1) Сalculate the mass of marble (in grams) that reacted when it produced a gas volume of 2.52 liters (at standard

Zolotoy_Klyuch_5128

18

Задача 1) Расчет массы мрамора (в граммах), который прореагировал при образовании газового объема 2,52 литра (при стандартных условиях), если выход продукта составляет 75% от теоретического значения. Ответ округлите до целого числа.

Шаг 1: Находим количество вещества продукта, которое должно образоваться. Зная объем газа (2,52 л) и условия стандартных условий (температура 273 К, давление 1 атм), мы можем использовать уравнение состояния газа (уравнение идеального газа) для расчета количества вещества:

\[n = \frac{PV}{RT}\]

где:
P - давление газа,
V - объем газа,
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л⋅атм/моль⋅К),
T - температура в Кельвинах.

Шаг 2: Рассчитываем количество вещества продукта, которое должно образоваться, с учетом выхода продукта:

\[n_{\text{теор}} = \frac{n_{\text{изм}}}{\text{выход продукта}}\]

где:
\(n_{\text{теор}}\) - количество вещества продукта, которое должно образоваться,
\(n_{\text{изм}}\) - количество вещества, найденное в шаге 1,
\(\text{выход продукта}\) - выход продукта (в нашем случае 75% или 0,75).

Шаг 3: Переводим количество вещества в массу, используя молярную массу мрамора:
M(СaCO3) = 100,09 г/моль

\[m = n_{\text{теор}} \times M(\text{СaCO3})\]

где:
m - масса мрамора.

Шаг 4: Ответ округляем до целого числа, так как требуется ответ в граммах.

Теперь давайте приступим к решению.

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества газа, используя уравнение состояния газа:

\[n = \frac{PV}{RT}\]
\[n = \frac{1 \, \text{атм} \times 2,52 \, \text{л}}{0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм/моль} \cdot \text{К} \cdot 273 \, \text{К}}\]

Получаем \(n = 0,1145 \, \text{моль}\).

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества продукта, которое должно образоваться:

\[n_{\text{теор}} = \frac{0,1145 \, \text{моль}}{0,75} = 0,1527 \, \text{моль}\).

Шаг 3: Рассчитаем массу мрамора:

\[m = 0,1527 \, \text{моль} \times 100,09 \, \text{г/моль} = 15,28 \, \text{г}\).

Ответ: Масса мрамора, который прореагировал, составляет около 15 грамм.

Задача 2) Определите массу осадка (в граммах), который образуется при реакции 0,25 моля алюминиевого хлорида с раствором калиевого тетрагидроксоалюмината. Ответ округлите до целого числа.

Шаг 1: Запишем сбалансированное уравнение реакции между алюминиевым хлоридом (AlCl3) и калиевым тетрагидроксоалюминатом (KAl(OH)4):

\[AlCl3 + 4KAl(OH)4 \rightarrow KAl4(OH)10 + 3KCl\]

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества осадка, которое должно образоваться, зная количество вещества реагирующего вещества (AlCl3), используя соотношение коэффициентов перед реагирующими веществами:

\[\text{Количество вещества осадка} = 0,25 \, \text{моль} \times \frac{1 \, \text{моль осадка}}{1 \, \text{моль AlCl3}}\]

Шаг 3: Рассчитаем массу осадка, используя молярную массу осадка:

\[\text{Масса осадка} = \text{Количество вещества осадка} \times \text{Молярная масса осадка}\]

Шаг 4: Ответ округляем до целого числа, так как требуется ответ в граммах.

Теперь давайте приступим к решению.

Шаг 1: Из сбалансированного уравнения реакции видно, что коэффициент перед AlCl3 равен 1, поэтому количество вещества осадка будет равно 0,25 моль.

Шаг 2: Рассчитаем массу осадка:

\[\text{Масса осадка} = 0,25 \, \text{моль} \times \text{Молярная масса осадка}\]

Шаг 3: Найдем молярную массу осадка. Атомный вес алюминия (Al) равен 26,98 г/моль, водорода (H) - 1,01 г/моль, а кислорода (O) - 16,00 г/моль. В молекуле KAl4(OH)10 содержится 4 атома алюминия, 10 атомов водорода и 30 атомов кислорода. Посчитаем молярную массу:

\[\text{Молярная масса осадка} = 4 \times 26,98 \, \text{г/моль} + 10 \times 1,01 \, \text{г/моль} + 30 \times 16,00 \, \text{г/моль}\]

Получаем \(\text{Молярная масса осадка} = 474,84 \, \text{г/моль}\).

Шаг 4: Рассчитаем массу осадка:

\[\text{Масса осадка} = 0,25 \, \text{моль} \times 474,84 \, \text{г/моль} = 118,71 \, \text{г}\].

Ответ: Масса осадка, который образуется при реакции, составляет около 119 грамм.