Определение массовой доли вещества (стр. 2 из 2)
ra(HCl) ж 2 моль/л 0,9 л ж 1,8 моль — избыток, значит, количество вещества водорода определяем по NaH:
ra(H2)ζ ra(NaH) ж 1,75 моль.
4. Сравним количество вещества N2 и H2. По уравнению:
а имеем 0,5 моль, следовательно, азот прореагирует полностью.
5. Вычислим массу аммиака:
ra(NH3)ζ 2ra(N2)ζ 1моль; то(NH3)ζ 1 моль ■ 17 г/моль ж 17 г — на столько увеличится масса раствора азотной кислоты. Ответ:
ж 17 г.Задача 8. К раствору хлорида железа, содержащему 13,0 г соли, прибавили избыток гидроксида калия. При этом образовался осадок массой 8,56 г. Определите валентность железа в хлориде.
Решение
1. Известны нераствормые гидроксиды железа(11) и железа(Ш). Обозначим валентность железа в хлориде через,:
2. Выразим через & количество вещества соли и гидроксида железа:
3. вставим уравнение:
Pешая уравнение, получаем, что валентность железа в хлориде равна III.
Oтвет: III.
Задача 9. Cмесь металла и сульфида данного металла полностью растворилась в 10%-ной соляной кислоте, при этом выделилось 11,2 л (н. у.) газа. При добавлении к образовавшемуся раствору раствора красной кровяной соли образуется осадок синего цвета. При пропускании выделившегося газа через избыток раствора нитрата свинца образуется 47,8 г осадка черного цвета. Oпределите массовые доли компонентов смеси.
Pешение
1. Исходная смесь полностью растворилась в соляной кислоте, следовательно, и металл, и сульфид данного металла прореагировали нацело. Взаимодействие с красной кровяной солью с образованием осадка синего цвета (турнбулевой сини) — качественная реакция на катион Fe2K, следовательно, металл — железо, сульфид металла — FeS:
2. Hайдем массу сульфида железа:
3. Oпределим массу железа:
Ai(H2) = га(газов) - Ai(H2S); Ai(H2) = 0,5 моль - 0,2 моль = 0,3 моль; Ai(Fe) = (H2) = 0,3моль; An(Fe) = 0,3 моль ■ 56 г/моль = 16,8 г.
4. Вычислим массовые доли компонентов смеси:
т(см.) = 16,8 г K 17,6 г = 34,4 г;
M(Fe) = 100%- 51,16%=48,84%. Oт в е т: M(Fe) = 48,84%; M(FeS) = 51,16%.
Задача 6.334. Cмесь железа и магния обработали концентрированной серной кислотой и собрали газ объемом 1,68 л (н. у.). ^ра-створившийся остаток отделили и обработали разбавленной азотной кислотой, при этом остаток полностью растворился. Полученный раствор осторожно выпарили, соль прокалили. Масса твердого остатка составила 12 г. Oπределите количественное соотношение металлов в смеси.
Pешение
1. Железо при обычных условиях с концентрированной серной кислотой не взаимодействует, но растворяется в разбавленной азотной кислоте с образованием нитрата железа(Ш):
2. Вычислим количество вещества магния:
3. Вычислим количество вещества железа:
4. Определим соотношение металлов в смеси:!(Fe): Ti(Mg) ж 0,15: 0,3 ж 1: 2. Ответ: ra(Fe): ra(Mg) ж 1: 2.
Задача10.Навеску смеси порошкообразных хрома и марганца обработали хлором без нагревания, масса навески при этом увеличилась на 2,13 г. Полученную смесь растворили в воде. Нерастворившийся твердый остаток отделили и обработали при нагревании концентрированной серной кислотой. Выделившийся газ был поглощен 60 мл 0,2 M раствора перманганата калия. Вычислите массу исходной навески.
Решение
1. С хлором без нагревания взаимодействует только марганец, при этом образуется соль MnCl2, растворимая в воде. С концентрированной серной кислотой при нагревании взаимодействует хром, причем образуется сульфат хрома(Ш) и выделяется SO2, который и взаимодействует с перманганатом калия:
2. Найдем массу марганца:
то(Мп) ж 0,03 моль ■ 55 г/моль ж 1,65 г.
