Все типы задач по химии 34 задание егэ - Exhelper.top

За это задание ты можешь получить 4 балла. На решение дается около 15 минут. Уровень сложности: высокий.
Средний процент выполнения: 23.8%
Ответом к заданию 34 по химии может быть развернутый ответ (полная запись решения с обоснованием выполненных действий).

Разбор сложных заданий в тг-канале

Задачи для практики

Задача 1

Коэффициент растворимости хлорида меди(II) при 100 °С — 110 г / 100 г $Н_2О$, при 20 °С — 72,7 г. 420 г насыщенного при 100 °С раствора соли охладили до 20 °С и выделившийся осадок кристаллогидрата $CuCl_2 ∙ 2H_2O$ отделили. К оставшемуся раствору добавили 200 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю веществ в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$CuCl_2 + 2H_2O = CuCl_2 ∙ 2H_2O$ (1)

$CuCl_2 + 2NaOH = Cu(OH)_2↓ + 2KCl$ (2)

2) Находим количество вещества и массу хлорида меди(II) и воды в исходном растворе (при 100 °С).

Пусть $m(CuCl_2)$ = x моль, тогда справедливо соотношение

${m(CuCl_2)}/{m_{p-pa}(CuCl_2)} = {110}/{110 + 100} = {x}/{420}$

x = 220 г $CuCl_2$; $m(H_2O)$ = 420 – 220 = 200 г

$M(CuCl_2)$ = 135 г/моль; $n(CuCl_2)_{100}$ = 220 / 135 ≈ 1.63 моль

3) Находим количество вещества хлорида меди(II) после кристаллизации кристаллогидрата (при 20 °С).

Пусть выделилось x моль $CuCl_2$. тогда справедливо соотношение

$m(CuCl_2)_{выделился}$ = 135x г; $m(H_2O)$ = 2 ∙ 18x = 36x г

${m(CuCl_2)_{20}}/{m_{p-pa}(CuCl_2)} = {72.7}/{72.7 + 100} = {220 – 135х}/{420 – 135х – 36х}$

x ≈ 0.69 моль $CuCl_2$

$m(CuCl_2)_{выделился}$ = 0.69 ∙ 135 = 93.15 г

$m(H_2O)$ = 0.69 ∙ 36 = 24.84 г

$n(CuCl_2)_{20 (осталось)}$ = 1.63 – 0.69 = 0.94 моль

4) По уравнению (2):

а) $m(NaOH)_{чист.}$ = 0.1 ∙ 200 = 20 г

M(NaOH) = 40 г/моль; n(NaOH) = 20 / 40 = 0.5 моль

б) имеется $CuCl_2$ — 0.94 моль

прореагирует $CuCl_2$ — 0.25 моль

останется $CuCl_2$ — (0.94 – 0.25) = 0.69 моль

$m(CuCl_2)_{остался}$ = 0.69 ∙ 135 = 93.15 г

в) $n(Cu(OH)_2)$ = 0.5n(NaOH) = 0.5 ∙ 0.5 = 0.25 моль

$M(Cu(OH)_2)$ = 98 г/моль; $m(Cu(OH)_2)$ = 0.25 ∙ 98 = 24.5 г

г) n(NaCl) = n(NaOH) = 0.5 моль

M(NaCl) = 58.5 г/моль; m(NaCl) = 0.5 ∙ 58.5 = 29.25 г

5) $m_{р-ра}$ = 420 – 93.15 – 24.84 + 200 – 24.5 = 477.51 г

$ω(CuCl_2)$ = 93.15 / 477.51 ≈ 0.1951. или 19.51 %

ω(NaCl) = 29.25 / 477.51 ≈ 0.0613. или 6.13 %

$ω(H_2O)$ = 100 – 19.51 – 6.13 = 74.36 %

Ответ:

Задача 2

Растворимость безводного сульфида натрия при определённой температуре 18,8 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 29,6 г насыщенного раствора сульфида натрия. Раствор разделили на две части. К первой части прилили избыток раствора сульфата алюминия. Ко второй части раствора добавили 36,5 г соляной кислоты (избыток), причём объём выделившегося газа в первой порции в два раз меньше, чем во второй. Вычислите массовую долю хлорида натрия во второй колбе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$3Na_2S_{(1)} +Al_2(SO_4)_3 + 6H_2O = 3Na_2SO_4 + 3H_2S_{(1)}↑ + 2Al(OH)_3↓$ (1)

$Na_2S_{(2)} + 2HCl = 2NaCl + H_2S_{(2)}$↑

2) Находим количество $Na_2S$ в исходном растворе.

Составляем пропорцию:

18.8 / (18.8 + 100) = x / 29.6

x = 18.8 ∙ 29.6 / 118.8 ≈ 4.68 г

M($Na_2S$) = 78 г/моль, $n(Na_2S)_{(1 + 2)}$ = 4.68 / 78 = 0.06 моль

3) Находим количество $Na_2S$, прореагировавшего по уравнению (2).

Пусть по уравнению (1) прореагировало x моль $Na_2S$, по уравнению (2) – y моль $Na_2S$, тогда:

а) x + y = 0.06

б) $n(H_2S)_{(1)} = n(Na_2S)_{(1)}$ = x моль

$n(H_2S)_{(2)} = n(Na_2S)_{(2)}$ = y моль

y = 2x

${tablex + y = 0.6; y = 2x;$ ${tablex = 0.02 моль H_2S_{(1)}; y = 0.04 моль H_2S_{(2)};$

4) По уравнению (2):

а) $n(NaCl)_{(2)} = 2n(H_2S)_{(2)}$ = 2 ∙ 0.04 / 1 = 0.08 моль

M(NaCl) = 58.5 г/моль, $m(NaCl)_{(2)}$ = 0.08 ∙ 58.5 = 4.68 г

б) $n(Na_2S)_{(2)} = n(H_2S)_{(2)}$ = 0.04 моль

в) $M(H_2S)$ = 34 г/моль, $m(H_2S)$ = 0.04 ∙ 34 = 1.36 г

г) находим массу второй части раствора $Na_2S$.

Так как концентрация вещества в растворе и в любой его части одинакова, то

0.06 / 29.6 = 0.04 / x

x = 0.04 ∙ 29.6 / 0.06 ≈ 19.73 г

5) $ω_2(NaCl)$ = 4.68 / (19.73 + 36.5 – 1.36) = 4.68 / 54.87 ≈ 0.0853, или 8.53 %

Ответ:

Задача 3

При электролизе 9,4 %-ного раствора нитрата меди(II) на катоде выделилось в 1,5 раза больше газа по объёму, чем на аноде. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$2Cu(NO_3)_2 + 2H_2O = 2Cu↓ + O_2↑ + 4HNO_3$ (1)

$2H_2O = 2H_2 + O_2$ (2)

Уравнение (1) описывает электролиз раствора $Cu(NO_3)_2$. После полного осаждения меди будет происходить электролиз воды (раствора $HNO_3$) (уравнение 2).

2) Пусть в реакции (1) выделился 1 моль $O_2$. тогда рассчитываем по уравнению (1):

а) $М(O_2)$ = 32 г/моль; $m(O_2)_{(1)}$ = 1 · 32 = 32 г

б) $n(Cu(NO_3)_2$ = 2n$(O_2)$ = 2 моль

$M(Cu(NO_3)_2)$ = 188 г/моль; $m(Cu(NO_3)_2)$ = 2 · 188 = 376 г

$m_{р-ра}(Cu(NO_3)_2)$ = 376 / 0,094 = 4000 г

в) n(Cu) = 2n($O_2$) = 2 моль

M(Cu) = 64 г/моль; m(Cu) = 2 · 64 = 128 г

г) $n(HNO_3) = 4n(O_2)$ = 4 моль

$M(HNO_3)$ = 63 г/моль; $m(HNO_3)$ = 4 · 63 = 252 г

3) Пусть по реакции (2) выделилось x моль $O_2$. тогда:

а) $n(H_2) = 2n(O_2)$ = 2x моль

$V(H_2)$ = 2x · 22.4 л

б) общий объём выделившегося кислорода:

$V(O_2)$ = (1 + x) · 22.4 л

в) так как объём водорода в 1.5 раза больше суммарного объёма выделившегося кислорода, то:

2x / (1 + x) = 1.5

x = 3

$n(H_2)_{(2)}$ = 6 моль; $n(O_2)_{(2)}$ = 3 моль

г) рассчитываем массу выделившихся газов:

$M(H_2)$ = 2 г/моль; $m(H_2)$ = 6 · 2 = 12 г

$m(O_2)_{(2)}$ = 3 · 32 = 96 г

4) $ω(HNO_3) = m(HNO_3)$ / $m_{р-ра}(HNO_3)$

$m_{р-ра}(HNO_3)$ = 4000 – (128 + 32 + 12 + 96) = 3732 г

$ω(HNO_3)$ = 252 / 3732 ≈ 0.0675, или 6.75 %

$ω(H_2O)$ = 100 – 6.75 = 93.25 %

Ответ:

Задача 4

При обжиге образца сульфида меди(II) часть вещества прореагировала и образовался остаток массой 16,8 г. После добавления этого остатка в 182,5 г 10%-ного раствора соляной кислоты в растворе осталось 40 % хлороводорода. Рассчитайте первоначальную массу сульфида и массовую долю соли в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$2CuS + 3O_2 = 2CuO + 2SO_2↑$ (1)

$CuO + 2HCl = CuCl_2 + H_2O$ (2)

$CuS + HCl ≠$ (3)

2) Находим количество вещества HCl, вступившего в реакцию с CuO:

$m_1(HCl)_{чист.}$ = 0.10 ∙ 182.5 = 18.25 г

M(HCl) = 36.5 г/моль, $n(HCl)_{начальн.}$ = 18.25 / 36.5 = 0.5 моль

$n(HCl)_{прорегировало}$ = 0.5 ∙ 0.6 = 0.3 моль

3) По уравнению (2):

n(CuO) = 0.5n(HCl) = 0.5 ∙ 0.3 = 0.15 моль

M(CuO) = 80 г/моль, m(CuO) = 0.15 ∙ 80 = 12 г

4) Находим количество CuS, вступившего в реакцию окисления.

По уравнению (1):

$n(CuS)_{(1)}$ = n(CuO) = 0.15 моль

M(CuS) = 96 г/моль, $m(CuS)_{прореаг.}$ = 0.15 ∙ 96 = 14.4 г

5) Находим массу исходной смеси:

$m(CuS)_{осталось}$ = 16.8 – 12 = 4.8 г

$m(CuS)_{исходное}$ = 4.8 + 14.4 = 19.2 г

6) По уравнению (2):

$n(CuCl_2)$ = 0.5n(HCl) = 0.5 ∙ 0.3 = 0.15 моль

$M(CuCl_2)$ = 135 г/моль, $m(CuCl_2)$ = 0.15 ∙ 135 = 20.25 г

7) $ω(CuCl_2)$ = 20.25 / (182.5 + 12) = 0.1041, или 10.41 %

Ответ:

Задача 5

Определите массовую долю карбоната калия в растворе, полученном кипячением 150 г 15 %-ного раствора гидрокарбоната калия. Какой объём 15,6 %-ного раствора хлорида бария (плотностью 1,11 г/мл) прореагирует с полученным карбонатом калия? Испарением воды можно пренебречь. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Не знаешь, с чего начать решение? Посмотри подсказку тут:

Решение

1) Уравнения реакций:

$2KHCO_3 = K_2CO_3 + H_2O + CO_2↑$ (1)

$K_2CO_3 + BaCl_2 = BaCO_3↓ + 2KCl$ (2)

2) Количество вещества гидрокарбоната калия $KHCO_3$:

$m(KHCO_3)_{чист.}$ = 0.15 · 150 = 22.5 г

$M(KHCO_3)$ = 100 г/моль; $n(KHCO_3)$ = 22.5 / 100 = 0.225 моль

3) По уравнению (1):

$n(K_2CO_3) = 0.5n(KHCO_3)$ = 0.225 / 2 = 0.1125 моль

$M(K_2CO_3)$ = 138 г/моль; $m(K_2CO_3)$ = 0.1125 · 138 = 15.525 г

4) По уравнению (1):

$n(CO_2) = 0.5n(KHCO_3)$ = 0.1125 моль

$M(CO_2)$ = 44 г/моль; $m(CO_2)$ = 0.1125 · 44 = 4.95 г

5) Массовая доля $K_2CO_3$:

$m_{р-ра}(K_2CO_3) = m_{р-ра}(KHCO_3) – m(CO_2)$ = 150 – 4.95 = 145.05 г

$ω(K_2CO_3)$ = 15.525 / 145.05 ≈ 0.107, или 10.7 %

6) По уравнению (2):

