Красным цветом даются ответы, а фиолетовым ― объяснения.

Задание 2-26
В реакцию, протекающую по схеме Fe₂O₃ + H₂ ⟶ Fe + H₂O вступил водород количеством вещества 4,5 моль. Рассчитайте количества веществ – продуктов реакции. Какое количество вещества Fe₂O₃, может прореагировать с указанным количеством вещества водорода?
Дано: n(H₂)=4,5 моль
Найти: n(Fe)-?, n(H₂O)-?, n(Fe₂O₃)-?
Решение
1 способ
Составляем уравнение реакции:
х моль  4,5 моль  у моль  z моль
Fe₂O₃  +  3H₂  =  2Fe  +   3H₂O
1 моль   3 моль   2 моль 3 моль
х=n(Fe₂O₃)=4,5 моль • 1 моль : 3 моль=1,5 моль
у=n(Fe)=4,5 моль • 2 моль : 3 моль=3 моль
z=n(H₂O)=4,5 моль • 3 моль : 3 моль=4,5 моль
2 способ
Составляем уравнение реакции: Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O
По уравнению реакции n(Fe₂O₃)/1=n(H₂)/3=n(Fe)/2=n(H₂O)/3, поэтому
n(Fe)=2•n(H₂)=2•4,5 моль=9 моль
n(H₂O)=3•n(H₂):3=4,5 моль
n(Fe₂O₃)=n(H₂):3=4,5 моль:3=1,5 моль
Ответ: n(Fe)=3 моль, n(H₂O)=4,5 моль, n(Fe₂O₃)=1,5 моль

Задание 2-27
В реакцию, протекающую по схеме Al + CuO ⟶ Al₂O₃ + Cu, вступило 120 г оксида меди (II) CuO. Рассчитайте, какое количество вещества алюминия потребуется для этой реакции. Какое количество вещества меди и оксида алюминия образуется?
Дано: m(CuO)=120 г
Найти: n(Al)-?, n(Cu)-?, n(Al₂O₃)-?
Решение
1 способ
Составляем уравнение реакции:
х моль  120 г     у моль     z моль
2Al   +  3CuO  =   Al₂O₃  +  3Cu
2 моль   240 г     1 моль     3 моль
M(CuO)=80 г/моль, масса 3 моль=240 г
х=n(Al)=120 г • 2 моль : 240 г=1 моль
у=n(Al₂O₃)=120 г • 1 моль : 240 г=0,5 моль
z=n(Cu)=120 г • 3 моль : 240 г=1,5 моль
2 способ
M(CuO)=80 г/моль
n(CuO)=m(CuO):M(CuO)=120 г : 80 г/моль=1,5 моль
Составляем уравнение реакции: 2Al + 3CuO = Al₂O₃ + 3Cu
По уравнению реакции n(Al)/2=n(CuO)/3=n(Al₂O₃)/1=n(Cu)/3, поэтому
n(Al)=2•n(CuO):3=2•1,5 моль:3=1 моль
n(Al₂O₃)=n(CuO):3=1,5 моль:3=0,5 моль
n(Cu)=3•n(H₂):3=3•1,5 моль:3=1,5 моль
Ответ: n(Al)=1 моль, n(Cu)=1,5 моль, n(Al₂O₃)=0,5 моль

Задание 2-28
Найдите недостающие данные и заполните таблицу. 2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

а б в г

6 моль 0,04 моль 0,36 моль 3,4 моль

18 моль 0,12 моль 1,08 моль 10,2 моль

6 моль 0,04 моль 0,36 моль 3,4 моль

9 моль 0,06 моль 0,54 моль 5,1 моль

Задание 2-29
Найдите недостающие данные и заполните таблицу. 3CaO + 2H₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂

а б в г

9 моль 0,21 моль 6,6 моль 15,9 моль

6 моль 0,14 моль 4,4 моль 10,6 моль

3 моль 0,07 моль 2,2 моль 5,3 моль

9 моль 0,21 моль 6,6 моль 15,9 моль

Задание 2-30
Найдите недостающие данные и заполните таблицу. Al₂O₃ + 6HNO₃ = 2Al(NO₃)₃ + 3H₂O

а б в г

0,8 моль 4,8 моль 1,6 моль 0,24 моль

3 моль 18 моль 6 моль 9 моль

3,6 моль 21,6 моль 7,2 моль 10,8 моль

0,24 моль 1,44 моль 0,48 моль 0,72 моль

Задание 2-31
Вычислите массу оксида алюминия, который образуется при сгорании 135 г порошкообразного алюминия. Рассчитайте массу кислорода, который потребуется для этого.
Дано: m(Al)=135 г
Найти: m(Al₂O₃)-?, m(O₂)-?
Решение
1 способ
Составляем уравнение реакции:
135 г      х г         у г
4Al  +   3O₂  =   2Al₂O₃
108 г      96 г       204 г
M(Al)=27 г/моль, масса 4 моль=108 г
M(O₂)=32 г/моль, масса 3 моль=96 г
M(Al₂O₃)=102 г/моль, масса 2 моль=204 г
х=m(O₂)=135 г • 96 г : 108 г=120 г
у=m(Al₂O₃)=135 г • 204 г : 108 г=255 г
2 способ
M(Al)=27 г/моль
n(Al)=m(Al):M(Al)=135 г : 27 г/моль=5 моль
Составляем уравнение реакции: 4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃
По уравнению реакции n(Al)/4:n(O₂)/3:n(Al₂O₃)/2, поэтому
n(O₂)=3•n(Al):4=3•5 моль:4=3,75 моль
n(Al₂O₃)=n(Al):2=5 моль:2=2,5 моль
M(O₂)=32 г/моль, M(Al₂O₃)=102 г/моль
m(O₂)=n(O₂)•M(O₂)=3,75 моль • 32 г/моль=120 г
m(Al₂O₃)=n(Al₂O₃)•M(Al₂O₃)=2,5 моль • 102 г/моль=255 г
Ответ: m(O₂)=120 г, m(Al₂O₃)=255 г

Задание 2-32
Какую массу меди надо взять, чтобы получить 16 г оксида меди (II)? Какая масса кислорода потребуется для этой реакции?
Дано: m(CuO)=16 г
Найти: m(Cu)-?, m(O₂)-?
Решение
1 способ
Составляем уравнение реакции:
x г           y г      16 г
2Cu  +   O₂  =  2CuO
128 г      32 г     160 г
M(Cu)=64 г/моль, масса 2 моль=128 г
M(O₂)=32 г/моль, масса 1 моль=32 г
M(CuO)=80 г/моль, масса 2 моль=160 г
x=m(Cu)=16 г • 128 г : 160 г=12,8 г
y=m(O₂)=16 г • 32 г : 160 г=3,2 г
2 способ
M(CuO)=80 г/моль
n(CuO)=m(CuO):M(CuO)=16 г : 80 г/моль=0,2 моль
Составляем уравнение реакции: 2Cu + O₂ = 2CuO
По уравнению реакции n(Cu)/2=n(O₂)/1=n(CuO)/2, поэтому
n(Cu)=2•n(CuO):2=2•0,2 моль:2=0,2 моль
n(O₂)=n(CuO):2=0,2 моль:2=0,1 моль
M(Cu)=64 г/моль, M(O₂)=32 г/моль
m(Cu)=n(Cu)•M(Cu)=0,2 моль • 64 г/моль=12,8 г
m(O₂)=n(O₂)•M(O₂)=0,1 моль • 32 г/моль=3,2 г
Ответ: m(O₂)=3,2 г, m(O₂)=3,2 г

Задание 2-33
Какую массу железа надо взять, чтобы получить 116 г железной окалины Fe₃O₄? Какая масса кислорода будет израсходовано в этой реакции?
Дано: m(Fe₃O₄)=116 г
Найти: m(Fe)-?, m(O₂)-?
Решение
1 способ
Составляем уравнение реакции:
x г          y г         116 г
3Fe  +    2O₂  =   Fe₃O₄
168 г      64 г        232 г
M(Fe)=56 г/моль, масса 3 моль=168 г
M(O₂)=32 г/моль, масса 2 моль=64 г
M(Fe₃O₄)=160 г/моль, масса 1 моль=232 г
x=m(Fe)=116 г • 168 г : 232 г=84 г
y=m(O₂)=116 г • 64 г : 232 г=32 г
2 способ
M(Fe₃O₄)=232 г/моль
n(Fe₃O₄)=m(Fe₃O₄):M(Fe₃O₄)=116 г : 232 г/моль=0,5 моль
Составляем уравнение реакции: 3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄
По уравнению реакции n(Fe)/3=n(O₂)/2=n(Fe₃O₄)/1, поэтому
n(Fe)=3•n(Fe₃O₄)=3•0,5 моль=1,5 моль
n(O₂)=2•n(Fe₃O₄):2=2•0,5 моль=1 моль
M(Fe)=56 г/моль, M(O₂)=32 г/моль
m(Fe)=n(Fe)•M(Fe)=1,5 моль • 56 г/моль=84 г
m(O₂)=n(O₂)•M(O₂)=1 моль • 32 г/моль=32 г
Ответ: m(Fe)=84 г, m(O₂)=32 г

Задание 2-34
Какую массу воды нужно подвергнуть разложению электрическим током, чтобы получить:
а) 1,6 г кислорода;
Дано: m(O₂)=1,6 г
Найти: m(H₂O)-?
Решение
1 способ
Составляем уравнение реакции:
x г                       1,6 г
2H₂O  =  2H₂  +   O₂
36 г                      32 г
M(H₂O)=18 г/моль, а масса 2 моль=36 г
M(O₂)=32 г/моль, масса 1 моль=32 г
х=m(H₂O)=1,6 г • 36 г : 32 г=1,8 г
2 способ
M(O₂)=32 г/моль
n(O₂)=m(O₂):M(O₂)=1,6 г : 32 г/моль=0,05 моль
Составляем уравнение реакции: 2H₂O = 2H₂ + O₂
По уравнению реакции n(H₂O)/2=n(O₂)/1, поэтому
n(H₂O)=2•n(O₂)=2•0,05 моль=0,1 моль
M(H₂O)=18 г/моль
m(H₂O)=n(H₂O)•M(H₂O)=0,1 моль • 18 г/моль=1,8 г
Ответ: m(H₂O)=1,8 г

б) 1,6 г водорода?
Дано: m(H₂)=1,6 г
Найти: m(H₂O)-?
Решение
1 способ
Составляем уравнение реакции:
x г          1,6 г
2H₂O  =  2H₂  +   O₂
36 г         4 г
M(H₂O)=18 г/моль, масса 2 моль=36 г
M(H₂)=2 г/моль, масса 2 моль=4 г
x=m(H₂O)=1,6 г • 36 г : 4 г=14,4 г
2 способ
M(H₂)=2 г/моль
n(H₂)=m(H₂):M(H₂)=1,6 г : 2 г/моль=0,8 моль
Составляем уравнение реакции: 2H₂O = 2H₂ + O₂
По уравнению реакции n(H₂O)/1=n(H₂)/1, поэтому
n(H₂O)=n(H₂)=0,8 моль
M(H₂O)=18 г/моль
m(H₂O)=n(H₂O)•M(H₂O)=0,8 моль • 18 г/моль=14,4 г
Ответ: m(H₂O)=14,4 г

Задание 2-35
Какова масса оксида лития, образовавшегося при взаимодействии 35 г лития с кислородом?
Дано: m(Li)=35 г
Найти: m(Li₂O)-?
Решение
1 способ
Составляем уравнение реакции:
35 г              x г
4Li + O₂ = 2Li₂O
28 г              60 г
M(Li)=7 г/моль, масса 4 моль=28 г
M(Li₂O)=30 г/моль, масса 2 моль=60 г
x=m(Li₂O)=35 г • 60 г : 28 г=75 г
2 способ
M(Li)=7 г/моль
n(Li)=m(Li):M(Li)=35 г : 7 г/моль=5 моль
Составляем уравнение реакции: 4Li + O₂ = 2Li₂O
По уравнению реакции n(Li)/4=n(Li₂O)/2, поэтому
n(Li₂O)=2•n(Li):4=2•5 моль : 4=2,5 моль
M(Li₂O)=30 г/моль
m(Li₂O)=n(Li₂O)•M(Li₂O)=2,5 моль • 30 г/моль=75 г
Ответ: m(Li₂O)=75 г