3. Найдем массу хрома:
TO(Cr) ж 0,02 моль ■ 52 г/моль ж 1,04 г.
4. Вычислим массу исходной смеси:
то(см.) жTO(Cr) Kто(Мп); то(см.) ж 1,04 г K 1,65 г ж 2,69 г. Ответ: то(см.) ж 2,69 г.
Задача 11. При прокаливании смеси, содержащей равные количества вещества гидроксида, карбоната и нитрата двухвалентного металла, масса смеси уменьшилась на 25,5 г. Определите металл, входящий в состав соединений, а также массу смеси, если смесь не содержит примесей, а массовая доля металла в ней равна 46,83%.
Решение
1. Обозначим молярную массу металла через а количество вещества каждого компонента смеси — через Так как металл двухвалентен, а количества веществ в смеси равны, то масса металла равна 3,- (г).
Выразим массу исходной смеси:
то(исх. см.) жто(Me(OH)2) Kто(Me(NO3)2) KTre(MeCO3); то(исх. см.) ж-(, K 34) K-(, K 124) K-(, K 60); то(исх. см.) ж 3,- K 218-.
2. Определим металл:
Решая это уравнение, получаем, ж 64, следовательно, металл — медь.
3. Напишем уравнения реакций:
(1) (2
(34. Найдем массу исходной смеси.
Так как масса смеси уменьшилась за счет образования газообразных продуктов реакции, то:
о(исх. см.) жо(кон. см.) K 25,5;
то(исх. см.) ж- ■ 98 K- ■ 188 K- ■ 124; то(исх. см.) ж 410-;
то(кон. см.) жTO1(CuO) K To2(CuO) K To3(CuO);
Следовательно, в смеси было по 0,15 моль веществ. Найдем ее массу:
то(исх. см.) ж 0,15 ■ 410 ж 61,5 (г). Ответ: Cu; то(исх. см.) ж 61,5 г.
Задача 12. Hитрат неизвестного металла растворили в воде и полученный раствор разделили на две равные части. К одной части добавили магний, к другой — такую же массу марганца. По окончании реакции масса осадка во второй части оказалась на 3,1 г меньше, чем в первой. После добавления избытка соляной кислоты к обоим осадкам они частично растворились, и их массы оказались равными и составили 21,6 г. Oπределите неизвестный металл.
Pешение
1. Hадо учесть, что осадки — это неизвестный металл, вытесненный из соли магнием и марганцем, который, в отличие от магния и марганца, не растворяется в соляной кислоте:
2. Так как массы осадков равны, то одинаково и количество вещества металла, а, следовательно, равны и количества вещества вступивших в реакцию магния и марганца.
Если прореагирует 1 моль магния и 1 моль марганца, то разность масс осадков будет равна Дт = 55 г -24 г = 31 г. Так как разность масс осадков равна 3,1 г, следовательно, в реакцию вступило 0,1 моль Mg и 0,1 моль Mn. Cогласно уравнениям реакций образовалось по 0,2 моль неизвестного металла. Hайдем его молярную массу:
= 108 г/моль, металл — серебро. Oт в е т: Ag.Задача 12. Что общего и различного в химических свойствах пероксида водорода и бромоводорода? Приведите уравнения реакций, подтверждающие ответ.
Pешение
Oкислительно-восстановительные свойства веществ характеризует величина стандартного восстановительного потенциала:
Анализ этих данных показывает, что бромоводород — восстановитель, а у пероксида водорода окислительные свойства преобладают над восстановительными:
Восстановительные свойства бромоводорода выражены сильнее, чем у пероксида водорода:
В кислотно-основных взаимодействиях растворы обоих соединений проявляют кислотные свойства, например вступают в реакцию нейтрализации:
2HBrKBa(OH)2 жBaBr2K 2H2O; H2O2KBa(OH)2 жBaO2K 2H2O. Но HBr — сильная кислота, а H2O2 — слабая:
BaO2 K 2HBr ж BaBr2 K H2O2.
Оба вещества способны разлагаться:
Но реакция разложения бромоводорода обратима и протекает только при нагревании; пероксид водорода может разлагаться самопроизвольно под действием света или в присутствии катализатора. Процесс необратим.