$n(BaCl_2) = n(K_2CO_3)$ = 0.1125 моль

$M(BaCl_2)$ = 208 г/моль; $m(BaCl_2)_{чист.}$ = 0.1125 · 208 = 23.4 г

$m_{р-ра}(BaCl_2)$ = 23.4 / 0.156 ≈ 150 г

$V_{р-ра}(BaCl_2)$ = 150 / 1.11 ≈ 135.14 мл

Ответ:

Задача 6

Железный купорос ($FeSO_4 · 7H_2O$) массой 55,6 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 10 %. К этому раствору добавили 39 г цинка. После завершения реакции добавили 250 г 29,2 %-ного раствора соляной кислоты. Определите массовые доли веществ в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$FeSO_4 · 7H_2O = FeSO_4 + 7H_2O$ (1)

$FeSO_4 + Zn = Fe↓ + ZnSO_4$ (2)

$Fe + 2HCl = FeCl_2 + H_2↑$ (3)

$Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2↑$ (4)

2) Находим количество вещества $FeSO_4$ и массу раствора:

а) $M(FeSO_4 · 7H_2O)$ = 278 г/моль, $n(FeSO_4 · 7H_2O)$ = 55.6 / 278 = 0.2 моль

б) По уравнению (1):

$n(FeSO_4) = n(FeSO_4 · 7H_2O)$ = 0.2 моль

$M(FeSO_4)$ = 152 г/моль, $m(FeSO_4)$ = 0.2 · 152 = 30.4 г

$m_{р-ра}(FeSO_4) = m_{в-ва} / ω$; $m_{р-ра}$ = 30.4 / 0.1 = 304 г

3) По уравнению (2):

а) M(Zn) = 65 г/моль; n(Zn) = 39 / 65 = 0.6 моль

б) имеется — 0.6 моль Zn

прореагирует — 0.2 моль Zn

останется — (0.6 – 0.2) = 0.4 моль Zn (избыток)

в) n(Fe) = $n(FeSO_4)$ = 0.2 моль

г) $n(ZnSO_4)$ = n(Fe) = 0.2 моль

$M(ZnSO_4)$ = 161 г/моль, $m(ZnSO_4)$ = 0.2 · 161 = 32.2 г

4) По уравнению (3):

а) $m(HCl)_{чист.}$ = 0.292 · 250 = 73 г

M(HCl) = 36.5 г/моль; n(HCl) = 73 / 36.5 = 2 моль (избыток)

б) $n(FeCl_2)$ = n(Fe) = 0.2 моль

$M(FeCl_2)$ = 127 г/моль, $m(FeCl_2)$ = 0.2 · 127 = 25.4 г

в) $n(H_2)_{(3)}$ = n(Fe) = 0.2 моль

$M(H_2)$ = 2 г/моль; $m(H_2)_{(3)}$ = 0.2 · 2 = 0.4 г

г) $n(HCl)_{(3)}$ = 2n(Fe) = 0.4 моль

5) По уравнению (4):

а) $n(ZnCl_2)$ = n(Zn) = 0.4 моль

$M(ZnCl_2)$ = 136 г/моль, $m(ZnCl_2)$ = 0.4 · 136 = 54.4 г

б) $n(H_2)_{(4)}$ = n(Zn) = 0.4 моль

$m(H_2)_{(4)}$ = 0.4 · 2 = 0.8 г

в) $n(HCl)_{(4)}$ = 2n(Zn) = 0.8 моль

6) Рассчитываем массовые доли веществ в растворе:

а) $m_{р-ра} = m_{р-ра}(FeSO_4) + m(Zn) + m_{р-ра}(HCl) — m(H2)_{(3) + (4)}$ = 304 + 39 + 250 – 0.4 – 0.8 = 591.8 г

б) $ω(ZnSO_4) = m(ZnSO_4)$ / $m_{р-ра}$ = 32.2 / 591.8 ≈ 0.0544. или 5.44 %

в) $ω(FeCl_2) = m(FeCl_2)$ / $m_{р-ра}$ = 25.4 / 591.8 ≈ 0.0429. или 4.29 %

г) $ω(ZnCl_2) = m(ZnCl_2)$ / $m_{р-ра}$ = 54.4 / 591.8 ≈ 0.0919. или 9.19 %

д) $n(HCl)_{изб.}$ = 2 – 0.4 – 0.8 = 0.8 моль

$m(HCl)_{изб.}$ = 0.8 · 36.5 = 29.2 г

ω(HCl) = m(HCl) / $m_{р-ра}$ = 29.2 / 591.8 ≈ 0.0493. или 4.93 %

е) $ω(H_2O)$ = 100 – 5.44 – 4.29 – 9.19 – 4.93 = 76.15 %

Ответ:

Задача 7

Через 120 г 10%-ного раствора едкого натра пропустили электрический ток, в результате выделилось 134,4 л (н. у.) газов. Часть полученного раствора, 12,8 г, использовали для полного осаждения меди из 32 г раствора сульфата меди(II). Вычислите массовую долю сульфата меди(II) в растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$2H_2O = 2H_2 + O_2$ (1)

$CuSO_4 + 2NaOH = Cu(OH)↓ + Na_2SO_4$ (2)

2) Количество вещества реагентов:

$m(NaOH)_{чист.}$ = 0.1 ‧ 120 = 12 г

M(NaOH) = 40 г/моль; n(NaOH) = 12 / 40 = 0.3 моль

3) По уравнению (1).

Пусть выделилось x моль $O_2$. тогда:

а) $V(O_2)$ = 22.4x л

б) $n(H_2)$ = 2x моль, $V(H_2)$ = 2x ‧ 22.4 л

в) 2x ‧ 22.4 + 22.4x = 134.4

x = 2

г) $M(H_2)$ = 2 г/моль, $n(H_2)$ = 2 ∙ 2 = 4 моль, $m(H_2)$ = 4 ‧ 2 = 8 г

$M(O_2)$ = 32 г/моль, $n(O_2)$ = 2 моль, $m(O_2)$ = 2 ‧ 32 = 64 г

4) Находим количество NaOH в отобранной порции раствора:

а) масса раствора после электролиза

$m_{р-ра}(NaOH)_{после электролиза}$ = 120 – 8 – 64 = 48 г

б) так как концентрация вещества в растворе и в любой его части одинакова, то

0.3 / 48 = x / 12.8

x = 0.3 ∙ 12.8 / 48 = 0.08 моль NaOH

5) Находим массовую долю $CuSO_4$ в растворе:

а) по уравнению (2):

$n(CuSO_4)$ = 0.5n(NaOH) = 1 ∙ 0.08 / 2 = 0.04 моль

$M(CuSO_4)$ = 160 г/моль, $m(CuSO_4)$ = 0.04 ∙ 160 = 6.4 г

б) $ω(CuSO_4)$ = 6.4 / 32 = 0.2. или 20 %

Ответ:

Задача 8

Цинковую пластинку массой 50 г поместили в 120 г раствора, содержащего 6% сульфата магния и нитрат серебра. После завершения реакции пластинку вынули, промыли водой, высушили и взвесили. К оставшемуся раствору добавили 135, 14 мл 11,2%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,11 г/мл). Осадок отделили и взвесили; масса осадка 10,41 г. Вычислите массу пластинки после реакции. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций.

$Zn + MgSO_4 ≠$ (1)

$Zn + 2AgNO_3 = Zn(NO_3)_2 + 2Ag↓$ (2)

$MgSO_4 + 2KOH = Mg(OH)_2↓ + K_2SO_4$ (3)

$Zn(NO_3)_2 + 2KOH = Zn(OH)_2↓ + 2KNO_3$ (4)

$Zn(NO_3)_2 + 4KOH_{(изб.)} = K_2[Zn(OH)_4] + 2KNO_3$ (5)

2) Находим количество реагирующих веществ:

а) $m(MgSO_4)_{чист.}$ = 0.06 ∙ 120 = 7.2 г

$M(MgSO_4)$ = 120 г/моль, $n(MgSO_4)$ = 7.2 / 120 = 0.06 моль

б) $m_{р-ра}(KOH)$ = 1.11 ∙ 135.14 ≈ 150.0054 г

$m(KOH)_{чист.}$ = 0.112 ∙ 150 = 16.8 г

M(KOH) = 56 г/моль, n(KOH) = 16.8 / 56 = 0.3 моль

3) По уравнению (3):

а) $n(Mg(OH)_2) = n(MgSO_4)$ = 0.06 моль

$M(Mg(OH)_2)$ = 58 г/моль, $m(Mg(OH)_2)$ = 0.06 ∙ 58 = 3.48 г

б) $n(КOH)_{(2)} = 2n(MgSO_4)$ = 2 ∙ 0.06 = 0.12 моль

4) По уравнению (4):

а) $m(Zn(OH)_2)$ = 10.41 – 3.48 = 6.93 г

$M(Zn(OH)_2)$ = 99 г/моль, $n(Zn(OH)_2)_{(4)}$ = 6.93 / 99 = 0.07 моль

б) $n(КOH)_{(4)} = 2n(Zn(OH)_2)_4$ = 2 ∙ 0.07 = 0.14 моль

в) $n(Zn)_{(4)} = n(Zn(NO_3)_2)_{(4)} = n(Zn(OH)_2)_{(4)}$ = 0.07 моль

5) По уравнению (5):

а) $n(KOH)_{(5)}$ = 0.3 – (0.12 + 0.14) = 0.04 моль

б) $n(Zn) = n(Zn(NO_3)_2)_{(5)} = 0.25n(KOH)_{(5)}$ = 0.25 ∙ 0.04 = 0.01 моль

6) Находим массу пластинки после реакции:

а) $n(Zn)_{(4) + (5)}$ = 0.07 + 0.01 = 0.08 моль

M(Zn) = 65 г/моль, $m(Zn)_{(4) + (5)}$ = 0.08 ∙ 65 = 5.2 г

б) по уравнению (2):

$n(Ag) = 2n(Zn)_{(4) + (5)}$ = 2 ∙ 0.08 = 0.16 моль

M(Ag) = 108 г/моль, $m(Ag)_{(2)}$ = 0.16 ∙ 108 = 17.28 г

m(пластинки после реакции) = 50 – 5.2 + 17.28 = 62.08 г

Ответ:

Задача 9

Газ, полученный при сжигании 6,4 г серы, без остатка прореагировал с 138 мл 8%-ного раствора NaOH (плотностью 1,087 г/мл). Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Не знаешь, с чего начать решение? Посмотри подсказку тут:

Решение

1) Уравнения реакций:

$S + O_2 = SO_2$ (1)

$2NaOH_{(изб.)} + SO_2 = Na_2SO_3 + H_2O$ (2)

и если $SO_2$ в избытке, то

$SO_2 + H_2O + Na_2SO_3 = 2NaHSO_3$ (3)

2) Количество вещества S и NaOH:

а) M(S) = 32 г/моль; n(S) = 6.4 / 32 = 0.2 моль

б) $m_{р-ра}$(NaOH) = 138 · 1.087 = 150 г

$m_{в-ва}$(NaOH) = 0.08 · 150 = 12 г

M(NaOH) = 40 г/моль; n(NaOH) = 12 / 40 = 0.3 моль

3) По уравнению (1):

n($SO_2$) = n(S) = 0.2 моль

M($SO_2$) = 64 г/моль; m($SO_2$) = 0.2 · 64 = 12.8 г

4) По уравнению (2):

а) имеется $SO_2$ — 0.2 моль

прореагирует $SO_2$ — 0.15 моль

избыток $SO_2$ — (0.2 – 0.15) = 0.05 моль

б) $n(Na_2SO_3)$ = 0.5n(NaOH) = 0.5 · 0.3 = 0.15 моль

5) По уравнению (3):

а) имеется $Na_2SO_3$ — 0.15 моль

прореагирует $Na_2SO_3$ — 0.05 моль

избыток $Na_2SO_3$ = (0.15 – 0.05) = 0.1 моль

M($Na_2SO_3$) = 126 г/моль; $m(Na_2SO_3)_{изб.}$ = 0.1 · 126 = 12.6 г

б) n($NaHSO_3$) = 2n($SO_2$) = 2 · 0.05 = 0.1 моль

M($NaHSO_3$) = 104 г/моль; m($NaHSO_3$) = 0.1 · 104 = 10.4 г

6) Массовые доли веществ в растворе:

а) $m_{р-ра} = m_{р-ра}(NaOH) + m(SO_2)$ = 150 + 12.8 = 162.8 г

б) ω($Na_2SO_3$) = 12.6 / 162.8 ≈ 0.0774. или 7.74 %

в) ω($NaHSO_3$) = 10.4 / 162.8 ≈ 0.0639, или 6.39 %

г) ω($H_2O$) = 100 – (7.74 + 6.39) = 85.87 %

Ответ:

