О 17-124. Сколько тонн оксида углерода (11) должно вступить в реакцию для полного восстановления 320 т оксида железа (111)? 17-125. Сульфат железа, присутствующий в минеральной воде, удаляется из нее при помощи гашеной извести. Составьте уравнение происходящей при этом реакции, учитывая, что железо осаждается в виде гидроксида железа (ІІ). СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОВ. СПЛАВЫ 17-126. Назовите те из известных вам металлов, которые получаются в промышленности путем: а) неэлектролитического восстановления оксидов; б) электролиза. 17-127. Напишите уравнения реакций восстановления меди из оксида меди (1) и из оксида меди (11): a) углем; б) оксидом углерода (ІІ). 17-128. Приведите уравнения реакций восстановления оксидом углерода (11): а) цинка из его оксида; б) галлия из его оксида. 17-129. CСоставьте уравнение реакции получения титана из его высшего оксида алюминотермическим путем. алюминотермическим путем: а) из оксида марганца (IV); б) из оксида состава МП3О4. 17-130. Cоставьте уравнение реакций получения марганца 17-131. Cоставьте уравнение реакции получения молибдена из его высшего оксида алюминотермическим путем. а) оксид ртути (ІІ); б) оксид железа (III); в) платина; г) медь; 17-132. Будут ли изменяться на воздухе при прокаливании; д) оксид алюминия? Дайте обоснованный ответ и приведите в необходимых случаях уравнения реакций. 17-133. Можно ли растворить без остатка чугун в соляной кислоте? Ответ поясните. 17-134. Какую кислоту — соляную или азотную - следует взять для растворения медно-серебряного сплава? 17-135. При анализе образца цинковой пыли 0.22 г ее при взаимодействии с кислотой дали 63,8 мл водорода. Вычислите по этим данным массовые доли металлического цинка и оксида цинка (в процентах) в данном образце цинковой пыли. 17-136. Сплав содержит 80% никеля и 20% хрома. Вычислите, сколько молей никеля приходится на 1 моль хрома. 17-137. Один из видов латуни содержит 60% меди и 40% цинка и представляет собой в основном соединение меди с цинком. Найдите формулу этого соединения. 17-138. Какова должна быть массовая доля олова в его сплаве с медью, чтобы на каждый атом олова приходилось 5 атомов меди? О 17-139. Из медно-серебряного сплава можно получить чистое серебро и чистую медь. Для этого сплав растворяют в азотной кислоте и избыток азотной кислоты нейтрализуют гидроксидом 138

Ответ: Решения задач и уравнений.

17-124.

Для полного восстановления 320 т оксида железа (III) потребуется определенное количество оксида углерода (II). Сначала запишем уравнение реакции:

\[Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2\]

Найдем молярные массы оксида железа (III) и оксида углерода (II):

\[M(Fe_2O_3) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 160 \ г/моль\] \[M(CO) = 12 + 16 = 28 \ г/моль\]

Теперь определим количество вещества оксида железа (III) в 320 т:

\[n(Fe_2O_3) = \frac{320 \cdot 10^6 \ г}{160 \ г/моль} = 2 \cdot 10^6 \ моль\]

Согласно уравнению реакции, на 1 моль оксида железа (III) требуется 3 моль оксида углерода (II). Следовательно, для восстановления 2 \cdot 10^6 моль оксида железа (III) потребуется:

\[n(CO) = 3 \cdot 2 \cdot 10^6 \ моль = 6 \cdot 10^6 \ моль\]

Найдем массу оксида углерода (II), необходимую для реакции:

\[m(CO) = 6 \cdot 10^6 \ моль \cdot 28 \ г/моль = 168 \cdot 10^6 \ г = 168 \ т\]

Ответ: 168 тонн оксида углерода (II) необходимо для полного восстановления 320 т оксида железа (III).

17-125.

Уравнение реакции сульфата железа с гашеной известью:

\[FeSO_4 + Ca(OH)_2 \rightarrow Fe(OH)_2 \downarrow + CaSO_4\]

В результате реакции образуется гидроксид железа (II) и сульфат кальция.

17-126.

Металлы, получаемые в промышленности:

• а) Неэлектролитическое восстановление оксидов: железо (из оксидов железа), медь (из оксидов меди).
• б) Электролиз: алюминий (из оксида алюминия), натрий (из хлорида натрия).

17-127.

Реакции восстановления меди:

• а) Углем:

\[2CuO + C \rightarrow 2Cu + CO_2\] \[Cu_2O + C \rightarrow 2Cu + CO\]

• б) Оксидом углерода (II):

\[CuO + CO \rightarrow Cu + CO_2\] \[Cu_2O + CO \rightarrow 2Cu + CO_2\]

17-128.

