Металл массой 9,6 г растворился в разбавленной азотной кислоте без выделения газа. При добавлении к полученному раствору избытка щелочи получили 2,24 л газа (н.у.). Определите, какой металл был взят.
Слова "кислота" и "кислый" не зря имеют общий корень. Растворы всех кислот на вкус кислые. Это не означает, что раствор любой кислоты можно пробовать на язык – среди них встречаются очень едкие и даже ядовитые. Но такие кислоты как уксусная (содержится в столовом уксусе), яблочная, лимонная, аскорбиновая (витамин С), щавелевая и некоторые другие (эти кислоты содержатся в растениях) знакомы вам именно своим кислым вкусом.
В этом параграфе мы рассмотрим только важнейшие неорганические кислоты, то есть такие, которые не синтезируются живыми организмами, но играют большую роль в химии и химической промышленности.
Все кислоты, независимо от их происхождения, объединяет общее свойство – они содержат реакционно атомы водорода. В связи с этим кислотам можно дать следующее определение:
Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток.
Свойства кислот определяются тем, что они заменять в своих молекулах атомы водорода на атомы металлов. Например:
В присутствии воздуха при реакции хрома с соляной кислотой образуется хлорид хрома (III):
Cr + 3HCl -> CrCl3 + 1,5H2
Ну хорошо, посчитаем хим. количество хрома:
n1(Cr) = m/M = 2,6г / 52г/моль = 0,05 моль
А теперь количество хлороводорода. Сперва найдём массу раствора, затем массу HCl в нём, затем его количество:
m1(p-p) = p*V = 1,05г/мл * 100мл = 105 г
m(HCl) = m(p-p)*w = 105г * 0,05 = 5,25 г
n(HCl) = m/M = 5,25г / 36,5г/моль = 0,144 моль
Для реакции с 0,05 моль хрома потребуется в 3 раза больше хлороводорода, то есть 0,15 моль. У нас, к сожалению, такого количества нет. Значит, хлороводород в недостатке и химическое количество и массу полученной соли будем считать по нему.
n(CrCl3) = n(HCl)/3 = 0,144моль / 3 = 0,048 моль
m(CrCl3) = n*M = 0,048моль * 158,5г/моль = 7,61 г
Ещё придётся вычислить массу прореагировавшего хрома. Дело в том, что кусочек хрома, на реакцию с которым не хватило HCl, не растворится и не перейдёт в раствор.
n2(Cr) = n(CrCl3) = 0,048 моль
m2(Cr) = n*M = 0,048моль * 52г/моль = 2,5 г
А также массу выделившегося водорода, поскольку он улетучится и заберёт часть массы раствора.
§8.3 Кислоты. Классификация кислот. Химические свойства.
Слова "кислота" и "кислый" не зря имеют общий корень. Растворы всех кислот на вкус кислые. Это не означает, что раствор любой кислоты можно пробовать на язык – среди них встречаются очень едкие и даже ядовитые. Но такие кислоты как уксусная (содержится в столовом уксусе), яблочная, лимонная, аскорбиновая (витамин С), щавелевая и некоторые другие (эти кислоты содержатся в растениях) знакомы вам именно своим кислым вкусом.
В этом параграфе мы рассмотрим только важнейшие неорганические кислоты, то есть такие, которые не синтезируются живыми организмами, но играют большую роль в химии и химической промышленности.
Все кислоты, независимо от их происхождения, объединяет общее свойство – они содержат реакционно атомы водорода. В связи с этим кислотам можно дать следующее определение:
Кислота – это сложное вещество, в молекуле которого имеется один или несколько атомов водорода и кислотный остаток.
Свойства кислот определяются тем, что они заменять в своих молекулах атомы водорода на атомы металлов. Например:
H2SO4
+
Mg
=
MgSO4
+
H2
серная кислота
металл
соль
водород
H2SO4
+
MgO
=
MgSO4
+
H2O
серная кислота
оксид
соль
вода
7,1%
Объяснение:
В присутствии воздуха при реакции хрома с соляной кислотой образуется хлорид хрома (III):
Cr + 3HCl -> CrCl3 + 1,5H2
Ну хорошо, посчитаем хим. количество хрома:
n1(Cr) = m/M = 2,6г / 52г/моль = 0,05 моль
А теперь количество хлороводорода. Сперва найдём массу раствора, затем массу HCl в нём, затем его количество:
m1(p-p) = p*V = 1,05г/мл * 100мл = 105 г
m(HCl) = m(p-p)*w = 105г * 0,05 = 5,25 г
n(HCl) = m/M = 5,25г / 36,5г/моль = 0,144 моль
Для реакции с 0,05 моль хрома потребуется в 3 раза больше хлороводорода, то есть 0,15 моль. У нас, к сожалению, такого количества нет. Значит, хлороводород в недостатке и химическое количество и массу полученной соли будем считать по нему.
n(CrCl3) = n(HCl)/3 = 0,144моль / 3 = 0,048 моль
m(CrCl3) = n*M = 0,048моль * 158,5г/моль = 7,61 г
Ещё придётся вычислить массу прореагировавшего хрома. Дело в том, что кусочек хрома, на реакцию с которым не хватило HCl, не растворится и не перейдёт в раствор.
n2(Cr) = n(CrCl3) = 0,048 моль
m2(Cr) = n*M = 0,048моль * 52г/моль = 2,5 г
А также массу выделившегося водорода, поскольку он улетучится и заберёт часть массы раствора.
n(H2) = 1,5n(CrCl3) = 1,5 * 0,048моль = 0,072 моль
m(H2) = n*M = 0,072моль * 2г/моль = 0,14 г
Теперь можно вычислить массу раствора. Это будет сумма массы соляной кислоты и растворившегося хрома, минус улетучившийся водород:
m2(p-p) = m1(p-p) + m2(Cr) - m(H2) = 105г + 2,5г - 0,14 г = 107,36 г
Всё, считаем массовую долю соли:
w(CrCl3) = m(CrCl3) / m2(p-p) = 7,61г / 107,36г = 0,071. Можно перевести в проценты: 7,1%