Задача 10

При растворении 69,5 г железного купороса ($FeSO_4 ‧ 7H_2O$) в воде был получен раствор с массовой долей соли 9,5 %. В этот раствор добавили смесь калия и оксида калия, содержащую 92,34 % оксида. Смесь растворилась, при этом выделилось 560 мл (н. у.) газа. Найдите массовые доли веществ в конечном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:
$FeSO_4 ‧ 7H_2O = FeSO_4 + 7H_2O$ (1)
$2K + 2H_2O = 2KOH + H_2↑$ (2)
$K_2O + H_2O = 2KOH$ (3)
$FeSO_4 + 2KOH = Fe(OH)_2↓ + K_2SO_4$ (4)

2) Количество реагирующих веществ:
а) $M(FeSO_4 ‧ 7H_2O)$ = 278 г/моль; $n(FeSO_4 ‧ 7H_2O)$ = 69.5 / 278 = 0.25 моль
б) n($H_2$) = 0.56 / 22.4 = 0.025 моль; m($H_2$) = 0.025 ‧ 2 = 0.05 г

3) По уравнению (1):
$n(FeSO_4) = n(FeSO_4 ‧ 7H_2O)$ = 0.25 моль
$M(FeSO_4)$ = 152 г/моль; $m(FeSO_4)$ = 0.25 ‧ 152 = 38 г
$m_{р-ра}(FeSO_4)$ = 38 / 0.095 = 400 г

4) По уравнению (2):
а) n(K) = 2n($H_2$) = 2 ‧ 0.025 = 0.05 моль

M(K) = 39 г/моль; n(K) = 0.05 моль; m(K) = 1.95 г
ω = $m_{в-ва}$ / $m_{смеси}$; $m_{смеси} = m_{в-ва}$ / ω
$m_{смеси}(K + K_2O)$ = 1.95 / (1 – 0.9234) = 1.95 / 0.0766 ≈ 25.46 г
б) $m(K_2O)$ = 25.46 – 1.95 = 23.51 г

$M(K_2O)$ = 94 г/моль; $n(K_2O)$ = 23.51 / 94 ≈ 0.25 моль
в) n(KOH)(2) = n(K) = 0.05 моль

5) По уравнению (3):
а) $n(KOH)_{(3)} = 2n(K_2O)$ = 2 ‧ 0.25 = 0.5 моль
б) $n(KOH)_{общее}$ = 0.05 + 0.5 = 0.55 моль

6) По уравнению (4):
а) имеется KOH — 0.55 моль
прореагирует KOH — 0.5 моль
останется KOH — (0.55 – 0.5) = 0.05 моль
M(KOH) = 56 г/моль; $m(KOH)_{останется}$ = 0.05 ‧ 56 = 2.8 г
б) $n(Fe(OH)_2) = n(FeSO_4)$ = 0.25 моль
$M(Fe(OH)_2)$ = 90 г/моль; $m(Fe(OH)_2)$ = 0.25 ‧ 90 = 22.5 г
в) $n(K_2SO_4) = n(FeSO_4)$ = 0.25 моль
$M(K_2SO_4)$ = 174 г/моль; $m(K_2SO_4)$ = 0.25 ‧ 174 = 43.5 г

7) а) $m_{р-ра}$ = 400 + 25.46 – 0.05 – 22.5 = 402.91 г
б) ω(KOH) = 2.8 / 402.91 ≈ 0.0069, или 0.69 %
в) $ω(K_2SO_4)$ = 43.5 / 402.91 ≈ 0.1080. или 10.8 %
г) $ω(H_2O)$ = 100 – (0.69 + 10.8) = 88.51 %

Ответ:

Задача 11

Насыщенный раствор хлорида алюминия (растворимость 46 г в 100 г воды при 20 °С) массой 50,85 г разлили в две колбы: в первую добавили избыток раствора $Na_2CO_3$, во вторую 20,4 г 25%-ного раствора аммиака. Во второй колбе осадок в 2 раза тяжелее, чем в первой. Найдите концентрацию аммиака во второй колбе после окончания реакции. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций.

$2AlCl_{3(1-я часть)} + 3Na_2CO_3 + 3H_2O = 2Al(OH)_3↓ + 3CO_2↑ + 6NaCl$ (1)

$AlCl_{3(2-я часть)} + 3NH_3 + 3H_2O = Al(OH)_3↓ + 3NH_4Cl$ (1)

2) Находим количество $AlCl_3$ в исходном растворе.

Составляем пропорцию:

46 / (46 + 100) = x / 50.85

x = 46 ∙ 50.85 / 146 ≈ 16.02 г

M($AlCl_3$) = 133.5 г/моль, $n(AlCl_3)_{(1 + 2)}$ = 16.02 / 133.5 = 0.12 моль

3) Находим количество $AlCl_3$, прореагировавшего по уравнению (2).

Пусть по уравнению (1) прореагировало x моль $AlCl_3$,

по уравнению (2) — y моль $AlCl_3$, тогда:

а) x + y = 0.12

б) $n(Al(OH)_3)_{(1)} = n(AlCl_3)_{(1)}$ = x моль

$n(Al(OH)_3)_{(2)} = n(AlCl_3)_{(2)}$ = y моль

y = 2x

в) ${table x + y = 0.12; y = 2x;$ ${table x = 0.04 моль AlCl_3(1); y = 0.08 моль AlCl_3 (2);$

4) По уравнению (2):

а) $m(NH_3)_{чист.}$ = 0.25 ∙ 20.4 = 5.1 г

$M(NH_3)$ = 17 г/моль, $n(NH_3)$ = 5.1 / 17 = 0.3 моль

б) имеется 0.3 моль $NH_3$

прореагирует (0.08 ∙ 3/1) = 0.24 моль $NH_3$

останется (0.3 – 0.24) = 0.06 моль $NH_3$ (избыток)

$m(NH_3)_{изб.}$ = 0.06 ∙ 17 = 1.02 г

в) $n(Al(OH)_3)_{(2)} = n(AlCl_3)_{(2)}$ = 0.08 моль

$M(Al(OH)_3)$ = 78 г/моль, $m(Al(OH)_3)_{(2)}$ = 0.08 ∙ 78 = 6.24 г

г) находим массу 2-й части раствора $AlCl_3$.

Концентрация вещества в растворе и в любой его части одинакова, следовательно

0.12 / 50.85 = 0.08 / x

x = 0.08 ∙ 50.85 / 0.12 = 33.9 г

5) $ω_2(NH_3)$ = 1.02 / (33.9 + 20.4 – 6.24) = 1.02 / 48.06 ≈ 0.0212, или 2.12 %

Ответ:

Задача 12

В 250 мл воды растворили 13,8 г натрия, затем добавили 10%-ный раствор сульфата меди(II), полученный растворением в воде 62,5 г медного купороса. Определите массовую долю соли в полученном растворе и укажите характер среды. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

1) Уравнения реакций:

$2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2↑$ (1)

$CuSO_4 ∙ 5H_2O = CuSO_4 + 5H_2O$ (2)

$2NaOH + CuSO_4 = Na_2SO_4 + Cu(OH)_2↓$ (3)

2) Рассчитываем количество реагирующих веществ:

а) M(Na) = 23 г/моль, n(Na) = 13.8 / 23 = 0.6 моль

б) $M(H_2O)$ = 18 г/моль, $n(H_2O)$ = 1 · 250 / 18 ≈ 13.9 моль

3) По уравнению (1):

n(Na) = $n(H_2O)$, следовательно,

$H_2O$ — в избытке в количестве (13.9 – 0.6) = 13.3 моль

n(NaOH) = n(Na) = 0.6 моль

n($H_2$) = 0.5n(Na) = 0.5 · 0.6 = 0.3 моль

M($H_2$) = 2 г/моль, m($H_2$) = 0.3 · 2 = 0.6 г

4) По уравнению (2):

а) $M(CuSO_4 ∙ 5H_2O)$ = 250 г/моль, $n(CuSO_4 ∙ 5H_2O)$ = 62.5 / 250 = 0.25 моль

б) $n(CuSO_4) = n(CuSO_4 ∙ 5H_2O)$ = 0.25 моль

$M(CuSO_4)$ = 160 г/моль, $m(CuSO_4)$ = 0.25 ∙ 160 = 40 г

в) $m_{р-ра}(CuSO_4)$ = 40 / 0.1 = 400 г

5) По уравнению (3):

а) имеется NaOH — 0.6 моль

прореагирует NaOH — 0.5 моль

избыток NaOH = (0.6 – 0.5) = 0.1 моль, щелочная среда

б) $n(Na_2SO_4) = n(CuSO_4)$ = 0.25 моль

$M(Na_2SO_4)$ = 142 г/моль, $m(Na_2SO_4)$ = 0.25 · 142 = 35.5 г

в) $n(Cu(OH)_2) = n(CuSO_4)$ = 0.25 моль

$M(Cu(OH)_2)$ = 98 г/моль, $m(Cu(OH)_2)$ = 0.25 · 98 = 24.5 г

6) Рассчитываем массовую долю соли в растворе:

$ω(Na_2SO_4) = m(Na_2SO_4) / m_{(р-ра)}$

$m_{(р-ра)} = m(H_2O) + m(Na) – m(H_2) + m_{р-ра}(CuSO_4) – m(Cu(OH)_2)$ = 250 · 1 + 13.8 – 0.6 + 400 – 24.5 = 638.7 г

$ω(Na_2SO_4)$ = 35.5 / 638.7 ≈ 0.0556, или 5.56 %

Ответ:

Задача 13

При прокаливании нитрата алюминия часть вещества разложилась и выделилось 6,72 л газа (н. у.). Твёрдый остаток массой 25,38 г растворили в минимально возможном количестве 20%-ного раствора гидроксида калия. Рассчитайте массовую долю нитрата калия в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Не знаешь, с чего начать решение? Посмотри подсказку тут:

Решение

Вариант ответа:

Составлены уравнения реакций:

$4Al(NO_3)_3 = 2Al_2O_3 + 12NO_2↑ + 3O_2↑$ (1)

$Al_2O_3 + 2KOH + 3H_2O = 2K[Al(OH)_4]$ (2)

$Al(NO_3)_3 + 4KOH = K[Al(OH)_4] + 3KNO_3$ (3)

Рассчитан количественный состав твёрдого остатка, образовавшегося при прокаливании $Al(NO_3)_3$:

а) по уравнению (1):

V($O_2$) = 3 · 6.72 / 15 = 1.344 л

n($O_2$) = 1.344 / 22.4 = 0.06 моль

V($NO_2$) = 12 · 6.72 / 15 = 5.376 л

n($NO_2$) = 5.376 / 22.4 = 0.24 моль

б) по уравнению (1):

n($Al_2O_3$) = 2 / 3n($O_2$) = 2 · 0.06 / 3 = 0.04 моль

M($Al_2O_3$) = 102 г/моль; m($Al_2O_3$) = 0.04 · 102 = 4.08 г

в) m($Al(NO_3)_3$)осталось = 25.38 – 4.08 = 21.3 г

M($Al(NO_3))3$) = 213 г/моль

n($Al(NO_3)_3$) = 21.3 / 213 = 0.1 моль

Рассчитана масса раствора KOH, израсходованного на растворение остатка:

а) по уравнению (2):

n(KOH) = 2n($Al_2O_3$) = 2 · 0.04 = 0.08 моль

б) по уравнению (3):

n(KOH) = 4n($Al(NO_3)_3$)осталось = 4 · 0.1 = 0.4 моль

в) n(KOH)по ур-ям 2 и 3 = 0.08 + 0.4 = 0.48 моль

M(KOH) = 56 г/моль; m(KOH) = 0.48 · 56 = 26.88 г

$m_{р-ра}$(KOH) = 26.88 / 0.2 = 134.4 г

Рассчитана массовая доля $KNO_3$:

а) по уравнению (3):

n($KNO_3$) = 3n($Al(NO_3)_3$)осталось = 3 · 0.1 = 0.3 моль

M($KNO_3$) = 101 г/моль; m($KNO_3$) = 0.3 · 101 = 30.3 г

б) $m_{р-ра}(KNO_3) = m_{(твёрдого остатка)} + m_{р-ра}(KOH)$ = 25.38 + 134.4 = 159.78 г

в) $ω(KNO_3)$ = 30.3 / 159.78 ≈ 0.1896, или 18.96 %

Ответ:

Задача 14

Растворимость безводного карбоната калия при некоторой температуре составляет 117,7 г в 100 г воды. Приготовленный насыщенный раствор карбоната калия массой 306,3 г разделили на две части. К первой части прилили избыток раствора хлорида бария. При этом образовалось 157,6 г осадка. Вторую часть раствора использовали для нейтрализации 9,8%-ного раствора серной кислоты. Определите массовую долю соли в образовавшемся растворе.

