V. Расчеты, связанные с применением закона Авогадро

 

v Определение плотности и относительной плотности по химической формуле газа или смеси газов.

 

Задача 1. Вычислите плотность и относительную плотность азота: а) по водороду; б) по воздуху; в) по гелию.

Решение: Пользуясь таблицей относительных атомных масс, находим массу газов количеством 1 моль: m (N₂)=28г; m (Н₂)=2г; m(возд)=29г; m(Не)=4г. (Примечание. Среднюю массу 1 моль воздуха находят, исходя из его среднего состава 21% кислород и 79% азота (по объёму).  Объём газов количеством 1 моль равен 22,4 л.

Плотность азота при нормальных условиях составляет: 28г:22,4=1,25г/л

Относительные плотности:

D_{водороду} (N₂)=28/2=14

D_возд (N₂)=28/29=0,96

D_гелию (N₂)= 28/4=7

Ответ: Плотность азота равна 1,25г/л. Относительная плотность азота: а) по водороду 14; б) по воздуху 0,96; в) по гелию 7.

 

! Решите задачи

1. Вычислите плотность по водороду следующих газов:

а) азота                 в) бутана С₄Н₁₀

б) гелия                 г) фосгена (СОСl₂).

2. Вычислите плотность а) кислороду, б) по азоту, в) по воздуху следующих газов:

а) аммиак (NH₃),                   г) оксид азота (I)

б) сернистый газ (SO₂)         д) оксид азота (IV)

в) иодоводород (HI)        е) фтороводород НF

3. Плотность неизвестного газа по гелию составляет 9,5. Известно, что газ является простым веществом. О каком веществе идёт речь?

4*. Определите плотность по водороду смеси газов: азота, оксида углерода (II), этилена (С₂Н₄).

5. Неизвестный газ имеет относительную плотность по воздуху 1,31. Определите массу образца этого газа объёмом 168л. (н.у.).

6. Плотность галогеноводорода по воздуху равна 4,41. Определите плотность этого газа по водороду, назовите его.

v Вычисление объёма газа по химической формуле и известной массе

 

Задача 1. Вычислите объём, который займёт при нормальных условиях (далее сокращение н.у.) бромоводород массой 48,6г.

Решение: Вычисляем молярную массу бромоводорода:

М(HBr)=М(Н)+М(Br)=1+80г/моль=81г/моль

Количество вещества бромоводорода равно:

ν(HBr)=m (HBr) / М (HBr)=48,6г / 81 г/моль=0,6 моль.

Рассчитываем объём, который займёт бромоводород при н.у., используя формулу (1.7)

V=V_m•ν=22,4л/моль • 0,6 моль=13,44л.

! Решите задачи

1. Какой объём при н.у. будет иметь порция углекислого газа массой 8,8 г?

2. Какую массу будет иметь порция хлора (CI₂) объёмом 6,72 л (н.у.)?

3. Рассчитайте объём, который займёт при н.у. хлор массой 42,6г.

4.. Какой объём занимают 22г оксида углерода (IV) (при н.у.)?

5.. Какой объём при нормальных условиях будут иметь:

а) 5 моль кислорода (О₂)

б) 6 моль азота (N₂)

в) 7 моль углекислого газа (СО₂)

г) 2,5 моль метана (СН₄)

д) 10 моль аммиака (NH₃)

е) а моль водорода (Н₂)

6. Какой объём при нормальных условиях будут иметь:

a. а) 2000 моль гелия; б) 0,004 моль аргона; в) 0,008 моль неона?

7. Какое количество вещества содержится при нормальных условиях в:

а) 67,2 л азота,

б) 44,8 л хлора,

в) 2,24 л фтора,

г) 224 л угарного газа (СО),

д) а л сернистого газа (SO₂),

е) х л хлороводорода (HCl),

ж) 448 м³ аммиака (NH₃),

з) 67,2 мл фосфина (PH₃)?

8. Известно, что 7,5 моль неизвестного газа занимают объём 168 л при нормальных условиях. Можно ли определить, какой это газ? ответ обоснуйте.

9. Рассчитайте, какую массу будут иметь следующие объёмы газов, взятые при нормальных условиях:

а) 22,4 л кислорода

б) 11,2 л азота,

в) 56 л этана (С₂Н₆),

г) 448 л диоксида азота (NO₂),

д) 6,72 л неона,

е) 448 м³ гелия,

ж) 2,24 мл хлороводорода (HCl),

з) а л пропана,

10.  Рассчитайте, какой объём при нормальных условиях займут следующие массы газов:

а)48 г кислорода,

б) 3,4 г сероводорода (Н₂S),

в) 72 г диборана (В₂Н₆),

г) 14,5 кг бутана (С₄Н₁₀),

д) 340 мг фосфина (РН₃),

е) 0,32 мг силана (SiH₄),

ж) 262 мг ксенона (Хе),

з) а г бромоводорода (HBr).

11.  В каких порциях вещества содержится больше молекул (объёмы газов даются при нормальных условиях):

а) в 32 г кислорода или в 22,4 л азота,

б) в 11,2 л метана (СН₄) или 11,2 л силана (SiH₄),

в) в 34 г аммиака (NH₃) или 34 г фосфина (РН₃),

г) в 2,5 моль углекислого газа (СО₂) или в 56 л сернистого газа (SO₂),

д) в 4 кг водорода или в 4 м³ водорода,

е) в а л неона или в а л аргона,

ж) в а г неона или в а л аргона?

12. В некотором сосуде вместимостью 6,72 л при нормальных условиях находится газ массой 21,3 г. Известно, что газ является простым веществом, молекулы его состоят из двух атомов. Какой это газ?

13. В сосуде вместимостью 224 л при нормальных условиях находится газ,  масса которого составляет 40 г. Известно, что газ является простым веществом. Какой это газ?