Реакции восстановления оксидом углерода (II):

• а) Цинка:

\[ZnO + CO \rightarrow Zn + CO_2\]

• б) Галлия:

\[Ga_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Ga + 3CO_2\]

17-129.

Реакция получения титана:

\[TiO_2 + 2Al \rightarrow Ti + Al_2O_3\]

17-130.

Реакции получения марганца:

• а) Из оксида марганца (IV):

\[3MnO_2 + 4Al \rightarrow 3Mn + 2Al_2O_3\]

• б) Из оксида состава Mn3O4:

\[3Mn_3O_4 + 8Al \rightarrow 9Mn + 4Al_2O_3\]

17-131.

Реакция получения молибдена:

\[3MoO_3 + 6Al \rightarrow 3Mo + 3Al_2O_3\]

17-132.

Изменения при прокаливании на воздухе:

• а) Оксид ртути (II): разлагается на ртуть и кислород:

\[2HgO \rightarrow 2Hg + O_2\]

• б) Оксид железа (III): не изменяется.
• в) Платина: не изменяется.
• г) Медь: окисляется до оксида меди (II):

\[2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO\]

• д) Оксид алюминия: не изменяется.

17-133.

Чугун можно растворить в соляной кислоте, но не полностью, так как в чугуне содержится углерод, который не растворяется в соляной кислоте. Останется осадок в виде углерода.

17-134.

Для растворения медно-серебряного сплава лучше использовать азотную кислоту, так как она растворяет оба металла.

17-135.

При анализе образца цинковой пыли:

Показать пошаговые вычисления

Реакция цинка с кислотой:

\[Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\]

1. Найдем количество вещества выделившегося водорода:

\[n(H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{0.0638 \ л}{22.4 \ л/моль} = 0.00285 \ моль\]

2. Определим массу цинка, прореагировавшего с кислотой:

\[n(Zn) = n(H_2) = 0.00285 \ моль\] \[m(Zn) = n(Zn) \cdot M(Zn) = 0.00285 \ моль \cdot 65.38 \ г/моль = 0.186 \ г\]

3. Найдем массовую долю цинка в образце:

\[\omega(Zn) = \frac{m(Zn)}{m(образца)} = \frac{0.186 \ г}{0.22 \ г} = 0.845 \ или \ 84.5\%\]

4. Определим массу оксида цинка в образце:

\[m(ZnO) = m(образца) - m(Zn) = 0.22 \ г - 0.186 \ г = 0.034 \ г\]

5. Найдем массовую долю оксида цинка в образце:

\[\omega(ZnO) = \frac{m(ZnO)}{m(образца)} = \frac{0.034 \ г}{0.22 \ г} = 0.155 \ или \ 15.5\%\]

Ответ: Массовая доля металлического цинка - 84.5%, массовая доля оксида цинка - 15.5%.

17-136.

Показать пошаговые вычисления

Отношение молей никеля к хрому:

\[\frac{n(Ni)}{n(Cr)} = \frac{80\% / M(Ni)}{20\% / M(Cr)} = \frac{0.8 / 58.69}{0.2 / 51.99} = \frac{0.0136}{0.00385} = 3.53\]

Ответ: На 1 моль хрома приходится 3.53 моль никеля.

17-137.

Показать пошаговые вычисления

Пусть формула соединения меди и цинка - \(Cu_xZn_y\).

Отношение количества вещества меди к цинку:

\[\frac{n(Cu)}{n(Zn)} = \frac{60\% / M(Cu)}{40\% / M(Zn)} = \frac{0.6 / 63.55}{0.4 / 65.38} = \frac{0.00944}{0.00612} = 1.54\]

Отношение примерно равно 3:2, следовательно, формула соединения:

\[Cu_3Zn_2\]

Ответ: Формула этого соединения \(Cu_3Zn_2\).

17-138.

Показать пошаговые вычисления

Пусть на 1 атом олова приходится 5 атомов меди. Формула сплава: \(SnCu_5\).

Найдем молярную массу сплава:

\[M(SnCu_5) = M(Sn) + 5 \cdot M(Cu) = 118.71 + 5 \cdot 63.55 = 436.46 \ г/моль\]

Массовая доля олова в сплаве:

\[\omega(Sn) = \frac{M(Sn)}{M(SnCu_5)} = \frac{118.71}{436.46} = 0.272 \ или \ 27.2\%\]

Ответ: Массовая доля олова должна быть 27.2%.

17-139.

Для разделения медно-серебряного сплава, его растворяют в азотной кислоте. Серебро переходит в раствор в виде нитрата серебра, а медь - в виде нитрата меди. Затем избыток азотной кислоты нейтрализуют гидроксидом. После этого серебро можно осадить из раствора, добавив хлорид натрия (или другую соль, содержащую хлорид-ион), в результате чего образуется нерастворимый хлорид серебра. Медь остается в растворе в виде нитрата меди.

Ответ: Решения задач и уравнений.