В ответе приведите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Вариант ответа:

Составлены уравнения реакций:

$K_2CO_{3(1-я часть)} + BaCl_2 = 2KCl + BaCO_3↓$ (1)

$K_2CO_{3(2-я часть)} + H_2SO_4 = K_2SO_4 + CO_2↑ + H_2O$ (2)

Рассчитано количество $K_2CO_3$ в исходном растворе.

Составляем пропорцию:

117.7/(117.7 + 100) = x/306.3

x = 117.7 ∙ 306.3/217.7 ≈ 165.6 г

M($K_2CO_3$) = 138 г/моль, n($K_2CO_3$)(1 + 2) = 165.6/138 = 1.2 моль

Рассчитано количество $K_2CO_3$, вступившего в реакцию с $BaCl_2$:

а) M($BaCO_3$) = 197 г/моль, n($BaCO_3$) = 157.6/197 = 0.8 моль

б) n($K_2CO_3)_{(1-я часть)}$ = n($BaCO_3$) = 0.8 моль

Рассчитана масса образовавшегося $K_2SO_4$:

а) n($K_2CO_3)_{(2-я часть)}$ = n($K_2CO_3)_{(1 + 2)} – n(K_2CO_3)_{(1-я часть)}$ = 1.2 – 0.8 = 0.4 моль

б) n($K_2SO4$) = n($K_2CO_3)_{(2-я часть)}$ = 0.4 моль

M($K_2SO_4$) = 174 г/моль, m($K_2SO_4$) = 0.4 ∙ 174 = 69.6 г

Рассчитана массовая доля $K_2SO_4$:

а) n($H_2SO_4$) = n($K_2CO_3)_{(2-я часть)}$ = 0.4 моль

M($H_2SO_4$) = 98 г/моль, m($H_2SO_4$) = 0.4 ∙ 98 = 39.2 г

$m_{р-ра}(H_2SO_4$) = 39.2/0.098 = 400 г

б) n($CO_2$) = n($K_2CO_3)_{(2-я часть)}$ = 0.4 моль

M($CO_2$) = 44 г/моль, m($CO_2$) = 0.4 ∙ 44 = 17.6 г

в) находим массу 2-й части раствора $K_2CO_3$.

Концентрация вещества в растворе и в любой его части одинакова, следовательно

1.2/306.3= 0.4/x

x = 0.4 ∙ 306.3/1.2 = 102.1 г

г) $ω_2(K_2SO4)$ = 69.6/(102.1 + 400 – 17.6) = 69.6/484.5 ≈ 0.1436, или 14.36 %

Ответ:

Рекомендуемые курсы подготовки

Источник

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Тип 34 № 44

К раствору гидроксида натрия массой 1200 г прибавили 490 г 40%-ного раствора серной кислоты. Для нейтрализации получившегося раствора потребовалось 143 г кристаллической соды Na₂CO₃·10H₂O. Рассчитайте массу и массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе.

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2012 по химии

Определите массовые доли (в%) сульфата железа (II) и сульфида алюминия в смеси, если при обработке 25 г этой смеси водой выделился газ, который полностью прореагировал с 960 г 5%-ного раствора сульфата меди.

Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2013 по химии

Смесь хлорида натрия и бромида натрия может прореагировать с 4,48 л хлора (н. у.) или с 850 г 10%-ного раствора нитрата серебра. Определите массовую долю бромида натрия в исходной смеси.

Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 1

Если смесь хлоридов калия и кальция добавить к избытку раствора карбоната натрия, то образуется 10 г осадка. Если ту же смесь добавить к избытку раствора нитрата серебра, то образуется 57,4 г осадка. Определите массовую долю хлорида калия в исходной смеси.

Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 2

Смесь натрия и оксида натрия растворили в воде. При этом выделилось 4,48 л (н. у.) газа и образовалось 240 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 10%. Определите массовую долю натрия в исходной смеси.

Источник: ЕГЭ по химии 10.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 4

Пройти тестирование по этим заданиям

Источник

22 июня 2022

В закладки

Обсудить

Жалоба

Подборка задач 33 и 34 с прошедшего ЕГЭ 2022 по химии.

→ 33 с ответами и уравнениями описанных реакций: 33.pdf
→ 34 c ответами: 34.pdf

Источник: vk.com/examtop

Источник

7935. Смесь оксида алюминия и сульфида алюминия, в которой массовая доля алюминия составляет 50%, растворили в избытке 700 г соляной кислоты. Выделившийся газ полностью поглотили 240 г 20% раствора сульфата меди (II), причём исходные вещества прореагировали без остатка. Вычислите массовую долю соли, образовавшейся при взаимодействии исходной твёрдой смеси с соляной кислотой.

1) Уравнения реакций
Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O (1)
Al₂S₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂S↑ (2)
H₂S + CuSO₄ = CuS↓ + H₂SO₄ (3)

2) Вычислим количество Al₂O₃
m(CuSO₄) = 240 ⋅ 0,2 = 48 г
n(CuSO₄) = 48 : 160 = 0,3 моль
n(CuSO₄) = n(H₂S) = 0,3 моль (по уравнению 3)
n(Al₂S₃) = 1/3 ⋅ n(H₂S) = 1/3 ⋅ 0,3 = 0,1 моль (по уравнению 2)

m(Al₂S₃) = 0,1 ⋅ 150 = 15 г
n(Al)_{в Al₂S₃} = n(Al₂S₃) ⋅ 2 = 0,1 ⋅ 2 = 0,2 моль
m(Al)_{в Al₂S₃} = 0,2 ⋅ 27 = 5,4 г

Примем x = n(Al₂O₃)
n(Al)_{в Al₂O₃} = n(Al) ⋅ 2 = 2x моль
m(Al₂O₃) = x ⋅ 102 = 120x (г)
m(Al)_{в Al₂O₃} = 2x ⋅ 27 = 54x (г)

Решив уравнение получим x = 0,7 = n(Al₂O₃)

3) Рассчитаем массовую долю хлорида алюминия

n₁(AlCl₃) = 2n(Al₂O₃) = 2 ⋅ 0,7 = 1,4 моль (по уравнению 1)
n₂(AlCl₃) = 2n(Al₂S₃) = 2 ⋅ 0,1 = 0,2 моль (по уравнению 2)
n(AlCl₃)_общ = 1,4 + 0,2 = 1,6 моль

m(AlCl₃)_общ = 1,6 ⋅ 133,5 = 213,6 г
m(Al₂O₃) = 0,7 ⋅ 102 = 71,4 г
m(H₂S) = 0,3 ⋅ 34 = 10,2 г

Ответ: ω(AlCl₃) = 27,52%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 7935.

7900. Смесь меди и оксида меди (II), в которой массовая доля атомов меди составляет 96%, растворили в концентрированной серной кислоте массой 472 г, взятой в избытке. Полученный газ растворили в минимальном количестве раствора гидроксида натрия массой 200 г с массовой долей щёлочи 10%. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после реакции исходной смеси с кислотой.

1) Уравнения реакций
Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O (1)
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O (2)
NaOH + SO₂ = NaHSO₃ (3)

2) Вычислим массу CuO
m(NaOH) = 200 ⋅ 0,1 = 20 г
n(NaOH) = 20 : 40 = 0,5 моль
n(NaOH) = n(SO₂) = n(Cu) = 0,5 по уравнению 1 и 3
m(Cu) = 0,5 ⋅ 64 = 32 г

Примем x = n(CuO) = n(Cu)_{в CuO}, тогда
m(Cu)_{в CuO} = x ⋅ 64 = 64x (г)
m(CuO) = x ⋅ 80 = 80x (г)

В результате вычислений x = 0,1 моль = n(CuO)
m(CuO) = 0,1 ⋅ 80 = 8 г

3) Рассчитаем массовую долю соли в растворе, полученном после реакции исходной смеси с кислотой

n(Cu) = n(SO₂) = n₁(CuSO₄) = 0,5 моль (по уравнению 1)
n(CuO) = n₂(CuSO₄) = 0,1 моль (по уравнению 2)
n(CuSO₄)_общ = 0,5 + 0,1 = 0,6 моль
m(CuSO₄) = 0,6 ⋅ 160 = 96 г
m(SO₂) = 0,5 ⋅ 64 = 32 г

Ответ: ω(CuSO₄) = 20%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 7900.

7865. К смеси пероксида и оксида бария, где отношение количества атомов бария к количеству атомов кислорода равно 5:9, добавили 490 г холодного 20%-го раствора серной кислоты. В результате соединения бария прореагировали полностью, а полученный раствор оказался нейтральным. Найдите массовую долю воды в образовавшемся растворе.

1) Уравнения реакций
BaO₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + H₂O₂ (1)
BaO + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + H₂O (2)

2) Вычислим количество вещества оксида бария и пероксида бария
m(H₂SO₄) = 490 ⋅ 0,2 = 98 г
n(H₂SO₄) = 98 : 98 = 1 моль

n(H₂SO₄) = n(исх. смеси) = 1 моль (по уравнению 1)
n(H₂SO₄) = n(BaO₂) (по уравнению 1)
n(H₂SO₄) = n(BaSO₄) (по уравнению 2)

m(H₂O)_исх = 490 — 98 = 392 г

Решив данную систему получаем y = 0,2 моль = n(BaO), x = 0,8 моль = n(BaO₂)

3) Вычислим массовую долю воды в образовавшемся растворе

n(BaO) = n(H₂O)_{образов. в ур-нии 2} = 0,2 моль (по уравнению 2)
n(H₂O)_{образов.} = 0,2 ⋅ 18 = 3,6 г
m(BaO₂) = 0,8 ⋅ 169 = 135,2 г
m(BaO) = 0,2 ⋅ 153 = 30,6 г

n(BaO₂) = n₁(BaSO₄) = 0,8 моль (по уравнению 1)
n(BaO) = n₂(BaSO₄) = 0,2 моль (по уравнению 2)
n(BaSO₄)_общ = 0,8 + 0,2 = 1 моль
m(BaSO₄)_общ = 1 ⋅ 233 = 233 г

Ответ: ω(H₂O) = 93,57%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 7865.

7830. Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение атомов цинка и кислорода 5:6, обработали 500 г раствора разбавленной серной кислоты. В результате исходная смесь и кислота прореагировали без остатка и выделилось 2,24 л газов (н.у.). К получившемуся раствору прилили 500 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 40%. Найдите массовую долю сульфата натрия в получившемся растворе.

1) Уравнения реакций
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑ (1)
ZnCO₃ + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O + CO₂↑ (2)

2) Найдем количество вещества цинка и карбоната цинка
n(CO₂+H₂) = 2,24 : 22,4 = 0,1 моль

Решив данную систему получим y = n(CO₂) = 0,04 моль, x = n(Zn) = 0,06 моль

3) Вычислим количество вещества сульфата цинка и гидроксида натрия
n(Zn) = n₁(ZnSO₄) = 0,06 моль (по уравнению 1)
n(ZnCO₃) = n₂(ZnSO₄) = 0,04 моль (по уравнению 2)
n(ZnSO₄)_общ = 0,06 + 0,04 = 0,1 моль

m(NaOH) = 500 ⋅ 0,2 = 200 г
n(NaOH) = 200 : 40 = 5 моль

Сравнивая количество вещества сульфата цинка и гидроксида натрия, можно сделать вывод о том, что гидроксид натрия в избытке — реакция 3 идет с образованием комплексной соли
Zn(SO₄) + 4NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] + Na₂SO₄

4) Вычислим массовую долю сульфата натрия в получившемся растворе

n(ZnSO₄)_общ = n(Na₂SO₄) = 0,1 моль (по уравнению 3)
m(Na₂SO₄) = 0,1 ⋅ 142 = 14,2 г
m(Zn) = 0,06 ⋅ 65 = 3,9 г
m(ZnCO₃) = 0,04 ⋅ 125 = 5 г
m(H₂) = 0,06 ⋅ 2 = 0,12 г
m(CO₂) = 0,04 ⋅ 44 = 1,76 г

Ответ: ω(Na₂SO₄) = 1,4%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 7830.

7795. Смесь твёрдых сульфата железа (II) и сульфата железа (III), в которой соотношение атомов серы и железа 4:3, добавили в подкисленный 5% раствор перманганата калия массой 126,4 г. Все вещества, участвовавшие в окислительно-восстановительной реакции, прореагировали полностью. Рассчитайте максимальную массу 20%-го раствора гидроксида натрия, который прореагирует с полученным раствором.

