Найдите объем водорода, необходимого для восстановления оксида титана количеством вещества 4 моль

TiO2+2H2 = Ti+2H2O
Дано :
v(TiO2) = 4 моль
Найти :
V(H2)-?
Решение :
1) v(H2) -?
v(Ti) : v(H2) = 1:2 => v(H2) = 8 моль
2) V(H2)-?
V=v*Vm; V(H2) = 8 моль * 22,4 л/моль = 179,2 л
ответ : V(H2) = 179,2 л.
Какой оксид титана? Их существует несколько, так как ст. окисления варьируется.

Объяснение:

1) Укажите окислитель и восстановитель в следующих реакциях:

ᅠᅠ

ᅠᅠ       | 2 | 1 | окисляется

ᅠᅠ |  2 | 1 | восстанавливается

ᅠᅠBr₂ - окислитель, KI (I⁻) - восстановитель.

ᅠᅠ

ᅠᅠ       | 2 |  5 | восстанавливается

ᅠᅠ  | 10 | 1

ᅠᅠBr₂ - восстановитель, Cl₂ - окислитель.

2) Определите вещества A, B и C, и подберите коэффициенты в ОВР методом электронного баланса:

ᅠᅠ

ᅠᅠ (уравнение без коэф.)

ᅠᅠ    

ᅠᅠ | 2 | 1 | окисляется

ᅠᅠH₂ - восстановитель, I₂ - окислитель.

Коэффициенты перед I₂ и H₂ - 1, а коэффициент перед HI = 2 · 1 = 2:

ᅠᅠ

ᅠᅠ

Вещество A мы нашли - это йодоводород (HI):

ᅠᅠ

Не является реакцией ОВР, все атомы в левой и правой части равны, уравнивать не надо, т.е. уравнение сверху и есть итоговое.

ᅠᅠ

Вещество B мы нашли - это иодид натрия (NaI):

ᅠᅠ

ᅠᅠ       | 2 | 1 | окисляется

ᅠᅠ   | 2 | 1 | восстанавливается

ᅠᅠNaI (I⁻) - восстановитель, Cl₂ - окислитель.

Коэффициенты перед Cl₂ и I₂ - 1, а коэффициенты перед NaI и NaCl = 2 · 1 = 2:

ᅠᅠ

Мы определили вещества:

3) Составьте полные уравнений реакций и назовите окислитель и восстановитель в ОВР:

а)ᅠᅠ

Составим уравнение, где запишем степени окисления над веществами, которые её меняют:

ᅠᅠ | 2 | 1 | окисляется

ᅠᅠ  | 2 | 1 | восстанавливается

ᅠᅠH₂SO₄ (H⁺) - окислитель, Fe - восстановитель.

б)ᅠᅠ

Составим уравнение, где запишем степени окисления над веществами, которые её меняют:

ᅠᅠ | 2 | 1 | окисляется

ᅠᅠ     | 1 | 2 | восстанавливается

ᅠᅠCu - восстановитель, AgNO₃ (Ag⁺) - окислитель.

1. MgO + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O

n MgO = 0,1 моль

n HNO3= 0,24 моль, следовательно в недостатке у нас MgO, поэтому решаем по нему.

n Mg(NO3)2 = 0,1 моль, m Mg(NO3)2 = 148*0,1 = 14,8 г

2.5,6 л           7,3 г             x г

NH3     +     HCl        =    NH4Cl
22,4 л/моль 36,5 г/моль 53,5 г/моль

n(HCl)=m(HCl)/M(HCl)=7,3 г/36,5 г/моль=0,2 моль
n(NH3)=V(NH3)/Vm=5,6 л/22,4 л/моль=0,25 моль-в избытке, значит реакцию решаем через хлороводород(HCl):
m(NH4Cl)=m(HCl)*M(NH4Cl)/M(HCl)=7,3 г*53,5 г/моль/36,5 г/моль=10,7 г.
ответ:m(NH4Cl)=10,7 г.
3.Уравнение реакции:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Определяем количества вещества реагентов:
n(Zn) = 13/65 = 0,2 моль
n(H2SO4) = 30/98 = 0,306 моль

Из уравнения реакции следует, что кислота и цинк реагируют в соотношении 1:1, однако расчеты показывают, что цинк взят в недостатке, поэтому объем выделившегося водорода рассчитываем по цинку:

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
13 г                               х л
65 г                               22,4 л
Отсюда х = 4,48 л

ответ: 4,48 л
4.H₂SO₄+NaOH=NaHSO₄+H₂O
1. находим массы веществ в растворе:
m(H₂SO₄)=mр-ра*ω/100=200*12/100=24 г
m(NaOH=100*8/100=8 г
2. находим количество:
n(H₂SO₄)=m/M=24/98=0.24 моль, где М-молекулярная масса 
n(NaOH)=8/40=0.2 моль
т.к n(H₂SO₄)>n(NaOH), значит гидроксида натрия в недостатке, считаем по нему
3. n(NaHSO₄)=n(NaOH)=0.2 моль
ответ: количества 0,2 моль гидросульфата натрия образуется
5.Уравнение реакции: 2KOH + H2SO4 = K2SO4 + 2H2O
Масса KOH = 153.5*0.16*1.14=28 грамм
По уравнению: 28/112 > 19.6/98 => серная кислота в недостатке => v(H2SO4)=v(K2SO4)=0.2
Масса K2SO4 = 0.2 * (39*2+32+16*4)=34.8 грамм
ответ: 34.8 грамм
6.6. Смешали 100 г раствора, содержащего нитрат серебра массой 10,2 г, с раствором массой 50 г, содержащим ортофосфат натрия массой 6, 56 г. Определите массовые доли солей в полученном растворе. (ответ: 3,6% NaNO3; 2,3% Na3PO4)
7.Дано:
m(Ca(OH)2) = 3.7г
V(CO2) = 1.68л
Найти:
m(CaCO3) = ?

Решение:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O
1) n = m : M ; M(Ca(OH)2) = 74г/моль ; 
n(Ca(OH)2) = 3.7г : 74г/моль = 0,05моль.
2) n = V : Vm ; n(CO2) = 1.68л : 22,4л/моль = 0,075моль
3) Как видно из пунктов решения 1 и 2 оксид углерода (IV) дан в избытке, значит дальнейшие расчёты необходимо вести по гидроксиду кальция.
4) Как видно из уравнения реакции n(Ca(OH)2) = n(CaCO3), следовательно n(CaCO3) = 0,05 моль.
5) m = n * M ; M(CaCO3) = 100г/моль ; 
m(CaCO3) = 0.05 моль * 100г/моль = 5г
ответ: 5 г.
8.Ba(NO3)2+K2SO4---> 2KNO3+BaSO4
Сначала определим ск. молей того и другого вещества взяли для реакции:
n(Ba(NO3)2= 522/261=2 моля
n(K2SO4)=522/174= 3 моля
Расчет ведем по тому веществу, которое взято с недостатком- по нитрату бария.
522 нитрата бария Х сульфата бария
261 г нитрата бария 233 г сульфата бария
Х=522*233/261= 466 г BaSO4
9.0,1 моль                       х моль

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

1 моль                         1 моль

n = m/M

M(Zn) = 65 г/моль

n(Zn) = 6,5 г / 65 г/моль = 0,1 моль

0,1 = х

  1     1

х = 0,1

n(H2) = 0,1 моль

V = Vm*n

V(H2) = 22,4 дм3/моль * 0,1 моль = 2,24 дм3 (или 2,24 л)

ответ: 2,24 дм3 (или 2,24 л)

10.K₂O + 2HNO₃ = 2KNO₃ + H₂O

1) Определим, какое из реагирующих веществ в избытке
М(K₂O) = 39 * 2 + 16 = 94 г/моль
n(K₂O) = 47 : 94 = 0,5 моль
М(HNO₃) = 1 + 14 + 16 * 3 = 63 г/моль
n(HNO₃) = 40 : 63 = 0,635 моль
по уравнению реакции видно, что с 1 моль K₂O реагирует 2 моль HNO₃, следовательно, с 0,5 моль K₂O должно прореагировать:
n(HNO₃) = 0,5 * 2 : 1 = 1 моль
а фактически реагирует только 0,635 моль. Значит, K₂O - в избытке, дальнейшие расчеты ведем по HNO₃

2) Определим массу образовавшегося KNO₃
М(KNO₃) = 39 + 14 + 16 * 3 = 101 г/моль
m(KNO₃) = (40 г * 101 г/моль * 2 моль) : (63 г/моль * 2 моль) = 64,13 г