Определите количество теплоты, которое выделится при разложении 1470 г KClO3 согласно термохимическому уравнению реакции: 2KClO3(тв.) = 2KCl(тв.) + 3O2(г.) + 91 кДж. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в килоджоулях (кДж).

По условию при разложении 2 моль \(KClO_{3}\) выделяется 91 кДж: \(2KClO_{3} = 2KCl + 3O_{2}\uparrow + 91\) кДж Найдём количество вещества хлората калия. Его молярная масса \(M(KClO_{3}) = 39 + 35{,}5 + 3\cdot16 = 122{,}5\) г/моль, поэтому \(n(KClO_{3}) = \frac{1470}{122{,}5} = 12\) моль. По термохимическому уравнению количество вещества разложившейся соли и выделившаяся теплота связаны пропорцией \(n(KClO_{3}) : Q = 2 : 91\), то есть \(\frac{12}{2} = \frac{Q}{91}\), откуда \(Q = \frac{12\cdot91}{2} = 546\) кДж. Ответ: 546.

В результате взаимодействия бромида метиламмония массой 280 г с избытком гидроксида натрия был получен метиламин с выходом 80%. Определите объём (н. у.) выделившегося амина. (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ в литрах (л).

Выход продукта показывает, какая доля вещества реально получена. Теоретический выход — это количество (масса, объём) продукта, вычисленное по уравнению реакции в предположении, что реакция прошла полностью. Практический выход — то, что действительно выделено в опыте; он всегда меньше теоретического из-за побочных процессов и потерь. Доля выхода: \(\eta = \dfrac{n_{практ}}{n_{теор}} \cdot 100\%\). Бромид метиламмония — соль слабого основания, щёлочь вытесняет из неё амин: \(CH_{3}NH_{3}Br + NaOH = CH_{3}NH_{2}\uparrow + NaBr + H_{2}O\) По уравнению соль и амин соотносятся как \(1 : 1\), то есть \(n(CH_{3}NH_{2})_{теор} = n(CH_{3}NH_{3}Br)\). Молярная масса соли: \(M(CH_{3}NH_{3}Br) = 12 + 6 \cdot 1 + 14 + 80 = 112\) г/моль. \(n(CH_{3}NH_{3}Br) = \dfrac{280}{112} = 2{,}5\) моль, значит \(n(CH_{3}NH_{2})_{теор} = 2{,}5\) моль. Учитываем выход 80%: \(n(CH_{3}NH_{2})_{практ} = 2{,}5 \cdot 0{,}8 = 2\) моль. \(V(CH_{3}NH_{2}) = n \cdot V_{m} = 2 \cdot 22{,}4 = 44{,}8\) л. Ответ: 44,8 л.

Для выполнения задания 29 используйте следующий перечень веществ: гидроксид калия, дихромат калия, гидрофосфат калия, бром, нитрит калия, фосфин. Допустимо использование водных растворов веществ. Из предложенного перечня выберите вещество-окислитель и вещество-восстановитель, реакция между которыми в соответствующей среде протекает с образованием одной соли и одной кислоты. В качестве среды для протекания реакции используйте воду или третье вещество из приведённых в перечне. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс (запишите уравнения процессов окисления и восстановления), укажите окислитель и восстановитель.