1) Уравнения реакций
10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ = 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O (1)
Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Fe(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄ (2)
MnSO₄ + 2NaOH = Mn(OH)₂↓ + Na₂SO₄ (3)

2) Вычислим массу исходного сульфата железа (III)
m(KMnO₄) = 126,4 ⋅ 0,05 = 6,32 г
n(KMnO₄) = 6,32 : 158 = 0,04 моль

n(FeSO₄)_исх = 5n(KMnO₄) = 5 ⋅ 0,04 = 0,2 (по уравнению 1)

По итогу вычислений получаем x = 0,2 моль = n(Fe₂(SO₄)₃)_исх

3) Найдем количество вещества MnSO₄
n(Fe₂(SO₄)₃)_обр = 1/2 ⋅ n(FeSO₄) = 1/2 ⋅ 0,2 = 0,1 моль (по уравнению 1)
n(Fe₂(SO₄)₃)_общ = 0,2 + 0,1 = 0,3 моль
n(NaOH) = 6n(Fe₂(SO₄)₃)_общ = 6 ⋅ 0,3 = 1,8 моль
n(MnSO₄) = n(KMnO₄) = 0,04 моль

4) Вычислим массу 20%-ного раствора NaOH
n(NaOH) = 2n(MnSO₄) = 2 ⋅ 0,04 = 0,08 моль (по уравнению 3)
n(NaOH)_общ = 1,8 моль + 0,08 моль = 1,88 моль
m(NaOH) = 1,88 ⋅ 40 = 75,2 г
m(NaOH)_р-ра = 75,2 : 0,2 = 376 г

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 7795.

7760. В холодный раствор серной кислоты добавили пероксид бария, при этом вещества прореагировали полностью. В полученном растворе соотношение атомов водорода к кислороду составило 9 к 5. Затем к этому раствору добавили каталитическое количество оксида марганца (IV), в результате масса раствора уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

1) Уравнения реакций
H₂SO₄ + BaO₂ = BaSO₄↓ + H₂O₂ (1)
2H₂O₂ = (кат. MnO₂) 2H₂O + O₂↑ (2)

2) Вычислим количество воды в исходном растворе
Δm = m(O₂) = 6,4 г
n(O₂) = 6,4 : 32 = 0,2 моль
2n(O₂) = n(H₂O₂) = n(H₂SO₄) = 0,4 моль (по уравнению 1 и 2)
m(H₂SO₄) = 0,4 ⋅ 98 = 39,2 г

Примем n(H₂O) = x моль

В результате вычислений получаем x = 3,2 моль = n(H₂O) в исходном растворе
m(H₂O)_исх = 3,2 ⋅ 18 = 57,6 г

3) Вычислим массовую долю серной кислоты в исходном растворе

Ответ: ω(H₂SO₄) = 40,5%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 7760.

7725. Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 50%, растворили в избытке соляной кислоты массой 300 г. После завершения всех реакций масса раствора составила 330 г, а выделившуюся газовую смесь пропустили через 200 г 8%-ного раствор гидроксида натрия. В результате чего один из газов полностью поглотился. Определите массовую долю соли в конечном растворе.

1) Уравнения реакций
Ca + 2HCl = CaCl₂ + H₂↑ (1)
CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ (2)
(?) 2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O (3)
(?) CO₂ + NaOH = NaHCO₃ (4)

2) Запишем формулу массы раствора после реакций 1 и 2
m(р-ра после реакций 1 и 2) = m(Ca) + m(CaCO₃) + m(HCl)_р-ра — m(H₂) — m(CO₂)

3) Примем n(Ca) = x моль, n(CaCO₃) = y моль
m(Ca) = 40x (г)
m(CaCO₃) = 100y (г)

n(Ca) = n(H₂)_{по ур-нию 1} = x моль; m(H₂) = 2x (г)
n(CaCO₃) = n(CO₂)_{по ур-нию 2} = y моль; m(CO₂) = 44y (г)

Подставим все найденные значения в формулу массы раствора, записанную в пункте 2
330 = 40x + 100y + 300 — 2x — 44y

В результате решения системы получим: x = 0,2 моль = n(Ca), y = 0,4 моль = n(CaCO₃)

4) Вычислим количество гидроксида натрия, массу и массовую долю гидрокарбоната натрия
n(CaCO₃) = n(CO₂) = 0,4 моль (по уравнению 2)
m(NaOH) = 200 ⋅ 0,08 = 16 г
n(NaOH) = 16 : 40 = 0,4 моль

n(CO₂) : n(NaOH) = 0,4 моль : 0,4 моль = 1 : 1 (уравнение 4)
n(CO₂) = n(NaOH) = n(NaHCO₃) = 0,4 моль (по уравнению 4)
m(NaHCO₃) = 0,4 ⋅ 84 = 33,6 г

m(CO₂) = 0,4 ⋅ 44 = 17,6 г

Ответ: ω(NaHCO₃) = 15,44%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 7725.

7690. Смесь оксида кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля кальция 62,5%, растворили в 300 г соляной кислоты, которая была в избытке. Масса раствора стала 361,6 г. Выделившийся газ пропустили через 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

1) Уравнения реакций
CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O (1)
CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ (2)
CO₂ + NaOH = NaHCO₃ (3)
CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O (4)

2) Запишем формулу массы раствора после реакций 1 и 2
m (р-ра после реакции 1, 2) = m(CaO) + m(CaCO₃) + m(HCl)_р-ра — m(CO₂)

3) Примем n(CaO) = x моль, n(CaCO₃) = y моль
m(CaO) = 56x (г)
m(CaCO₃) = 100y (г)
n(CaCO₃) = n(CO₂) = y моль (по уравнению 2)
m(CO₂) = 44y (г)

Составим систему уравнений:
361,6 = 56x + 100y + 300 — 44y
x + y = 1,1

Решая систему получаем y = 0,2 = n(CaCO₃) = n(CO₂)
n(CO₂) = n(CaCO₃) = 0,2 моль
m(NaOH) = 80 ⋅ 0,1 = 8 г
n(NaOH) = 8 : 40 = 0,2 моль
n(NaOH) = n(CO₂) (по уравнению 3)
n(CO₂) = n(NaOH) = n(NaHCO₃) = 0,2 моль

4) Вычислим массовую долю гидрокарбоната натрия в растворе

m(CO₂) = 0,2 ⋅ 44 г/моль = 8,8 г

Ответ: ω(NaHCO₃) = 18,92%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 7690.

7655. Смесь карбида кальция и карбида алюминия, в которой массовая доля углерода 30%, растворили в 547,5 г соляной кислоты, взятой в необходимом стехиометрическом количестве. В полученный раствор добавляли 1260 г 8%-ного раствора гидрокарбоната натрия до завершения реакции. Найдите массовую долю хлороводорода в растворе, в котором растворяли смесь карбидов.

1) Уравнения реакций
CaC₂ + 2HCl = CaCl₂ + C₂H₂↑ (1)
Al₄C₃ + 12HCl = 4AlCl₃ + 3CH₄↑ (2)
AlCl₃ + 3NaHCO₃ = Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ + 3NaCl (3)

CaCl₂ + 2NaHCO₃ = CaCO₃ + CO₂ + H₂O + 2NaCl (4 — данная реакция не идет, так как ее обязательным условием является нагревание, о котором в тексте задачи не упоминается)

2) Вычислим массу карбида алюминия
m(NaHCO₃) = 1260 ⋅ 0,08 = 100,8 г
n(NaHCO₃) = 100,8 : 84 = 1,2 моль
n(AlCl₃) = 1/3 ⋅ n(NaHCO₃) = 1/3 ⋅ 1,2 = 0,4 моль (по уравнению 3)
n(Al₄C₃) = 1/4 ⋅ n(AlCl₃) = 1/4 ⋅ 0,4 = 0,1 моль (по уравнению 2)
m(Al₄C₃) = 0,1 моль ⋅ 144 г/моль = 14,4 г

3) Вычислим количество вещества карбида кальция
Примем n(CaC₂) = x моль

В результате вычислений получим x = 0,15 моль = n(CaC₂)

4) Вычислим массовую долю HCl в растворе
n₁(HCl) = 2 ⋅ n(CaC₂) = 2 ⋅ 0,15 = 0,3 моль (по уравнению 1)
n₂(HCl) = 12 ⋅ n(Al₄C₃) = 12 ⋅ 0,1 = 1,2 моль (по уравнению 2)
n(HCl)_общ. = 0,3 + 1,2 = 1,5 моль (уравнение 1 + уравнение 2)
m(HCl) = 1,5 ⋅ 36,5 = 54,75 г
ω(HCl) = 54,75 : 547,5 = 0,1 * 100% = 10%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 7655.

7620. Смесь железной окалины и оксида железа (III), в которой отношение числа атомов железа к числу атомов кислорода 7/10, полностью растворили в 500 г концентрированной азотной кислоты. Для поглощения полученного газа необходимо 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Найдите массовую долю соли железа в растворе, полученном после растворения смеси оксидов в кислоте.

1) Уравнения реакций
Fe₃O₄ + 10HNO_3(к) = 3Fe(NO₃)₃ + NO₂ + 5H₂O (1)
Fe₂O₃ + 6HNO_3(к) = 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O (2)
2NO₂ + 2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O (3)

2) Вычислим количество Fe₃O₄
m(NaOH) = 20 ⋅ 0,2 = 4 г
n(NaOH) = 4 : 40 = 0,1 моль
n(NaOH) = n(NO₂) = 0,1 моль (по уравнению 3)
n(Fe₃O₄) = n(NO₂) = 0,1 моль (по уравнению 1)

3) Пусть n(Fe₂O₃) = x моль

В результате решения системы получаем x = 0,2 моль = n(Fe₂O₃)

4) Запишем формулу массовой доли нитрата железа (III) в конечном растворе и проведем необходимые вычисления

n₁(Fe(NO₃)₃) = 3 ⋅ n(Fe₃O₄) = 3 ⋅ 0,1 = 0,3 моль (по уравнению 1)
n₂(Fe(NO₃)₃) = 2 ⋅ n(Fe₂O₃) = 2 ⋅ 0,2 = 0,4 моль (по уравнению 2)
n(Fe(NO₃)₃)_общ. = 0,3 + 0,4 = 0,7 моль (уравнение 1 + уравнение 2)
m(Fe(NO₃)₃)_общ. = 0,7 ⋅ 242 = 169,4 г

m(Fe₃O₄) = 0,1 ⋅ 232 = 23,2 г
m(Fe₂O₃) = 0,2 ⋅ 160 = 32 г
m(NO₂) = 0,1 ⋅ 46 = 4,6 г

Подставим все вычисленные значения в формулу, записанную в пункте 4

Ответ: ω(Fe(NO₃)₃) = 30,77%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 7620.

Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще

Источник

Задачи на процентное изменение для подготовки к 34 номеру.

Задание №1

При разложении навески нитрата меди (II) выделилась смесь газов объемом 11,2 л (н.у.), а масса навески уменьшилась до 81,315% от исходной. К остатку добавили 292 г раствора соляной кислоты, в результате массовая доля хлороводорода в образовавшемся растворе составила 3,78%. Определите массовую долю хлороводорода в исходном растворе. В ответе напишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления.

Решение

При разложении Cu(NO₃)₂ образуется CuO и выделяются NO₂ и O₂:

2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂ + O₂ (I)

С раствором соляной кислоты взаимодействует только оксид меди (II):

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O(II)

Вычислим количество смеси газов, выделившихся при прокаливании нитрата меди (II):
ν(NO₂ + O₂) = V/V_m = 11,2 л/22,4 л/моль = 0,5 моль.

Пусть в смеси газов содержалось х моль кислорода. Поскольку по уравнению реакции (I) количества газов NO₂ и O₂ соотносятся как 4:1, тогда можно составить и решить следующее уравнение:
х + 4х = 0,5
х = 0,1;
ν(NO₂) = 4 · 0,1 моль = 0,4 моль; ν(O₂) = 0,1 моль.

Далее вычислим массы газов:
m(NO₂) = M · ν = 46 г/моль · 0,4 моль = 18,4 г;
m(O₂) = M · ν = 32 г/моль · 0,1 моль = 3,2 г.

Масса навески при прокаливании уменьшается за счет выделяющихся газов, следовательно, потеря массы при прокаливании навески составит:
Δm = m(NO₂) + m(O₂) = 18,4 г + 3,2 г = 21,6 г.

Вычислим количество образовавшегося оксида меди (II) (по уравнению реакции (I)):
ν(CuO) = ν(NO₂)/2 = 0,4 моль/2 = 0,2 моль.

Обозначим за х массу остатка, образовавшегося в результате прокаливания нитрата меди (II) (этот остаток представляет собой неразложившийся нитрат меди (II) и образовавшийся оксид меди (II)), тогда

m(газов) — (100-81,315)%
m(остатка) — 81,315%;

21,6 — 18,685%
х — 81,315%;
х = 94 г.