Задание 2-36
Вычислите объём кислорода (н.у.), который потребуется для сжигания порошка магния массой 6 г.
Дано: m(Mg)=6 г
Найти: V(O₂)-?
Решение
1 способ
Составляем уравнение реакции:
6 г        x л
2Mg  + O₂ =  2MgO
48 г     22,4 л
M(Mg)=24 г/моль, масса 2 моль=48 г
При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л
x=V(O₂)=6 г • 22,4 л : 48 г=2,8 г
2 способ
M(Mg)=24 г/моль
n(Mg)=m(Mg):M(Mg)=6 г : 24 г/моль=0,25 моль
Составляем уравнение реакции: 2Mg + O₂ = 2MgO
По уравнению реакции n(Mg):n(O₂)=2:1, поэтому
n(O₂)=n(Mg):2=0,25 моль : 2 =0,125 моль
V(O₂)=n(O₂)•V_M=0,125 моль • 22,4 л/моль=2,8 л
Ответ: V(O₂)=2,8 л

Задание 2-37
При прокаливании 100 г карбоната кальция CaCO₃ образовалось 56 г оксида кальция CaO и 22,4 л (н.у.) углекислого газа CO₂. Не противоречит ли это закону сохранения массы? Не противоречит.
n(CO₂)=V(CO₂):V_M=22,4 л : 22,4 л/моль=1 моль
M(CO₂)=44 г/моль
m(CO₂)=n(CO₂)•M(CO₂)=1 моль • 44 г/моль=44 г
Согласно закону сохранения массы: масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе образовавшихся веществ. По условию задачи имеем: m(CaCO₃)=100 г и m(CaO)+m(CO₂)=56 г + 44 г = 100 г, следовательно, не противоречит.

Задание 2-38
Тепловой эффект реакции образования сульфида меди (II) CuS составляет 48,53 кДж/моль. Какое количество теплоты выделится при образовании 144 г сульфида меди (II)?
Дано: Q_р-ции=48,53 кДж/моль, m(CuS)=144 г
Найти: Q-?
Решение
1 способ
M(CuS)=96 г/моль
n(CuS)=m(CuS)/M(CuS)=144 г : 96 г/моль=1,5 моль
Q=n(CuS)●Q_р-ции.=1,5 моль ● 48,53 кДж/моль=72,795 кДж
2 способ
M(CuS)=96 г/моль
C 96 г (1 моль) СuS выделяется 48,53 кДж теплоты,
C 144 г СuS ― х кДж теплоты.
х=144 г ● 48,53 кДж : 96 г=72,795 кДж
Ответ: 72,795 кДж

Задание 2-39
Тепловой эффект образования хлороводорода составляет 92,05 кДж/моль. Вычислите количество теплоты, которое выделится при образовании 73 г хлороводорода.
Дано: Q_р-ции=92,05 кДж/моль, m(HCl)=73 г
Найти: Q-?
Решение
1 способ
M(HCl)=36,5 г/моль
n(HCl)=m(HCl)/M(HCl)=73 г : 36,5 г/моль=2 моль
Q=n(HCl)●Q_р-ции=2 моль ● 92,05 кДж/моль=184,1 кДж
2способ
M(HCl)=36,5 г/моль
C 36,5 г (1 моль) HCl выделяется 92,05 кДж теплоты,
с 73 г HCl ― х кДж теплоты.
х=73 г ● 92,05 кДж : 36,5 г=184,1 кДж
Ответ: 184,1 кДж

Задание 2-40
Реакция получения хлороводорода протекает по уравнению: H₂ + Cl₂ = 2HCl + 184,1 кДж. Какое количество теплоты выделится, если в реакции будет участвовать 142 г хлора?
Дано: Q_р-ции=184,1 кДж, m(Cl₂)=142 г
Найти: Q-?
Решение
M(Cl₂)=71 г/моль
По термохимическому уравнению реакции с 71 г (1 моль) Сl₂ выделяется 184,1 кДж теплоты,
по условию задачи с 142 г Сl₂ ― х кДж теплоты.
х = 142 г ● 184,1 кДж : 71 г=368,2 кДж
Ответ: 368,2 кДж