16. Смесь водорода с воздухом объемом 25,2 л (объе...

16

Реакции:

$$2H_2+O_2 \rightarrow 2H_2O$$

После взрыва остался водород, который восстановил оксид меди(II):

$$CuO+H_2 \rightarrow Cu+H_2O$$

Масса трубки уменьшилась на 4,0 г, потому что в CuO кислород заменился на Cu:

$$m(O)=4{,}0\text{ г}$$ $$n(O)=\frac{4{,}0}{16}=0{,}25\text{ моль}$$

Значит, водорода после взрыва осталось:

$$n(H_2)=0{,}25\text{ моль}$$ $$V(H_2)=0{,}25\cdot 22{,}4=5{,}6\text{ л}$$

Пусть воздуха было $x$ л. Тогда кислорода в нем:

$$V(O_2)=0{,}2x$$

На этот кислород израсходовалось водорода:

$$V(H_2)=2\cdot 0{,}2x=0{,}4x$$

Исходный водород:

$$0{,}4x+5{,}6$$

Общий объем смеси:

$$x+0{,}4x+5{,}6=25{,}2$$ $$1{,}4x=19{,}6$$ $$x=14{,}0$$

Ответ №16:

$$V(\text{воздуха})=14{,}0\text{ л}$$ $$V(H_2)=25{,}2-14{,}0=11{,}2\text{ л}$$

---

17

Реакция:

$$Cu+Hg(NO_3)_2 \rightarrow Cu(NO_3)_2+Hg$$

Масса пластинки увеличилась за счет осаждения Hg, но часть Cu растворилась:

$$\Delta m=m(Hg)-m(Cu)=2{,}73\text{ г}$$

На 1 моль реакции:

$$\Delta m=201-64=137\text{ г}$$ $$n=\frac{2{,}73}{137}\approx 0{,}0199\text{ моль}$$

Растворилось меди:

$$m(Cu)=0{,}0199\cdot 64\approx 1{,}28\text{ г}$$

После прокаливания ртуть удаляется с пластинки, поэтому масса пластинки будет:

$$20-1{,}28=18{,}72\text{ г}$$

Ответ №17: после прокаливания масса пластинки стала примерно 18,7 г, то есть относительно первоначальной уменьшилась на 1,3 г.
Во время самого прокаливания масса уменьшилась примерно на 4,0 г, так как удалилась ртуть.

---

18

а) Определим металл

Сульфид одновалентного металла имеет формулу:

$$M_2S$$

Массовая доля серы:

$$\omega(S)=\frac{32}{2A_r(M)+32}=0{,}2013$$ $$2A_r(M)+32=\frac{32}{0{,}2013}\approx 159$$ $$2A_r(M)=127$$ $$A_r(M)\approx 63{,}5$$

Это медь.

Сульфид:

$$Cu_2S$$

б) Осадок

Бледно-желтый осадок — это сера:

$$S$$

в) Реакция с концентрированной азотной кислотой

Бурый газ — это $NO_2$.

$$Cu_2S+8HNO_3 \rightarrow 2Cu(NO_3)_2+S+4NO_2+4H_2O$$

Сумма коэффициентов:

$$1+8+2+1+4+4=20$$

Ответ: сумма коэффициентов 20.

г) Объем бурого газа

$$M(Cu_2S)=2\cdot 63{,}5+32=159\text{ г/моль}$$ $$n(Cu_2S)=\frac{10{,}0}{159}\approx 0{,}0629\text{ моль}$$

По уравнению:

$$1\text{ моль }Cu_2S \rightarrow 4\text{ моль }NO_2$$ $$n(NO_2)=4\cdot 0{,}0629=0{,}2516\text{ моль}$$ $$V(NO_2)=0{,}2516\cdot 22{,}4\approx 5{,}6\text{ л}$$

Ответ №18:
а) $Cu_2S$
б) $S$, сера
в) сумма коэффициентов: 20
г) $V(NO_2)=5{,}6\text{ л}$