Решение задач по химии: уравнения реакций и растворы

Photo

Здравствуйте! Давайте решим эти задания по химии.

Задание 1

Необходимо уравнять химическую реакцию методом электронного баланса:

$NaNO_2 + KMnO_4 + H_2SO_4 \rightarrow NaNO_3 + K_2SO_4 + MnSO_4 + H_2O$

  1. Определение степеней окисления:

    • $NaNO_2$: N имеет степень окисления +3
    • $KMnO_4$: Mn имеет степень окисления +7
    • $H_2SO_4$: S имеет степень окисления +6
    • $NaNO_3$: N имеет степень окисления +5
    • $K_2SO_4$: S имеет степень окисления +6
    • $MnSO_4$: Mn имеет степень окисления +2
    • $H_2O$: O имеет степень окисления -2
  2. Составление электронного баланса:

    • Атом азота повышает степень окисления: $N^{+3} \rightarrow N^{+5} + 2e^-$ (окисление)
    • Атом марганца понижает степень окисления: $Mn^{+7} + 5e^- \rightarrow Mn^{+2}$ (восстановление)
  3. Нахождение наименьшего общего кратного (НОК) числа отданных и принятых электронов:

    • НОК(2, 5) = 10
  4. Определение коэффициентов:

    • Для азота: 10 / 2 = 5
    • Для марганца: 10 / 5 = 2
  5. Расстановка коэффициентов в уравнении:

    $5NaNO_2 + 2KMnO_4 + H_2SO_4 \rightarrow 5NaNO_3 + K_2SO_4 + 2MnSO_4 + H_2O$

  6. Уравнивание остальных элементов:

    • Калий (K): перед $K_2SO_4$ ставим коэффициент 1.
    • Сера (S): считаем количество атомов серы в правой части (1 + 2 = 3). Значит, перед $H_2SO_4$ ставим коэффициент 3.
    • Водород (H): перед $H_2O$ ставим коэффициент 3, чтобы уравнять водород (3 * 2 = 6 атомов водорода).
    • Проверяем кислород (O):
      • В левой части: (5 * 2) + (2 * 4) + (3 * 4) = 10 + 8 + 12 = 30
      • В правой части: (5 * 3) + 4 + (2 * 4) + 3 = 15 + 4 + 8 + 3 = 30
  7. Итоговое уравнение:

    $5NaNO_2 + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow 5NaNO_3 + K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 3H_2O$

Задание 2

Необходимо рассчитать, сколько воды нужно взять для приготовления 750 мл 25% раствора хлорида натрия, и как изменится массовая доля, если к этому раствору добавить еще 10 мл воды и 10 мл соли.

  1. Расчет массы хлорида натрия в 750 мл 25% раствора:

    • Предположим, что плотность 25% раствора хлорида натрия близка к 1 г/мл (это допущение, так как точная плотность не указана). Тогда масса раствора равна 750 г.
    • Масса хлорида натрия: $m(NaCl) = 0.25 \times 750 г = 187.5 г$
  2. Расчет массы воды в 750 мл 25% растворе:

    • Масса воды: $m(H_2O) = 750 г - 187.5 г = 562.5 г$
    • Объем воды: $V(H_2O) = \frac{562.5 г}{1 г/мл} = 562.5 мл$

    Таким образом, для приготовления 750 мл 25% раствора хлорида натрия нужно взять 562.5 мл воды.

  3. Расчет новой массовой доли после добавления 10 мл воды и 10 г соли:

    • Новая масса раствора: $750 г + 10 г + 10 г = 770 г$ (10 мл воды ≈ 10 г)
    • Новая масса хлорида натрия: $187.5 г + 10 г = 197.5 г$
    • Новая массовая доля: $\omega(NaCl) = \frac{197.5 г}{770 г} \times 100\% \approx 25.65\%$

    Массовая доля хлорида натрия изменится и станет примерно 25.65%.

Ответ:

  1. Уравненное уравнение реакции: $5NaNO_2 + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow 5NaNO_3 + K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 3H_2O$
  2. Для приготовления 750 мл 25% раствора хлорида натрия нужно взять 562.5 мл воды. После добавления 10 мл воды и 10 г соли массовая доля хлорида натрия станет примерно 25.65%.
thinking img
progress gif

Текст скопирован
Готово
Ошибка
×