Вычислим массу раствора соляной кислоты после добавления к нему остатка:
m(конеч. р-ра HCl) = m(исх. р-ра HCl) + m(остат.) = 292 г + 94 г = 386 г;
m_конеч.(HCl) = m(конеч. р-ра HCl) · ω_конеч.(HCl)/100% = 386 г · 3,78%/100% = 14,59 г.

Обратим внимание на то, что часть соляной кислоты израсходовалась при взаимодействии с оксидом меди (II) (уравнение реакции (II)). Вычислим количество вещества и массу израсходованной на взаимодействие с CuO соляной кислоты:

ν_расх(HCl) = 2ν(CuO) = 0,2 моль · 2 = 0,4 моль;
m_расх.(HCl) = M · ν = 36,5 г/моль · 0,4 моль = 14,6 г.

Далее вычислим исходную массу HCl и его долю в исходном растворе:
m_исх.(HCl) = m_расх.(HCl) + m_конеч.(HCl) = 14,6 г + 14,59 г = 29,19 г;
ω(HCl) = m_исх.(HCl)/m(исх. р-ра HCl) · 100% = 10%.

Ответ: ω(HCl) = 10%.

Задание №2

К раствору, полученному при растворении в воде 100 г медного купороса (CuSO₄ · 5H₂O), добавили 28,8 г порошка магния. После завершения реакции масса раствора уменьшилась на 5%. К полученной смеси добавили 292 г 25%-ного раствора соляной кислоты. Рассчитайте массовую долю хлороводорода в образовавшемся растворе (процессами гидролиза пренебречь). В ответе напишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение

Магний, как более активный металл, вытесняет менее активный – медь – из его соли:

CuSO₄ + Mg = MgSO₄ + Cu (I)

Из оставшихся и образовавшихся веществ с соляной кислотой может реагировать только магния:

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂ (II)

Вычислим исходные количества магния и прореагировавшего с ним сульфата меди и магния:
ν(CuSO₄) = ν(CuSO₄ · 5H₂O) = m/M = 100 г/250 г/моль = 0,4 моль;
ν_исх.(Mg) = m/M = 28,8 г/24 г/моль = 1,2 моль.

Далее вычислим массу исходного раствора сульфата меди (II), для этого обозначим массу этого раствора за х. В ходе реакции в осадок выпадает медь (ее массу необходимо вычесть из массы исходного раствора), а магний превращается в растворимый сульфат магния (массу магния необходимо добавить к исходному раствору). Поскольку масса исходного раствора уменьшилась на 5% (или 0,05), следовательно, масса полученного раствора составит 95% (или 0,95) от исходного, тогда справедливо следующее уравнение:

х — m(Cu) + m(Mg) = 0,95x, поскольку m = M · ν, тогда
х – 64 г/моль · 0,4 моль + 24 г/моль · 0,4 моль = 0,95х;
0,05х = 16
х = 320 г;
m(исх. р-ра CuSO₄) = 320 г.

Вычислим количество оставшегося после первой реакции магния, а также исходные массу и количество вещества хлороводорода, реагирующего с оставшимся магнием.

По уравнению реакции (I) ν(CuSO₄) = ν_реаг.(Mg), следовательно:
ν_ост.(Mg) = ν_исх.(Mg исх) — ν_реаг.(Mg) = 1,2 моль — 0,4 моль = 0,8 моль;
m_исх.(HCl) = m(р-ра HCl) · ω(HCl)/100% = 292 г · 25%/100% = 73 г;
ν_исх.(HCl) = m/M = 73 г/36,5 г/моль = 2 моль.

Поскольку по уравнению реакции (II) ν_расх.(HCl) = 2ν_ост.(Mg),
вычислим количество и массу хлороводорода, оставшиеся после реакции с магнием:
ν_расх.(HCl) = 2ν_ост.(Mg) = 0,8 моль · 2 = 1,6 моль;
ν_ост.(HCl) = ν_исх.(HCl) – ν_расх.(HCl) = 2 моль — 1,6 моль = 0,4 моль;
m_ост.(HCl) = M · ν = 36,5 г/моль · 0,4 моль = 14,6 г.

Далее вычислим количество вещества и массу выделившегося по реакции (II) водорода:
ν(H₂) = ν_ост.(Mg) = 0,8 моль;
m(H₂) = M · ν = 2 г/моль · 0,8 моль = 1,6 г.

Масса конечного раствора рассчитывается сложением масс растворов сульфата меди, соляной кислоты и магния за вычетом масс меди и водорода. Проведем необходимые вычисления:
m(Cu) = M · ν = 64 г/моль · 0,4 моль = 25,6 г;
m(конеч. р-ра) = m(исх. р-ра CuSO₄) + m(р-ра HCl) + m_исх.(Mg) — m(Cu) — m(H₂) = 320 г + 292 г + 28,8 г — 25,6 г — 1,6 г = 613,6 г.

Вычислим массовую долю хлороводорода в конечном растворе:
ω(HCl) = m_ост.(HCl)/m(конеч. р-ра) · 100% = 14,6 г/613,6 г · 100% = 2,38%.

Ответ: ω(HCl) = 2,38%.

Задание №3

К 20%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 57,4 г кристаллогидрата сульфата цинка (ZnSO₄ · 7H₂O) добавили 14,4 г порошка магния. После завершения реакции к полученной смеси добавили 292 г раствора соляной кислоты. Рассчитайте массовую долю хлороводорода в образовавшемся растворе, если известно, что она снизилась в 4 раза относительно исходной (процессами гидролиза пренебречь). В ответе напишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Магний, как более активный металл, способен вытеснять менее активный – цинк – из его соли:

ZnSO₄ + Mg = MgSO₄ + Zn (I)

С соляной кислотой могут взаимодействовать образовавшийся по реакции (I) цинк, и непрореагировавший цинк:

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂ (II)

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂ (III)

Вычислим исходные количества сульфата цинка и металлического магния:
ν(ZnSO₄) = ν(ZnSO₄ · 7H₂O) = m/M = 57,4 г/287 г/моль = 0,2 моль;
ν_исх.(Mg) = m/M = 14,4 г/24 г/моль = 0,6 моль.

По уравнению реакции (I) ν(ZnSO₄) = ν_реаг.(Mg), следовательно, магний содержится в избытке и после взаимодействия с сульфатом цинка остается его некоторая часть.

С соляной кислотой реагируют не прореагировавший по реакции (I) магний и образовавшийся цинк. Вычислим количества и массы кислоты и водорода, участвующие в реакциях (II) и (III):
ν_ост.(Mg) = ν_исх.(Mg) — ν_реаг.(Mg) = ν(ZnSO₄) = 0,6 моль — 0,2 моль = 0,4 моль.

По уравнениям реакции (II) и (III): ν_II(Н₂) = ν_ост.(Mg), ν_III(Н₂) = ν(Zn), то
ν(Н₂) = ν_II(Н₂) + ν_III(Н₂) = 0,4 моль + 0,2 моль = 0,6 моль; следовательно,
m(Н₂) = M · ν = 2 г/моль · 0,6 моль = 1,2 г.

По уравнению реакциям (II) и (III) ν_II(HCl) = 2ν_ост.(Mg) и ν_III(HCl) = 2ν(Zn), следовательно, общее содержание прореагировавшей соляной кислоты составляет:
ν_расх.(HCl) = ν_II(HCl) + ν_III(HCl) = 2ν_ост.(Mg) + 2ν(Zn)= 0,4 моль · 2 + 0,2 моль · 2 = 1,2 моль.
m_расх.(HCl) = M · ν = 36,5 г/моль · 1,2 моль = 43,8 г.

Далее вычислим массу исходного раствора сульфата цинка.

По уравнению реакции (III)
m(ZnSO₄) = M · ν = 161 г/моль · 0,2 моль = 32,2 г;
m(р-ра ZnSO₄) = m(ZnSO₄)/ω(ZnSO₄) · 100% = 32,2 г/20% · 100% = 161 г.

Масса конечного раствора рассчитывается сложением масс растворов сульфата цинка, кислоты и магния за вычетом массы водорода. Проведем необходимые расчеты:
m(конеч. р-ра) = m(р-ра ZnSO₄) + m(р-ра HCl) + m_исх.(Mg) = 161 г + 292 г + 14,4 г — 1,2 г = 466,2 г.

Пусть в конечном растворе осталось х г хлороводорода, тогда его исходная масса составляет (х + 43,8) г. Зная соотношение массовых долей в исходном и конечном растворах хлороводорода, составим уравнение:

(х + 43,8)/292 = 4х/466,2
1168х = 466,2х + 20419,56;
701,8х = 20419,56;
х = 29,1г.
m_ост.(HCl) = 29,1 г.

Вычислим массовую долю хлороводорода в конечном растворе:
ω(HCl) = m_ост.(HCl)/m(конеч. р-ра) · 100% = 29,1 г/466,2 г · 100% = 6,24%.

Ответ: ω(HCl) = 6,24%.

Задание №4

Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 640 г 15%-ного раствора сульфата меди (II). К моменту остановки процесса масса раствора уменьшилась на 5%. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ный раствор гидроксида натрия. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе. В ответе напишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Реакция водного раствора сульфата меди (II) протекает с образованием меди (на катоде), выделением кислорода (на аноде) и образованием в растворе серной кислоты:

2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu + O₂ + 2H₂SO₄ (I)

С раствором щелочи может реагировать образовавшаяся серная кислота и непрореагировавший сульфат меди (II):

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O (II)

CuSO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + Cu(OH)₂ (III)

Вычислим исходные массы и количество вещества сульфата меди (II) в растворе:
m_исх.(CuSO₄) = m(р-ра CuSO₄) · ω(CuSO₄)%/100% = 640 · 15%/100% = 96 г;
ν_исх.(CuSO₄) = m/M = 96 г/160 г/моль = 0,6 моль.

Поскольку к моменту остановки процесса масса исходного раствора уменьшилась на 5%, следовательно, масса конечного раствора составила 95% от исходного:
m_ост.(р-ра CuSO₄) = 640 г · 0,95 = 608 г.

Масса исходного раствора уменьшилась за счет выпавшей в осадок меди и выделившегося кислорода.

Пусть x моль кислорода образовалось в результате реакции (I), тогда 2x моль меди выпало в осадок. Изменение массы раствора по сравнению с исходным (640 г – 608 г) 32 г происходит за счет выделившегося кислорода и выпавшей в осадок меди.

Составит уравнение:
ν(Cu) · M(Cu) + ν(O₂) · M(O₂) = 2x · 64 + 32x = 160x = 32, следовательно,
x = 0,2, т.е.

по уравнению реакции (I) образовалось ν(H₂SO₄) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль,
ν_ост.(CuSO₄) = ν_исх.(CuSO₄) – 2x = 0,6 моль – 0,4 моль = 0,2 моль.

Вычислим массу и количество вещества прореагировавшей по уравнениям реакций (II) и (III) щелочи:
m_исх.(NaOH) = m(р-ра NaOH) · ω(NaOH)%/100% = 400 г · 20%/100% = 80 г;
ν_исх.(NaOH) = m/M = 80 г/40 г/моль = 2 моль.

По уравнению реакции (II) ν_II(NaOH) = 2ν(H₂SO₄) = 2 · 0,4 моль = 0,8 моль;

по уравнению реакции (III) ν_III(NaOH) = 2ν_ост.(CuSO₄) = 2 · 0,2 моль = 0,4 моль, следовательно,
ν_общ.(NaOH) = ν_II(NaOH) + ν_III(NaOH) = 0,8 моль + 0,4 моль = 1,2 моль;
ν_ост.(NaOH) = ν_исх.(NaOH) — ν_общ.(NaOH) = 2 моль – 1,2 моль = 0,8 моль;
m_ост.(NaOH) = M · ν = 40 г/моль · 0,8 моль = 32 г.

В результате реакции (III) в осадок выпадает гидроксид меди (II), следовательно,
ν(Cu(OH)₂) = ν_ост.(CuSO₄) = 0,2 моль,
m((Cu(OH)₂) = M · ν = 98 г/моль · 0,2 моль = 19,6 г.

Рассчитаем массу конечного раствора:
m(конеч. р-ра) = m_ост.(р-ра CuSO₄) + m(р-ра NaOH) — m((Cu(OH)₂) = 608 г + 400 г – 19,6 г = 988,4 г.

Вычислим массовую долю щелочи в конечном растворе:
ω(NaOH) = m_ост.(NaOH)/m(конеч. р-ра) · 100% = 32 г/988,4 г · 100% = 3,24%.

Ответ: ω(NaOH) = 3,24%.

