Chemische Reaktionen Prüfung 2 und Problemlösungen

Chemische Reaktionen Prüfung 2 und Problemlösungen

1. In welcher der folgenden Verbindungen hat X unterschiedliche Oxidationsstufen?

I. HXO₄^-

II. X₂O₇^-2

III. XO₄^-2

IV. XO₃

V. XO₂

Lösung:

Die Oxidationszustände von H sind +1 und O ist -2. Mit ihnen finden wir die Oxidationsstufe von X in gegebenen Verbindungen.

I. In der HXO₄^-Verbindung beträgt die Summe der Oxidationsstufen -1. Damit, +1+X+4.(-2)=-1

X=+6 (Or X=-2)

II. In der X₂O₇^-2 Verbindung beträgt die Summe der Oxidationsstufen -2. Damit,

2X + 7.(-2)=-2

X=+6 (Or X=-2)

III. In der XO₄^-2 Verbindung beträgt die Summe der Oxidationsstufen -2. Damit,

X + 4.(-2)=-2

X=+6 (Or X=-2)

IV. In der XO₃ Verbindung ist die Summe der Oxidationsstufen 0. Also,

X + 3.(-2)=0

X=+6 (Or X=-2)

V. In der XO₂Verbindung ist die Summe der Oxidationsstufen 0. Also,

X + 2.(-2)=0

X = + 4 V. unterscheidet sich von anderen.

2. In welcher der folgenden Reaktionen wird N oxidiert?

I. 3Cu + 2NO₃^- + 8H⁺ → 3Cu⁺² + 2NO + 4H₂O

II. Cl₂O + 4NO₂ + 3H₂O → 2Cl^-+ 4NO₃^- + 6H⁺

III. 2Ag⁺ + 2NH₃ + H₂O₂ → 2Ag + 2NH₄⁺ + O₂

IV. 2N₂O₅ → 4NO₂ + O₂

V. 2NO₂ → 2NO + O₂

Lösung:

Elektronen abgebende Elemente werden reduziert und an Elektronen gewonnene oxidiert. Wir müssen also eine Wahl finden, bei der N Elektronen verliert.

I. NO₃^- → NO Wir finden die Oxidationsstufe von N auf beiden Seiten. (Oxidationszustand von O ist -2)

x + 3 (-2) = -1, x = + 5 in den Reaktanten

x + (-2) = 0, x = + 2 N wird also reduziert

II. NO₂ → NO₃^-

x + 2(-2) = 0, x=+4 in den Reaktanten

x + 3(-2) = -1, x=+5 N wird also oxidiert

III. NH₃ → NH₄⁺¹

x + 3(1)=0, x=-3 in den Reaktanten

x + 4(1)=+1, x=-3 Der Oxidationszustand von N ändert sich also nicht

IV. N₂O₅ → NO₂

2x + 5.(-2)=0, x=+5 in den Reaktanten

x + 2.(-2) =0, x=+4, Also wird N reduziert

V. NO₂ → NO

x + 2(-2)=0, x=+4 in den Reaktanten

x + (-2)=0, x=+2 Somit wird N reduziert.

3. Bei Verwendung von 40 g Fe₂O₃ und 1,5 Mol CO treten die Folgereaktionen in geschlossenen Behältern mit einem Wirkungsgrad von 100% auf.

Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO₂(g)

Welche der folgenden Aussagen gelten für diese Reaktion? (Fe = 56, O = 16 und C = 12)

I. Es wird alles CO verwendet

II. 28 g Fe werden gebildet

III. Die Gesamtmasse im Behälter beträgt 82 g

Lösung:

Molmasse von; Fe₂O₃=2.(56) + 3(16)=160g/mol

CO=12+16=28g/mol

Mol von Fe₂O₃ ist;

n_Fe2O3=40/160=0,25mol

I. Wenn wir annehmen, dass alles CO verwendet wird;

3 mol CO benötigen 1 mol Fe₂O₃

1,5 Mol CO erfordern ? Mol Fe₂O₃

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?== 0,5 Mol Fe₂O₃, jedoch haben wir nur 0,25 Mol Fe₂O₃, so daß bei dieser Reaktion nicht alles CO verwendet wird. I ist falsch.

II. Bei dieser Reaktion wird alles Fe₂O₃verwendet.

Fe₂O₃(s) + 3CO(g) → 2Fe(s) + 3CO₂(g)

1mol + 3mol → 2mol+ 3mol (für 1 Mol Fe₂O₃)

0,25mol + 1,5mol →  ? + ?  (Wir haben)

-0,25mol + 0,75mol→ +0,50mol +0,75mol (gebraucht und geformt)

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Somit werden 0,75 Mol CO verwendet und 0,50 Mol Fe und 0,75 Mol CO₂ werden gebildet.

Masse von Fe = 0,5. (56) = 28 g II ist wahr.

III. Die Einhaltung des Massengesetzes besagt, dass die Menge der Materie vor und nach der Reaktion konstant bleibt. Damit,

Masse an CO vor der Reaktion = 42 g

Masse von Fe₂O₃ vor der Reaktion = 40

Gesamtmasse der Materie = 42 + 40 = 82 g III ist wahr.

4. Finden Sie unten die Arten der angegebenen Reaktionen.

I. H₂(g) + 1/2O₂(g) → H₂O(l)

II. HCl(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)

III. CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)

Lösung:

I. Es ist eine Verbrennungs- und Bildungsreaktion.

II. Es ist eine Säure-Base-Reaktion oder eine Neutralisationsreaktion.

III. Es ist eine Analyse- oder Zersetzungsreaktion.

5. Welche der folgenden Aussagen ist für folgende Reaktionen falsch?

KClO₃(s) + Heat → KCl(s) + 3/2O₂(g)

N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g) + Wärme

C(s) + O₂(g) → CO₂(g) + Wärme

I. Die erste Reaktion ist die Analyse und andere sind Synthesereaktionen.

II. Erstens ist eine endotherme und andere sind exotherme Reaktionen

III. Erste und dritte Reaktion sind heterogen.

IV. In der zweiten Reaktion nimmt das Volumen nach der Reaktion zu.

Lösung:

I ist wahr, die erste ist die Analysereaktion und die zweite und dritte sind die Bildungsreaktion.

II. Da zuerst Wärme aufgenommen wird, handelt es sich um eine endotherme Reaktion, und andere geben Wärme ab, so dass es sich um exotherme Reaktionen handelt. II ist wahr.

III. Bei der ersten und dritten Reaktion gibt es unterschiedliche Phasen, es handelt sich um heterogene Reaktionen. III ist wahr.

IV. Wir schreiben Sachvolumen und sehen, ob es zunimmt oder abnimmt;

N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g)

V +3V→  2V

Volumen der Reaktanten = V + 3V = 4V

Produktvolumen = 2V

IV ist also falsch, die Lautstärke nimmt nicht zu. Im Gegenteil, sie nimmt ab.