Оглавление:
Получение и химические свойства металлов
Задача 66.
Используя справочные данные по 
и 
, определить температурную границу возможного технического использования карботермического процесса: 
Записать выражение для константы равновесия 
Решение:
Приведенный процесс будет возможен, когда равновесное давление оксида углерода (II) будет равно наружному давлению или превышать его, т.е. 
Поскольку 
, то температуру, при которой будет соблюдаться это условие, можно определить из уравнения:
Так как 
Откуда 
где 1000 — коэффициент перевода кДж в Дж
определим по первому следствию из закона Гесса. Подставим табличные данные в уравнение (12.1):
Ответ: процесс возможен при нагревании начиная с Т = 571К
Задача 67.
Вычислить массовую долю оксида цинка в смеси с цинком, если при взаимодействии 7,27 г смеси с водным раствором щелочи выделилось 1,12 л водорода (н.у.).
Решение:
Поскольку водород выделяется только при взаимодействии цинка с водным раствором щелочи, то массу цинка определяем из уравнения реакции (12.3):
Составляем пропорцию:
вытеснит 22,4 л 
где = 65,4 г/моль
Ответ: 
=55,02%.
Задача 68.
Используя значения стандартных электродных потенциалов, рассчитать константу равновесия в реакции цементации, протекающей при стандартных условиях.
Решение:
Записываем реакцию в ионно-молекулярном виде:
— полное ионно-молекулярное уравнение
— сокращенное ионно-молекулярное уравнение
— стандартное напряжение этой реакции
Так как приведенная реакция является окислительно-восстановительной, то:
Ответ: 
. Высокое значение 
свидетельствует о практически полном смещении равновесия вправо.
Задача 69.
На 2 г смеси, состоящей из 
подействовали хлороводородной кислотой. При этом выделилось 224 
(при и.у.) водорода, а при восстановлении 2 г исходной смеси до металла водородом получено 0,45 г воды. Определить состав исходной смеси (% масс.).
Решение:
При взаимодействии смеси с хлороводородной кислотой протекают реакции:
Водород выделяется лишь за счет реакции:
Составляем пропорцию для реакции (12.6):
где 
=56 г/моль масса оксидов равна: 
= l,44 г
При восстановлении смеси 
водородом протекают реакции
Составляем пропорцию для уравнения (12.7)
Откуда 
Составляем пропорцию для уравнения (12.8)
Откуда 
По условию задачи
Составляем систему уравнений
Выражаем из первого уравнения 
и подставляем во второе уравнение
Откуда 
Определяем состав исходной смеси:
Ответ: состав смеси: 
Задача 70.
Составить схему получения металлического кадмия из 10 г смеси оксидов 
. В качестве растворителя оксидов использовать разбавленную серную кислоту. Определить состав смеси (% мае.) и массу полученного кадмия, если в качестве восстановителя 
использовали 
, а объем образовавшегося 
составляет 300 
(н.у.)
Решение:
Составляем схему разделения оксидов и записываем уравнения реакций по стадиям:
1. Растворение оксидов кадмия и цинка в 
:
2. Осаждение гидроксидов кадмия и цинка гидроксидом натрия при стехиометрическом соотношении солей и гидроксида натрия:
3. Растворение амфотерного гидроксида цинка в избытке щелочи:
Так как 
— растворимая соль, то в осадке остается только гидроксид кадмия.
4. Отделение осадка 
от раствора фильтрацией, промывка, сушка.
5. Разложение осадка 
при нагревании:
6. Восстановление 
оксидом углерода (II) при нагревании:
откуда 
где 
Определяем содержание 
в смеси по уравнению (12.16)
где 
= 128,4 г/моль,
откуда 
Определяем 
Ответ: состав смеси 
.
Задача 71.
При растворении 0,5 г алюминиевой бронзы, состоящей из меди и алюминия, в хлороводородной кислоте выделилось 43,56 
водорода, собранного над водой и измеренного при 300К и 740 мм рт. ст. Давление паров воды при 300К равно 26,74 мм рт. ст. Определить состав сплава (% мас.)
Решение:
В соответствии со следствием из ряда стандартных электродных потенциалов металлов в хлороводородной кислоте могут растворяться только те металлы, у которых
Определяем стандартные электродные потенциалы:
Следовательно, в хлороводородной кислоте из сплава будет растворяться только алюминий.
Уравнение реакции имеет вид:
ДМ удваиваем, т.к. после реакции образуется четное число атомов водорода
Массу алюминия в сплаве можно рассчитываем по уравнению реакции (12.18):
Откуда
где 
=27 г/моль
Объем водорода при н.у. 
рассчитываем по объединенному уравнению газового состояния:
Откуда: 
где 
Подставляя величину 
формулу (12.19), получаем:
Рассчитываем содержание металлов в сплаве:
Ответ: состав сплава 
.
Эти задачи взяты со страницы готовых задач по предмету химия:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Гальванические элементы коррозия металлов задачи с решением |
| Электролиз растворов задачи с решением |
| Комплексные соединения задачи с решением |
| Жесткость воды задачи с решением |