Задание №5

В результате электролиза (на инертных электродах) 170 г 40%-ного раствора нитрата серебра массовая доля соли в растворе уменьшилась на 16,84%. К образовавшемуся в результате электролиза раствору добавили 175,5 г раствора хлорида натрия, в котором на 4 хлорид-иона приходится 117 молекул воды. Определите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе. (Принять, что степень диссоциации сильных электролитов в растворе равна 100%.) В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Решение

Реакция водного раствора нитрата серебра протекает с образованием серебра (на катоде), выделением кислорода (на аноде) и образованием в растворе азотной кислоты:

4AgNO₃ + 2H₂O = 4Ag + O₂ + 4HNO₃ (I)

Из всех возможных веществ, присутствующих в растворе, с хлоридом натрия может взаимодействовать только нитрат серебра:

AgNO₃ + NaCl = AgCl + NaNO₃ (II)

Вычислим массу соли и количество вещества в исходном растворе:
m_исх.(AgNO₃) = m_исх.(р-ра AgNO₃) · ω(AgNO₃) = 170 г · 40%/100% = 68 г;
ν_исх.(AgNO₃) = m/M = 68 г/170 г/моль = 0,4 моль;
ω(AgNO₃) = ω_исх.(AgNO₃) — 16,84% = 40% — 16,84% = 23,16%.

Пусть на аноде выделилось х моль кислорода, тогда на катоде выделилось 4х моль серебра. Составим уравнение для вычисления их количеств:

M(Ag) · 4x + M(O₂) · 32x = 108 г/моль · 4х + 32 г/моль · х = 464 x г, следовательно, в процессе электролиза масса раствора уменьшилась на 464 x г, тогда массы оставшейся соли и раствора составляют:

m(AgNO₃) = M · ν = 170 · (0,4 – 4x),
m(р-ра AgNO₃) = 170 – 464x,
0,2316 = 170 · (0,4 – 4x)/(170 – 464x),
0,2316 · (170 – 464x) = 170 · (0,4 – 4x); откуда
x = 0,05.

Отсюда ν(AgNO₃) = ν_исх.(AgNO₃) – 4x = 0,4 моль – 4 · 0,05 моль = 0,2 моль,
m(р-ра AgNO₃) = 170 г – 464x г = 170 г – 464 · 0,05 г = 146,8 г.

Для вычисления количества хлорида натрия необходимо учесть, что соотношения числа частиц в растворе будет равно соотношению числа моль этих частиц. Тогда справедливо следующее соотношение:
ν(NaCl)/ν(H₂O) = N(NaCl)/N(H₂O) = N(Cl^—)/N(H₂O) = 4/117.

Обозначим за 4y моль количество хлорида натрия, тогда количество воды составит 117y моль. Зная общую массу раствора, составим уравнение:
M(NaCl) · 4y + M(H₂O) · 117y = m(р-ра NaCl);
58,5 г/моль · 4y моль + 18 г/моль · 117y моль = 175,5 г;
2340y = 175,5
y = 0,075 моль, т.е.
ν(NaCl) = 0,075 моль · 4 = 0,3 моль.

По уравнению реакции (II) ν(AgNO₃) = ν_реаг.(NaCl), следовательно,
ν_ост.(NaCl) = ν(NaCl) — ν_реаг.(NaCl) = 0,3 моль — 0,2 моль = 0,1 моль;
m_ост.(NaCl) = M · ν = 58,5 г/моль · 0,1 моль = 5,85 г.

Масса конечного раствора рассчитывается сложением масс раствора нитрата серебра после электролиза и исходного раствора хлорида натрия за вычетом осадка хлорида серебра. Рассчитаем количество вещества и массу хлорида серебра, образующегося по реакции (II):

ν(AgCl) = ν(AgNO₃) = 0,2 моль;
m(AgCl) = M · ν = 143,5 г/моль · 0,2 моль = 28,7 г.

Вычислим массу конечного раствора:
m(конеч. р-ра) = m_обр.(р-ра AgNO₃) + m(р-ра NaCl) — m(AgCl) = 146,8 г + 175,5 г — 28,7 г = 293,6 г.

Вычислим массовую долю хлорида натрия в конечном растворе:
ω(NaCl) = m_ост.(NaCl)/m(конеч. р-ра) · 100% = 5,85 г/293,6 г · 100% = 1,99%.

Ответ: ω(NaCl) = 1,99%.

Источник

В этой статье разберем расчетные задачи из реального ЕГЭ по химии 30 мая 2021 года.

Задачи 34 из реальных КИМ ЕГЭ 2021 по химии и их подробные решения (основная волна 31.05.2021 и резервные дни).

Задача на смесь оксидов фосфора (V) и натрия / калия встречалась, судя по всему, преимущественно в вариантах реального ЕГЭ в Москве. Мне также попалась эта задача. Скажу честно, приятно удивлен, даже пришлось подумать при решении.

1. Смесь, содержащую оксид фосфора(V) и оксид натрия, в которой соотношение числа атомов фосфора к числу атомов натрия равно 7 : 18, нагрели, а затем растворили в горячей воде. В результате получили 312,5 г раствора, в котором массовая доля атомов водорода составляет 7,36%.
Вычислите массу фосфата натрия в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение.

P₂O₅ + 3Na₂O = 2Na₃PO₄

Масса и количество атомов водорода в конечном растворе:

m(H) =447,4*0,076 = 34 г, n(H)= 34 моль

«Источник» всех атомов водорода в конечном растворе – добавленная вода. Найдем количество вещества добавленной воды:

m(H) = 312,5*0,0736 = 23 г, n(H)= 23 моль

Отсюда:

n(H₂O) = ½*n(H)= 11,5 моль, m(H₂O) = 11,5*18 = 207 г

m_{(исх.смеси)} = 312,5 – 207 = 105,5 г

Пусть n(P₂O₅) = x моль, тогда n(P) = 2x моль, m(P₂O₅) = 142x г

n(Na₂O) = y моль, тогда n(Na) = 2y моль, m(Na₂O) = 62у г

2x/2y = 7/18, x/y = 7/18, x = 7/18*y

62у + 7/18*142у = 105,5

у = 0,9, х = 0,3 моль

P₂O₅ + 3Na₂O = 2Na₃PO₄

Было: 0,35 0,9

Изм.: -0,3 -0,9 +0,6

Ост.: 0,05 0 0,6

Остаток оксида фосфора: n(P₂O₅) = 0,05 моль, n(Na₃PO₄) = 0,6 моль

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

n(H₃PO₄) = 2*0,05 = 0,1 моль

2Na₃PO₄ + H₃PO₄ = 3Na₂HPO₄

Было: 0,6 0,1

Изм.: -0,2 -0,1 +0,3

Ост.: 0,4 0 0,3

m(Na₃PO₄) = 0,4*164 = 65,6 г

Ответ: m(Na₃PO₄) = 0,4*164 = 65,6 г

2. Через 400 г 36%-ного раствора нитрата железа(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока объём газа, выделившийся на катоде, не оказался в 2 раза меньше объёма газа, выделившегося на аноде. При этом получили раствор, в котором массовая доля нитрата железа(II) составила 10,19%. К полученному раствору добавили 120 г 40%-ного раствора карбоната аммония. Вычислите массовую долю нитрата железа(II) в конечном растворе.

Решение.

2Fe(NO₃)₂ + 2H₂O = 2Fe + O₂ + 4HNO₃ (1)

2H₂O = 2H₂ + O₂ (2)

(NH₄)₂CO₃+ 2HNO₃= 2NH₄NO₃ + H₂O + CO₂ (3)

m(Fe(NO₃)₂) =400*0,36 = 144 г,

n(Fe(NO₃)₂) = 144/180 = 0,8 моль

Пусть количество воды, которая вступила в электролиз, равно х моль. Тогда в реакции 2 выделилось:

n₂(H₂) = х моль, n₂(О₂) = х/2 моль

n₂(H₂O) = х моль, m₂(H₂O) = 18х г

Тогда в реакции 1 образовался кислород:

n₁(О₂) = 2х — х/2 = 3/2х моль, m₁(О₂) = 32*3/2х = 48х г

n₁(Fe(NO₃)₂) = 3х моль, m₁(Fe(NO₃)₂) = 180*3х = 540х г

n₁(Fe) = 3х моль, m₁(Fe) = 56*3х = 168x г

Масса нитрата железа (II) в растворе после электролиза:

m(Fe(NO₃)₂) = 144 — 540х г,

Получаем уравнение:

(144 — 540х)/( 400 — 18х — 48х — 168х) = 0,1019

х = 0,2 моль

n₁(HNO₃) = 6*0,2 = 1,2 моль, m₁(HNO₃) =75,6 г

m((NH₄)₂CO₃) = 120*0,4 = 48 г, n((NH₄)₂CO₃) = 48/96 = 0,5 моль

В реакции (3) образуется:

n(CO₂) = 0,25 моль, m(CO₂) = 0,25*44 = 11 г,

Масса конечного раствора:

m_р-ра = 400 — 234*0,2 + 120 — 11 = 462,2 г

m(Fe(NO₃)₂) = 144 — 540*0,2 = 36 г

ω(Fe(NO₃)₂) = 36/462,2 = 0,0779 или 7,79%

Ответ: ω(Fe(NO₃)₂) = 7,79%

3. Смесь бромида кальция и хлорида меди(II) растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 200 г раствора в первой колбе добавили 785 г 30%-ного раствора нитрата серебра. При этом массовая доля нитрата серебра в растворе уменьшилась вдвое. К 340 г раствора во второй колбе добавили избыток раствора иодида калия, в результате чего в осадок выпало 64,94 г соли. Вычислите массовую долю каждой из солей в третьей колбе.

4. Смесь хлорида бария и хлорида алюминия растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 300 г раствора в первой колбе добавили 164 г 10%-ного раствора фосфата натрия. При этом все исходные вещества прореагировали полностью. К 120 г раствора во второй колбе добавили 155,61 г 20%-ного раствора сульфата натрия. При этом массовая доля сульфата натрия в полученном растворе оказалась вдвое меньше, чем в исходном. Вычислите массовую долю каждой из солей в третьей колбе. Процессами гидролиза пренебречь.

Решение.

Уравнения реакций:

3BaCl₂ + 2Na₃PO₄ = 6NaCl + Ba₃(PO₄)₂ (1)

AlCl₃ + Na₃PO₄ = 3NaCl + AlPO₄ (2)

BaCl₂ + Na₂PO₄ = 2NaCl + BaSO₄ (3)

Количество вещества реагентов и масса продуктов реакций:

m(Na₃PO₄) = 164 · 0,1 = 16,4 г

n(Na₃PO₄) = 16,4 / 164 = 0,1 моль

mисх.(Na₃PO₄) = 155,61 · 0,2 = 31,122 г

Пусть в растворе во второй колбе было

n(BaCl₂) = x моль, тогда

m_{прореаг.}(NaSO₄ ) = 142х г

m_{(обр. р-ра)} = 120 + 155,61 — 233х = 275,61 — 233х г

(31,122 — 142х) / (275,61 — 233х) = 0,1

х = 0,03 моль

m(BaCl)₂ = 0,03 · 208 = 6,24 г

ω(BaCl)₂ = 6,24 / 120 = 0,052 или 5,2%

В растворе в первой колбе было:

n(BaCl₂) = 0,3 · 300 / 120 = 0,075 моль

n₁(Na₃PO₄) = 0,075 · 2 / 3 = 0,05 моль

n₂(Na₃PO₄) = 0,1 — 0,05 = 0,05 моль

n(AlCl₃) = n₂(NaPO₄) = 0,05 моль

m(AlCl₃) = 0,05 ·133,5 = 6,675 г

ω(AlCl₃) = 6,675 / 300 = 0,022 или 2,2%

Ответ: ω(BaCl₂) = 5,2%; ω(AlCl₃) = 2,2%

5. Через 522 г 5%-ного раствора нитрата бария пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 8,4 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили насыщенный раствор, приготовленный при комнатной температуре растворением 96,6 г глауберовой соли (Na₂SO₄ ∙ 10H₂O) в необходимом количестве воды. При этом массовая доля сульфата натрия в растворе уменьшилась в 4,5 раза. Вычислите растворимость безводного сульфата натрия при комнатной температуре (в г на 100 г воды).

6. Кристаллогидрат сульфата алюминия, в котором массовая доля атомов серы меньше массовой доли атомов кислорода в 5 раз, растворили в воде. При этом образовался раствор массой 722,4 г. Через образовавшийся раствор пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 35,84 л (н.у.) газа. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 424 г 10%-ного раствора карбоната натрия. При этом массовая доля карбоната натрия в растворе уменьшилась в 10 раз. Вычислите массу растворенного кристаллогидрата сульфата алюминия.

