эквивалентов относится к Важнейшим законам, образующим основу химии как фундаментальной науки. Без его усвоения невозможны количественные химические расчеты.

Основные понятия и определения.

Пример 1. Определите эквивалент и эквивалентные массы элементов в соединениях НВr, Н2О и NН3.

Решение. В указанных соединениях с 1 молем атомов водорода соединяется 1 моль атомов брома, 1/2 моля атомов кислорода и 1/3 моля атомов азота. Следовательно, согласно определению, эквиваленты брома, кислорода и азота равны соответственно 1 молю, 1/2 и 1/3 моля. Исходя из мольных масс атомов этих элементов, находим, что эквивалентная масса брома равна
79,9 г/моль, кислорода – 16 х 1/2 = 8 г/моль, азота – 14 x 1/3 =

= 4,67 г/моль.

Для определения эквивалента (эквивалентной массы) элемента необязательно исходить из его соединения с водородом. Эквивалент (эквивалентную массу) можно вычислить по составу соединения данного элемента с любым другим, эквивалент которого известен.

Пример 2. При соединении 5,6 г железа с серой образовалось 8,8 г сульфида железа. Найдите эквивалентную массу железа ЭFе и его эквивалент, если известно, что эквивалентная масса серы равна 16 г/моль.

Решение. Из условия задачи следует, что в сульфиде железа на 5,6 г железа приходится:

8,8 – 5,6 = 3,2 г серы.

Согласно закону эквивалентов, массы взаимодействующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам. Следовательно:

5,6 г железа эквивалентны 3,2 г серы

ЭFе г/моль железа эквивалентны 16 г/моль серы.

Откуда ЭFе = 5,6 x 16/3,2 = 28 г/моль.

Мольная масса атомов железа, численно совпадающая с его относительной молекулярной массой, равна 56 г/моль. Поскольку эквивалентная масса железа (28 г/моль) в два раза меньше мольной массы его атомов, то в 1 моле железа содержится 2 эквивалента. Следовательно, эквивалент железа равен 1/2моля.

На основе закона эквивалентов можно вывести следующие формулы для вычисления эквивалентных масс сложных веществ:

Эоксида = Моксида/Число атомов элемента х валентность элемента

Экислоты= Мкислоты/Основность кислоты

Эоснования=Моснования/Кислотность основания

Эсоли=Мсоли/Число атомов металла х валентность металла,
здесь М – мольная масса соединений.

Пример 3. Определите массу гидросульфата натрия, образующегося при нейтрализации серной кислотой раствора, содержащего 8 г NaOH.

Решение. Находим эквивалентную массу гидроксида натрия:

Э(NaOH) = M(NaOH)/1 = 40 г/моль. Следовательно, 8 г NaOH составляют 8/40 = 0,2 эквивалентной массы NaOH. Согласно закону эквивалентов, масса образовавшейся соли также составляет 0,2 ее эквивалентной массы.

Находим эквивалентную массу соли: NaHSО4 = M(NaHSO4)/I =
= 120 г/моль. Масса образовавшегося гидросульфата натрия равна 120 х 0,2 = 24 г.

При решении некоторых задач, содержащих сведения об объемах газообразных участников реакции, целесообразно пользоваться значением эквивалентного объема.

Эквивалентным объемом называется объем, занимаемый при данных условиях 1 эквивалентом вещества. Значение эквивалентного объема вещества, находящегося в газообразном состоянии, можно найти, зная, что в мольном объеме любого газа, состоящего из одноатомных молекул, содержится 1 моль атомов, состоящего из двухатомных молекул – 2 моля атомов и т. д. Так, в 22,4 л Н2 содержатся при нормальных условиях 2 моля атомов водорода. Поскольку эквивалент водорода равен 1 моль, то в
22,4 л Н2 содержатся 2 эквивалента водорода; значит, эквивалентный объем водорода равен 22,4/2= 11,2 л/моль.

Пример 4. Некоторое количество металла, эквивалентная масса которого равна 28 г/моль, вытесняет из кислоты 0,7 л водорода, измеренного при нормальных условиях. Определите массу металла.

Решение. Зная, что эквивалентный объем водорода равен 11,2 л/моль, составляем пропорцию:

28 г металла эквивалентны 11,2 л водорода

хгметалла эквивалентны 0,7 л водорода

х = 0,7 x 28 / 11,2 = 1,75 г.

Контрольные задания:

1. Рассчитайте эквивалентную массу соли Мора в реакции:

(NH4 )2Fe(SO4)2 + 2NH4ОН = 2(NH4 )2SO4 + Fe(ОН)2

2. Рассчитайте эквивалентную массу железоаммонийных квасцов реакции:NH4 Fe(SO4)2 + 3 NH4ОН = 2(NH4 )2SO4 + Fe(ОН)3

3. Рассчитайте эквивалентную массу гидроксида алюминия в реакции: Al(ОН)3 + H2SO4 = AlОНSO4 + 2H2O

4. Рассчитайте эквивалентную массу гидросульфата натрия в реакции:NaHSO4 + ВаCl2 = NaCl + HCl + ВаSO4

5. Рассчитайте эквивалентную массу фосфата кальция в реакции:Ca3(РО4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2РO4)2 + CaSO4

6. Рассчитайте эквивалентную массу восстановителя в реакции: MnO2 + NaNO3 + 2 NaOH = Na2MnO4 + NaNO2 + 2H2O

7. Рассчитайте эквивалентную массу восстановителя и окислителя в реакции: 3Cu + 2HNO3(окислитель) + 6HNO3(среда) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

8. Рассчитайте эквивалентную массу восстановителя в реакции: 3SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4(разб) = Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O.

9. Рассчитайте эквивалентную массу восстановителя в реакции:14HCl + K2Cr2O7 = 2CrCl3 + 3Cl2 +2 KCl + 7H2O

10. Рассчитайте эквивалентную массу восстановителя в реакции:5NaClO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 (разб ) = 5NaClO3 + 2MnSO4 + 3H2O + K2SO4

11. Рассчитайте эквивалентную массу металла, 0,46 г которого вытеснили из кислоты 62,35 мл водорода, собранного над водой при температуре 17 0 С и давлении 1,017·105 Па.

12. При окислении 2,28 г металла образуется 3,78 г его оксида. Рассчитайте эквивалентную и молярную массу металла, валентность которого равна 2.

13. При восстановлении 1,17 г оксида олова водородом образовалось 0,16 г воды. Рассчитайте эквивалентную массу олова.

14. Рассчитайте эквивалентную массу металла, если известно, что 0,05 г его вытесняют из кислоты 28 мл водорода (н.у).

15. Рассчитайте эквивалентную массу и укажите двухвалентный металл, 6,5 г которого вытесняют из кислоты 2,24 л водорода (н.у).

16. При термическом разложении оксида серебра(I) образовалось 2,158 г серебра и 0,16 г кислорода. Рассчитайте эквивалентную и молярную массу металла.

17. Рассчитайте эквивалентную массу металла, если 3,4 г иодида этого метала содержит 1,9 г йода, эквивалентная масса которого равна 126,9 г/моль.

18. Металл образует два хлорида, содержащих 37,45% и 54,51% хлора. Рассчитайте эквивалентную массу металла в каждом хлориде, если эквивалентная масса хлора равна 35,5 г/моль.

19. Рассчитайте эквивалентную массу металла, 0,5 г которого вытесняют 190 мл водорода, измеренного при температуре 210С и давлении 101,325 кП.

20. При сгорании 5,00 г металла образуется 9,44 г оксида металла. Определить эквивалентную массу металла.

21. Вычислить атомную массу двухвалентного металла и определить, какой это металл, если 8,34 г металла окисляются 0,680 л кислорода (условия нормальные).

22. Чему равны молярные массы эквивалента фосфора в оксидах, содержащих: а) 43,81 мас.%, б) 56,51 мас.% Р?

23. Определите молярную массу эквивалента металла, если 0,327 г его вытесняют из раствора соляной кислоты 112 мл водорода при н.у.

24. При взаимодействии 22,48 г металла с разбавленной серной кислотой израсходовано 19,6 г H2SO4. Вычислите молярную массу эквивалента металла.

25. На восстановление 11,925 г оксида металла израсходовано 3,336 л водорода при н.у. Вычислите молярную массу эквивалента металла.

26. Массовая доля металла в хлориде составляет 73,8%. Определите молярную массу эквивалента металла.

27. Используя закон эквивалентов, определите массу оксида железа (III), образовавшуюся в результате окисления 3,72 г железа кислородом.

28. На реакцию с 8,2 г Н3РО3 израсходовано 5,6 г КОН. Вычислите молярную массу эквивалента Н3РО3 в реакции. Запишите уравнение реакции.

29. Вычислите молярные массы эквивалентов гидроксида железа (III) в реакциях его взаимодействия с соляной кислотой при условии, что количество взятой для реакции кислоты меняется от одного до трех моль.

30. При взаимодействии 3,24 г трехвалентного металла с кислотой выделяется 4,03 л водорода, измеренного при н.у. Вычислите молярную массу эквивалента металла и его атомную массу.

31. Массовая доля хрома в оксидах хрома составляет соответственно 52,10%; 68,51%; 76,54%. Вычислите молярные массы эквивалентов каждого из оксидов и составьте их формулы.

32. Вычислите эквивалент и эквивалентную массу фосфорной кислоты Н3РO4 в реакциях образования: а) гидрофосфата, б) дигидрофосфата, в) фосфата.

33. Чему равен при нормальных условиях эквивалентный объем кислорода? Подсчитайте. На сжигание 3 г двухвалентного металла требуется 1,38 л кислорода (н.у.). Вычислите эквивалентную массу и мольную массу этого металла.

34. При сгорании 10,00 г металла образуется 18,88 г оксида металла. Определите эквивалентную массу металла.

35. Масса 1 л кислорода равна 1,4 г. Сколько литров кислорода расходуется при сгорании 21 г магния, эквивалент которого равен 1/2 моля?

36. В каком количестве Сr(ОН)3 содержится столько же эквивалентов, сколько в 174,96 г Mg(OH)2?

37. Одинаков ли эквивалент хрома в соединениях СrCl3 и Cr2(SO4)3 и эквивалентная масса железа в соединениях FeCl2 и FеCl3? Дайте мотивированный ответ.

38. Определите эквивалентные массы металла и серы, если 3,24 г металла образуют 3,48 г оксида и 3,72 г сульфида.

39. Из 6,62 г нитрата металла получается 5,56 г его хлорида. Вычислите эквивалентную массу этого металла.

40. При взаимодействии 6,48 г трехвалентного металла с кислотой выделяется 8,06 л водорода (н.у.). Вычислите эквивалентную и мольную массу металла.

41. На восстановление 1,8 г оксида металла пошло 833 мл водорода при н.у. Вычислите эквивалентные массы оксида и металла.

42. Вычислить молярные массы эквивалентов Al(OH)3 в реакциях взаимодействия с соляной кислотой при получении: а) Al(OH)2Cl; б) Al(OH)Cl2; в) AlCl3.

43. При взаимодействии 2,5г карбоната металла с азотной кислотой образовалось 4,1г нитрата этого же металла. Вычислите молярную массу эквивалента металла.

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 |