Уравнение реакции: \(KNO_{2} + Br_{2} + H_{2}O = KNO_{3} + 2HBr\) \(1\ |\ \overset{+3}{N} - 2\bar{e} \rightarrow \overset{+5}{N}\) \(1\ |\ \overset{0}{Br_{2}} + 2\bar{e} \rightarrow 2\overset{-1}{Br}\) Окислитель — \(Br_2^0\); восстановитель — \(KNO_{2}\) (\(N^{+3}\)). Подробный разбор По условию нужна пара «окислитель — восстановитель», дающая только одну соль и одну кислоту, а средой служит вода. Восстановитель — нитрит калия \(KNO_{2}\): азот в нём имеет промежуточную степень окисления \(+3\) и легко повышает её до \(+5\), переходя в нитрат \(KNO_{3}\) — это и есть единственная соль. Окислитель — бром \(Br_{2}\): простое вещество со степенью окисления \(0\), которое понижает её до \(-1\); с водородом воды получается \(HBr\) — единственная кислота. Остальные вещества перечня не подходят: \(KOH\) дало бы вместо кислоты вторую соль, \(K_{2}HPO_{4}\) не проявляет здесь окислительно‑восстановительных свойств, а пара \(K_{2}Cr_{2}O_{7}\) — \(PH_{3}\) не укладывается в требование «одна соль и одна кислота». Уравнение реакции: \(KNO_{2} + Br_{2} + H_{2}O = KNO_{3} + 2HBr\) Электронный баланс: \(1\ |\ \overset{+3}{N} - 2\bar{e} \rightarrow \overset{+5}{N}\) \(1\ |\ \overset{0}{Br_{2}} + 2\bar{e} \rightarrow 2\overset{-1}{Br}\) Окислитель — \(Br_{2}\) (бром в степени окисления \(0\)); восстановитель — \(KNO_{2}\) (азот в степени окисления \(+3\)).

Для выполнения задания 30 используйте следующий перечень веществ: гидроксид калия, дихромат калия, гидрофосфат калия, бром, нитрит калия, фосфин. Допустимо использование водных растворов веществ. Из предложенного перечня выберите кислую соль и вещество, которое вступает с ней в реакцию ионного обмена. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения только одной возможной реакции.

\(KOH + K_{2}HPO_{4} = K_{3}PO_{4} + H_{2}O\) \(3K^{+} + OH^{-} + HPO_{4}^{2-} = 3K^{+} + PO_{4}^{3-} + H_{2}O\) \(OH^{-} + HPO_{4}^{2-} = PO_{4}^{3-} + H_{2}O\) Подробный разбор Выбор веществ. Кислая соль в перечне одна — гидрофосфат калия \(K_{2}HPO_{4}\): в её анионе \(HPO_{4}^{2-}\) остался незамещённый атом водорода. Реагировать с ней по обмену будет гидроксид калия \(KOH\): щёлочь нейтрализует этот водород, и кислая соль переходит в среднюю. Молекулярное уравнение: \(KOH + K_{2}HPO_{4} = K_{3}PO_{4} + H_{2}O\) Полное ионное уравнение. На ионы расписываем сильные электролиты — щёлочь \(KOH\) и обе растворимые соли; вода — слабый электролит, её оставляем в молекулярном виде: \(3K^{+} + OH^{-} + HPO_{4}^{2-} = 3K^{+} + PO_{4}^{3-} + H_{2}O\) Сокращённое ионное уравнение. Убираем ионы \(K^{+}\), которые не изменились: \(OH^{-} + HPO_{4}^{2-} = PO_{4}^{3-} + H_{2}O\) Почему реакция идёт: образуется малодиссоциирующее вещество — вода. Именно связывание ионов в слабый электролит и есть признак необратимого ионного обмена.

Гидроксид калия прореагировал с хлорной кислотой. Одно из полученных веществ сплавили с оксидом хрома(III) и гидроксидом калия. Полученное соединение хрома поместили в разбавленный раствор серной кислоты. В образовавшийся раствор внесли ещё серную кислоту и пропустили фосфин. Напишите уравнения четырёх описанных реакций.

1) KOH + HClO4 = KClO4 + H2O 2) 2Cr2O3 + 3KClO4 + 16KOH ->(t) 8K2CrO4 + 3KCl + 8H2O 3) 2K2CrO4 + H2SO4 = K2Cr2O7 + K2SO4 + H2O 4) 3PH3 + 4K2Cr2O7 + 16H2SO4 = 4Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3H3PO4 + 16H2O