Al₂(SO₄)₃·xH₂O

В одной частице кристаллогидрата содержатся атомы серы и кислорода:

N(S) = 3, N(O) = 12 + x

Масса атомов серы и кислорода:

m(S) = 32·3 = 96 г,

m(O) = 16·(12 + x) = (192 + 16x) г

m(O)/m(S) = 5

(192 + 16x)/96 = 5

х = 18

Al₂(SO₄)₃·18H₂O

При электролизе раствора сульфата алюминия протекает реакция:

2H₂O = 2H₂ + O₂

На аноде образуется кислород:

n(O₂) = V/V_m = 35,84/22,4 = 1,6 моль

n(H₂O) = 2n(O₂) = 1,6⋅2 = 3,2 моль

m(H₂O) = n⋅M = 3,2⋅18 = 57,6 г

Al₂(SO₄)₃+ 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Al(OH)₃ + 3CO₂ + 6NaCl

m(Na₂CO₃) = m_р-ра⋅ω(Na₂CO₃) = 424⋅0,1 = 42,4 г

n(Na₂CO₃) = m/M = 42,4/106 = 0,4 моль

Пусть n(Al₂(SO₄)₃) = x моль, тогда:

m(Al₂(SO₄)₃) = 342x

Масса исходного кристаллогидрата:

m(Al₂(SO₄)₃·18H₂O) = 666x г

В реакцию вступило:

n_{прореаг.}(Na₂CO₃) = 3х моль,

осталось:

n_ост.(Na₂CO₃) = 0,4 — 3х моль

m_ост.(Na₂CO₃) = 106⋅(0,4 — 3х) г

n(Al(OH)₃) = 2х моль, m(Al(OH)₃) = 78⋅2x = 156x г

n(CO₂) = 3х моль, m(CO₂) = 44⋅3x = 132x г

m_р-ра = 722,4 — 57,6 + 424 — 156x — 132x = (1088,8 — 288х) г

Получаем уравнение:

106⋅(0,4 — 3х) / (1088,8 — 288х) = 0,01

х = 0,1 моль

n(Al₂(SO₄)₃·18H₂O) = 0,1 моль

m(Al₂(SO₄)₃·18H₂O) = 0,1⋅666 = 66 г

Ответ: m(Al₂(SO₄)₃·18H₂O) = 66 г

7. Через 522 г 10%-ного раствора нитрата бария пропускали электрический ток до тех пор, пока на катоде не выделилось 94,08 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили насыщенный раствор, приготовленный при комнатной температуре растворением 100 г медного купороса (CuSO₄ ∙ 5H₂O) в необходимом количестве воды. При этом массовая доля сульфата меди(II) в растворе уменьшилась в 4 раза. Вычислите растворимость безводного сульфата меди(II) при комнатной температуре (в г на 100 г воды).

8. Смесь, состоящую из нитрата цинка, нитрата меди(II) и нитрата серебра, растворили в воде. При этом получили раствор, в котором массовая доля нитрата цинка составила 18,9%, а массовая доля нитрата меди(II) – 9,4%. В первую колбу налили 500 г этого раствора и внесли медную проволоку. После окончания реакции массовая доля нитрата меди(II) в колбе составила 25,5%. (Возможной реакцией избытка меди с нитратом меди(II) пренебречь.) Во вторую колбу налили 200 г исходного раствора и добавили избыток порошка цинка. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе во второй колбе.

9.Смесь хлорида бария и гидроксида бария растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 520 г раствора в первой колбе добавили избыток раствора серной кислоты. При этом образовалось 163,1 г осадка. К 130 г раствора во второй колбе добавили 166,5 г 20%-ной соляной кислоты. В результате массовая доля кислоты в растворе уменьшилась вдвое. Вычислите массовую долю хлорида бария и гидроксида бария в растворе в третьей колбе.

Решение.

Уравнения реакций:

BaCl₂ + H₂SO₄ = 2HCl + BaSO₄(1)

Ba(OH)₂ + H₂SO₄ = 2H₂O + BaSO₄ (2)

Ba(OH)₂ + 2HCl = BaCl₂ + 2H₂O (3)

Количество вещества реагентов и масса продуктов реакций:

n(BaSO₄) = 163,1 / 233 = 0,7 моль

mисх.(HCl) = 166,5 · 0,2 = 33,3 г

n_исх.(HCl) = 0,91 моль

m _{р-ра 2} = 130 + 166,5 = 296,5 г

mост.(HCl) = 0,1 · 296,5 = 29,65 г

nост.(HCl) = 29,65 / 36,5 = 0,81 моль

nпрореаг.(HCl) = 0,91 — 0,81 = 0,1 моль

n(Ba(OH)₂) = 0,05 моль

m(Ba(OH)₂) = 0,05 · 171 = 8,55 г

ω(Ba(OH)₂) = 8,55 / 130 = 0,066 или 6,6%

В растворе и в первой колбе было:

n(Ba(OH)₂) = 0,05 · 520 / 130 = 0,2 моль

n(BaCl₂) = n(BaSO₄) — n(Ba(OH)₂) = 0,7 — 0,2 = 0,5 моль

m(BaCl₂) = 0,5 · 208 = 104 г

ω(BaCl₂) = 104 / 520 = 0,2 или 20%

Ответ:ω(Ba(OH)₂) = 6,6%; ω(BaCl₂) = 20%

[/su_expand]

10. Смесь сульфата железа(II) и хлорида цинка растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 800 г раствора в первой колбе добавили избыток раствора нитрата бария. При этом образовалось 116,5 г осадка. К 320 г раствора во второй колбе добавили 462 г 40%-ного раствора гидроксида натрия без доступа воздуха. При этом массовая доля щелочи в растворе уменьшилась в 2 раза. Вычислите массовую долю каждой из солей в растворе в третьей колбе.

11. Смесь бромида калия и иодида калия растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 250 г раствора в первой колбе добавили 430 г 40%-ного раствора нитрата серебра. После завершения реакции массовая доля нитрата серебра в образовавшемся растворе составила 8,44%. К 300 г раствора во второй колбе добавили избыток раствора нитрата меди(II), в результате чего в осадок выпало 28,65 г соли. Вычислите массовую долю каждой из солей в третьей колбе.

12. Смесь, содержащую оксид фосфора(V) и оксид калия, в которой соотношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно 14,5 : 4, сплавили, затем растворили в горячей воде. В результате получили 447,4 г раствора, в котором массовая доля атомов водорода составляет 7,6%. Вычислите массу фосфата калия в полученном растворе.

Решение:

Записаны уравнения реакций:

3K₂O + P₂O₅ = 2K₃PO₄ (1)

3H₂O + P₂O₅ = 2H₃PO₄ (2)

2K₃PO₄ + H₃PO₄ = 2K₂HPO₄ (3)

Количество вещества реагентов и масса продуктов реакций:

m(H) = 447,4 · 0,076 = 34 г

n(H) = 34 моль

n(H₂O) = 0,5n(H) = 17 моль

m(H₂O) = 17 · 18 = 306 г

m(сплава) = 447,4 — 306 = 141,4 г

Пусть взяли х моль К₂О и у моль P₂O₅, тогда

m(смеси) = 94х + 142у = 141,4 г

(х+ 5у) : 2у = 14,5 : 4

х = 0,9 моль; у = 0,4 моль

P₂O₅ — избыток

n_{прореаг., 1}(P₂O₅) = 0,3

nизб.(P₂O₅) = 0,1 моль

n(H₃PO₄) = 0,2 моль

n₁(K₃PO₄) = 0,6 моль

nпрореаг.(K₃PO₄) = 0,4 моль

nост.(K₃PO₄) = 0,2 моль

mост.(K₃PO₄) = 0,2 · 212 = 42,4 г

Ответ: mост.(K₃PO₄) = 42,4 г

13. Смесь хлорида магния и нитрата алюминия растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 750 г раствора в первой колбе добавили избыток раствора нитрата серебра. При этом образовалось 114,8 г осадка. К 300 г раствора во второй колбе добавили 868,54 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. При этом массовая доля щелочи в растворе уменьшилась в 1,6 раза. Вычислите массовую долю каждой из солей в третьей колбе.

Решение:

Уравнения реакций:

MgCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl + Mg(NO₃)₂ (1)

Al(NO₃)₃ + 4NaOH = 3NaNO₃ + Na[Al(OH)₄] (2)

MgCl₂ + 2NaOH = 2NaCl + Mg(OH)₂ (3)

Количество вещества реагентов и масса продуктов реакций:

n(AgCl) = 114,8 / 143,5 = 0,8 моль

n₁(MgCl₂) = 0,5n(AgCl) = 0,4 моль

m(MgCl₂) = 0,4 · 95 = 38 г

ω(MgCl₂) = 38 / 750 = 0,05 или 5%

n₃(MgCl₂) = 0,4 · 300 / 750 = 0,16 моль

n(Mg(OH)₂) = 0,16 моль

m(Mg(OH)₂) = 58 · 0,16 = 9,28 г

m_исх.(NaOH) = 868,54 · 0,2 = 173,708 г

ω_конеч.(NaOH) = 0,2 / 1,6 = 0,125

Пусть в растворе во второй колбе было

n(Al(NO₃)₃) = x моль, тогда

m_{прореаг.}(NaOH ) = 40 · (4х + 0,32) = 160х + 12,8 г

m_{обр. остатка}= 300 + 868,54 — 9,28 = 1159,26 г

(173,708 — 160х — 12,8) / 1159,26 = 0,125

х = 0,1 моль

m(Al(NO₃)₃) = 0,1 · 213 = 21,3 г

ω(Al(NO₃)₃) = 21,3 / 300 = 0,071 или 7,1%

ω(MgCl₂) = 5%; ω(Al(NO₃)₃) = 7,1%

Ответ: ω(MgCl₂) = 5%; ω(Al(NO₃)₃) = 7,1%

14. Через 520 г 16,1%-ного раствора сульфата цинка пропускали электрический ток до тех пор, пока объём газа, выделившегося на катоде, не оказался равным объёму газа, выделившегося на аноде. При этом получили раствор, в котором массовая доля сульфата цинка составила 10,3%. К полученному раствору добавили 212 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Вычислите массовую долю сульфата цинка в конечном растворе.

Решение.

2ZnSO₄ + 2H₂O = 2Zn + O₂ + 2H₂SO₄ (1)

2H₂O = 2H₂ + O₂ (2)

Na₂CO₃+ H₂SO₄= Na₂SO₄ + H₂O + CO₂ (3)

m(ZnSO₄) = 520*0,161 = 83,72 г,

n(ZnSO₄) = 83,72/161 = 0,52 моль

Пусть количество воды, которая вступила в электролиз, равно х моль. Тогда в реакции 2 выделилось:

n₂(H₂) = х моль, n₂(О₂) = х/2 моль

n₂(H₂O) = х моль, m₂(H₂O) = 18х г

Тогда в реакции 1 образовался кислород:

n₁(О₂) = х/2 моль, m₁(О₂) = 32*х/2 = 16х г

n₁(ZnSO₄) = х моль, m₁(ZnSO₄) = 161х г

n₁(Zn) = х моль, m₁(Zn) = 65х г

Масса нитрата железа (II) в растворе после электролиза:

m(ZnSO₄) = 83,72 — 161х г,

Получаем уравнение:

(83,72 — 161х)/(520 — 16х — 65х — 18x) = 0,103

х = 0,2 моль

n₁(H₂SO₄) = 0,2 моль, m₁(H₂SO₄) = 19,6 г

m(Na₂CO₃) = 212*0,1 = 21,2 г, n(Na₂CO₃) = 21,2/106 = 0,2 моль

В реакции (3) образуется:

n(CO₂) = 0,2 моль, m(CO₂) = 0,2*44 = 8,8 г,

Масса конечного раствора:

m_р-ра = 520 — 19,8 + 212 — 8,8 = 703,4 г

m(ZnSO₄) = 83,72 — 161*0,2 = 51,52 г

ω(ZnSO₄) = 51,52/703,4 = 0,0732 или 7,32%

Ответ: 7,32%

15. Раствор нитрата меди(II) массой 2 кг 730 г с массовой долей нитрата меди(II) 18,8%, содержащий в качестве примеси нитрат серебра, разлили на две колбы в соотношении 1 : 2. В первую колбу, содержащую меньшую часть раствора, внесли медную проволоку. После окончания реакции массовая доля нитрата меди(II) в колбе составила 20%. (Возможной реакцией избытка меди с нитратом меди(II) пренебречь.) В раствор во второй колбе внесли порошок цинка, в результате получили бесцветный раствор. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе во второй колбе.

Источник

Задачи для практики

Задача 1

Решение

Задача 2

Решение

Задача 3

Решение

Задача 4

Решение

Задача 5

Решение

Задача 6

Решение

Задача 7

Решение

Задача 8

Решение

Задача 9

Решение

Задача 10

Решение

Задача 11

Решение

Задача 12

Решение

Задача 13

Решение

Задача 14

Решение

Рекомендуемые курсы подготовки

Новое и интересное на сайте: