Cum se face sarcina 24 a examenului de chimie. Cum să rezolvi problemele de chimie, soluții gata făcute

În 2-3 luni este imposibil să înveți (repetă, îmbunătăți) o disciplină atât de complexă precum chimia.

Nu există modificări la examenul de stat unificat KIM 2020 în chimie.

Nu amâna pregătirea pentru mai târziu.

Când începeți să analizați sarcinile, mai întâi studiați teorie. Teoria de pe site este prezentată pentru fiecare sarcină sub formă de recomandări cu privire la ceea ce trebuie să știți la finalizarea sarcinii. vă va ghida în studiul subiectelor de bază și va determina ce cunoștințe și abilități vor fi necesare la finalizarea sarcinilor de examen de stat unificat în chimie. Pentru succes promovarea examenului de stat unificatîn chimie – teoria este cea mai importantă.
Teoria trebuie susținută practica, rezolvând permanent probleme. Deoarece majoritatea greșelilor se datorează faptului că am citit incorect exercițiul și nu am înțeles ce se cere în sarcină. Cu cât rezolvi mai des teste tematice, cu atât mai repede vei înțelege structura examenului. Sarcini de formare dezvoltate pe baza versiuni demo de la FIPI dați o astfel de oportunitate de a decide și de a afla răspunsurile. Dar nu te grăbi să arunci o privire. În primul rând, decideți singur și vedeți câte puncte obțineți.

Puncte pentru fiecare sarcină de chimie

1 punct - pentru sarcinile 1-6, 11-15, 19-21, 26-28.
2 puncte - 7-10, 16-18, 22-25, 30, 31.
3 puncte - 35.
4 puncte - 32, 34.
5 puncte - 33.

Total: 60 de puncte.

Structura lucrării de examen constă din două blocuri:

Întrebări care necesită un răspuns scurt (sub forma unui număr sau a unui cuvânt) - sarcinile 1-29.
Probleme cu răspunsuri detaliate – sarcini 30-35.

Pentru executare lucrare de examen Chimia durează 3,5 ore (210 minute).

La examen vor fi trei cheat sheets. Și trebuie să le înțelegeți

Acestea sunt 70% din informațiile care vă vor ajuta să treceți cu succes examenul de chimie. Restul de 30% este capacitatea de a folosi foile de cheat furnizate.

Dacă doriți să obțineți mai mult de 90 de puncte, trebuie să petreceți mult timp chimiei.
Pentru a promova cu succes Examenul Unificat de Stat la chimie, trebuie să rezolvi multe: sarcini de pregătire, chiar dacă par ușoare și de același tip.
Distribuiți-vă forțele corect și nu uitați de odihnă.

Îndrăznește, încearcă și vei reuși!

Sarcina nr. 1

Un volum de 3,36 litri de hidrogen a fost trecut prin pulbere de oxid de cupru (II) când a fost încălzit, iar hidrogenul a reacţionat complet. Reacţia a dus la 10,4 g de reziduu solid. Acest reziduu a fost dizolvat în acid sulfuric concentrat cântărind 100 g. Se determină fracția de masă de sare din soluția rezultată (neglijarea proceselor de hidroliză).

Răspuns: 25,4%

Explicaţie:

ν(H2) = V(H2)/V m = 3,36 l/22,4 l/mol = 0,15 mol,

ν(H2) = ν(Cu) = 0,15 mol, prin urmare m(Cu) = 0,15 mol 64 g/mol = 9,6 g

m(CuO) = m(rezidu solid) – m(Cu) = 10,4 g – 9,6 g = 0,8 g

ν(CuO) = m(CuO)/M(CuO) = 0,8 g/80 g/mol = 0,01 mol

Conform ecuației (I) ν(Cu) = ν I (CuSO 4), conform ecuației (II) ν(CuO) = ν II (CuSO 4), deci, ν total. (CuSO 4) = ν I (CuSO 4) + ν II (CuSO 4) = 0,01 mol + 0,15 mol = 0,16 mol.

m total (CuSO 4) = ν total. (CuSO4) M(CuSO4) = 0,16 mol 160 g/mol = 25,6 g

ν(Cu) = ν(SO 2), prin urmare, ν(SO 2) = 0,15 mol și m(SO 2) = ν(SO 2) M(SO 2) = 0,15 mol 64 g/ mol = 9,6 g

m(soluție) = m(rezidu solid) + m(soluție H 2 SO 4) – m(SO 2) = 10,4 g + 100 g – 9,6 g = 100,8 g

ω(CuSO4) = m(CuSO4)/m(soluție) 100% = 25,6 g/100,8 g 100% = 25,4%

Sarcina nr. 2

Hidrogen cu un volum de 3,36 l (n.s.) a fost trecut prin încălzire peste pulbere de oxid de cupru (II) cu o greutate de 16 g. Reziduul format ca urmare a acestei reacții a fost dizolvat în 535,5 g de acid azotic 20%, rezultând un incolor. gaz care devine maro în aer. Determinați fracția de masă a acidului azotic din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

În răspunsul dvs., notați ecuațiile de reacție care sunt indicate în enunțul problemei și furnizați toate calculele necesare (indicați unitățile de măsură ale originalului mărimi fizice).

Răspuns: 13,84%

Explicaţie:

Când hidrogenul este trecut peste oxid de cupru (II), cuprul este redus:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O (încălzire) (I)

Reziduul solid, format din cupru metalic și oxid de cupru (II), reacționează cu o soluție de acid azotic conform ecuațiilor:

3Cu + 8HNO 3 (soluție 20%) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O (II)

CuO + 2HNO 3 (soluție 20%) → Cu(NO 3) 2 + H 2 O (III)

Să calculăm cantitatea de hidrogen și oxid de cupru (II) implicate în reacția (I):

ν(H2) = V(H2)/V m = 3,36 l/22,4 l/mol = 0,15 mol, ν(CuO) = 16 g/80 g/mol = 0,2 mol

Conform ecuației de reacție (I) ν(H 2) = ν(CuO), și în funcție de condițiile problemei, cantitatea de substanță hidrogenă este insuficientă (0,15 mol H 2 și 0,1 mol CuO), deci cuprul (II) oxidul nu a reacționat complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν(Cu) = ν(H 2) = 0,15 mol și ν repaus. (CuO) = 0,2 mol – 0,15 mol = 0,05 mol.

Pentru a calcula în continuare masa soluției, este necesar să se cunoască masele de cupru format și de oxid de cupru (II) nereacționat:

m odihnesc. (CuO) = ν(CuO) M(CuO) = 0,05 mol 80 g/mol = 4 g

Masa totală a reziduului solid este egală cu: m(rezidu solid) = m(Cu) + m reziduu. (CuO) = 9,6 g + 4 g = 13,6 g

Calculați masa și cantitatea inițială de acid azotic:

m ref. (HNO3) = m(HNO3 soluție) ω(HNO3) = 535,5 g 0,2 = 107,1 g

Conform ecuației reacției (II) ν II (HNO 3) = 8/3ν(Cu), conform ecuației reacției (III) ν III (HNO 3) = 2ν(CuO), deci, ν total. (HNO 3) = ν II (HNO 3) + ν III (HNO 3) = 8/3 · 0,15 mol + 2 · 0,05 molmo = 0,5 l.

Masa totală reacţionată ca rezultat al reacţiilor (II) şi (III) este egală cu:

m odihnesc. (HNO 3) = m ref. (HNO 3) – m total. (HNO3) = 107,1 g – 31,5 g = 75,6 g

Pentru a calcula masa soluției rezultate, este necesar să se țină cont de masa de oxid de azot (II) eliberată în reacția (II):

ν(NO) = 2/3ν(Cu), prin urmare, ν(NO) = 2/3 0,15 mol = 0,1 mol și m(NO) = ν(NO) M(NO) = 0, 1 mol · 30 g/ mol = 3 g

Să calculăm masa soluției rezultate:

m(soluție) = m(rezidu solid) + m(soluție HNO 3) – m(NO) = 13,6 g + 535,5 g – 3 g = 546,1 g

ω(HNO 3) = m rest. (HNO3)/m(soluție) 100% = 75,6 g/546,1 g 100% = 13,84%

Sarcina nr. 3

La o soluţie de sare 20% obţinută prin dizolvarea a 12,5 g de sulfat de cupru (CuS045H20) în apă, s-au adăugat 5,6 g de fier. După ce reacţia a fost finalizată, s-au adăugat la soluţie 117 g de soluţie de sulfură de sodiu 10%. Determinați fracția de masă a sulfurei de sodiu în soluția finală (neglijați procesele de hidroliză).

În răspunsul dvs., notați ecuațiile de reacție care sunt indicate în enunțul problemei și furnizați toate calculele necesare (indicați unitățile de măsură ale mărimilor fizice originale).

Răspuns: 5,12%

Explicaţie:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (I)

ν(CuSO 4 5H 2 O) = m(CuSO 4 5H 2 O)/M(CuSO 4 5H 2 O) = 12,5 g/250 g/mol = 0,05 mol

ν ref. (Fe) = m ref. (Fe)/M(Fe) = 5,6 g/56 g/mol = 0,1 mol

Conform ecuației de reacție (I) ν(Fe) = ν(CuSO 4), și conform condițiilor problemei, cantitatea de sulfat de cupru este insuficientă (0,05 mol CuSO 4 5H 2 O și 0,1 mol Fe) , așa că fierul nu a reacționat complet.

Doar sulfatul de fier (II) reacţionează cu sulfura de sodiu:

FeSO 4 + Na 2 S → FeS↓ + Na 2 SO 4 (II)

Calculăm pe baza lipsei de substanță, așadar, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(Cu) = ν(FeSO 4) = 0,05 mol și ν rest. (Fe) = 0,1 mol – 0,05 mol = 0,05 mol.

Pentru a calcula în continuare masa soluției finale, este necesar să se cunoască masele cuprului format, fierului nereacționat (reacția (I)) și soluția inițială de sulfat de cupru:

m(Cu) = ν(Cu) M(Cu) = 0,05 mol 64 g/mol = 3,2 g

m odihnesc. (Fe) = ν rest. (Fe) M(Fe) = 0,05 mol 56 g/mol = 2,8 g

ν(CuSO 4 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,05 mol, prin urmare, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) M(CuSO 4) = 0,05 mol 160 g/mol = 8 g

m ref. (soluție CuSO4) = m(CuSO4)/ω(CuSO4) 100% = 8 g/20% 100% = 40 g

Doar sulfatul de fier (II) reacționează cu sulfura de sodiu (sulfatul de cupru (II) a reacționat complet conform reacției (I)).

m ref. (Na2S) = m ref. (soluție Na2S) ω(Na2S) = 117 g 0,1 = 11,7 g

ν ref. (Na2S) = m ref. (Na2S)/M(Na2S) = 11,7 g/78 g/mol = 0,15 mol

Conform ecuației de reacție (II) ν(Na 2 S) = ν(FeSO 4), și conform condițiilor de reacție, sulfura de sodiu este în exces (0,15 mol Na 2 S și 0,05 mol FeSO 4). Calculăm în funcție de deficiență, adică. prin cantitatea de sulfat de fier (II).

Să calculăm masa sulfurei de sodiu nereacționate:

ν odihnă. (Na 2 S) = ν afară. (Na 2 S) – reacția ν. (Na 2 S) = 0,15 mol – 0,05 mol = 0,1 mol

m odihnesc. (Na2S) = ν(Na2S) M(Na2S) = 0,1 mol 78 g/mol = 7,8 g

Pentru a calcula masa soluției finale, este necesar să se calculeze masa sulfurei de fier (II) precipitată prin reacția (II):

ν(FeSO 4) = ν(FeS) și m(FeS) = ν(FeS) M(FeS) = 0,05 mol 88 g/mol = 4,4 g

m(soluție) = m out. (soluție CuSO4) + m ref. (Fe) - m rest. (Fe) – m(Cu) + m ref. (soluție de Na 2 S) – m(FeS) = 40 g + 5,6 g – 3,2 g - 2,8 g + 117 g – 4,4 g = 152,2 g

ω(Na2S) = m(Na2S)/m(soluție) 100% = 7,8 g/152,2 g 100% = 5,12%

Sarcina nr. 4

La o soluţie de sare 20% obţinută prin dizolvarea a 37,5 g de sulfat de cupru (CuS045H20) în apă, s-au adăugat 11,2 g de fier. După terminarea reacţiei, la amestecul rezultat s-au adăugat 100 g de soluţie de acid sulfuric 20%. Determinați fracția de masă de sare din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 13,72%

Explicaţie:

Când sulfatul de cupru (II) reacționează cu fierul, are loc o reacție de substituție:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (I)

Acidul sulfuric 20% reacționează cu fierul conform ecuației:

Fe + H 2 SO 4 (dil.) → FeSO 4 + H 2 (II)

Să calculăm cantitatea de sulfat de cupru și fier care reacționează (I):

ν(CuSO 4 5H 2 O) = m(CuSO 4 5H 2 O)/M(CuSO 4 5H 2 O) = 37,5 g/250 g/mol = 0,15 mol

ν ref. (Fe) = m ref. (Fe)/M(Fe) = 11,2 g/56 g/mol = 0,2 mol

Conform ecuației de reacție (I) ν(Fe) = ν(CuSO 4), și conform condițiilor problemei, cantitatea de sulfat de cupru este insuficientă (0,15 mol CuSO 4 5H 2 O și 0,2 mol Fe) , așa că fierul nu a reacționat complet.

Calculăm pe baza lipsei de substanță, așadar, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(Cu) = ν(FeSO 4) = 0,15 mol și ν rest. (Fe) = 0,2 mol – 0,15 mol = 0,05 mol.

m(Cu) = ν(Cu) M(Cu) = 0,15 mol 64 g/mol = 9,6 g

ν(CuSO 4 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,15 mol, prin urmare, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) M(CuSO 4) = 0,15 mol 160 g/mol = 24 g

m ref. (soluție CuSO4) = m(CuSO4)/ω(CuSO4) 100% = 24 g/20% 100% = 120 g

Acidul sulfuric diluat nu reacționează cu cuprul, ci reacționează cu fierul conform reacției (II).

Să calculăm masa și cantitatea de acid sulfuric:

m ref. (H2S04) = m ref. (soluție H2SO4) ω(H2SO4) = 100 g 0,2 = 20 g

ν ref. (H2S04) = m ref. (H2SO4)/M(H2SO4) = 20 g/98 g/mol ≈ 0,204 mol

Deoarece ν rest. (Fe) = 0,05 mol și ν ref. (H 2 SO 4) ≈ 0,204 mol, prin urmare, fierul este insuficient și este complet dizolvat de acid sulfuric.

Conform ecuației reacției (II) ν(Fe) = ν(FeSO 4), atunci cantitatea totală de substanță sulfat de fier (II) este suma cantităților formate prin reacțiile (I) și (II) și sunt egal cu:

ν(FeS04) = 0,05 mol + 0,15 mol = 0,2 mol;

m(FeSO 4) = ν(FeSO 4) M(FeSO 4) = 0,2 mol 152 g/mol = 30,4 g

ν odihnă. (Fe) = ν(H2) = 0,05 mol și m(H2) = ν(H2) M(H2) = 0,05 mol 2 g/mol = 0,1 g

Calculăm masa soluției rezultate folosind formula (nu ținem cont de masa de fier care nu a reacționat în reacția (I), deoarece în reacția (II) intră în soluție):

m(soluție) = m out. (soluție CuSO4) + m ref. (Fe) - m(Cu) + m ref. (soluție H 2 SO 4) – m(H 2) = 120 g + 11,2 g – 9,6 g + 100 g – 0,1 g = 221,5 g

Fracția de masă a sulfatului de fier (II) din soluția rezultată este egală cu:

ω(FeSO4) = m(FeSO4)/m(soluție) 100% = 30,4 g/221,5 g 100% = 13,72%

Sarcina nr. 5

La o soluţie de sare 20% obţinută prin dizolvarea a 50 g de sulfat de cupru (CuS045H20) în apă, s-au adăugat 14,4 g de magneziu. După terminarea reacţiei, la amestecul rezultat s-au adăugat 146 g de soluţie de acid clorhidric 25%. Calculați fracția de masă a acidului clorhidric din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 2,38%

Explicaţie:

Când sulfatul de cupru (II) reacționează cu magneziul, are loc o reacție de substituție:

Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu(I)

Acidul clorhidric 25% reacţionează cu magneziul conform ecuaţiei:

Mg + 2HCI → MgCl2 + H2 (II)

Să calculăm cantitatea de sulfat de cupru și magneziu care reacționează (I):

Conform ecuației de reacție (I) ν(Mg) = ν(CuSO 4), și conform condițiilor problemei, cantitatea de sulfat de cupru este insuficientă (0,2 mol CuSO 4 5H 2 O și 0,6 mol Mg) , așa că magneziul nu a reacționat complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(Cu) = ν reacții. (Mg) = 0,2 mol și ν rest. (Mg) = 0,6 mol – 0,2 mol = 0,4 mol.

Pentru a calcula în continuare masa soluției finale, este necesar să se cunoască masa cuprului format (reacția (I)) și soluția inițială de sulfat de cupru:

m ref. (soluție CuSO4) = m(CuSO4)/ω(CuSO4) 100% = 32 g/20% 100% = 160 g

Acidul clorhidric nu reacționează cu cuprul, ci interacționează cu magneziul prin reacția (II).

Să calculăm masa și cantitatea de acid clorhidric:

m ref. (HCl) = m ref. (soluție de HCI) ω(HCl) = 146 g 0,25 = 36,5 g

Deoarece ν rest. (Mg) = 0,4 mol, ν ref. (HCl) = 1 mol și ν ref. (HCl) > 2ν rest. (Mg), apoi magneziul este deficitar și este complet dizolvat în acid clorhidric.

Să calculăm cantitatea de acid clorhidric care nu a reacționat cu magneziul:

ν odihnă. (HCl) = ν afară. (HCl) – reacția ν. (HCl) = 1 mol – 2 0,4 mol = 0,2 mol

m odihnesc. (HCl) = ν rest. (HCl) M(HCl) = 0,2 mol 36,5 g/mol = 7,3 g

Pentru a calcula masa soluției finale, este necesar să se calculeze masa hidrogenului eliberat ca rezultat al reacției (II):

ν odihnă. (Mg) = ν(H2) = 0,4 mol și m(H2) = ν(H2) M(H2) = 0,4 mol 2 g/mol = 0,8 g

Calculăm masa soluției rezultate folosind formula (nu ținem cont de masa magneziului nereacționat în reacția (I), deoarece în reacția (II) intră în soluție):

m(soluție) = m out (soluție CuSO 4) + m out. (Mg) - m(Cu) + m ref. (soluție HCI) – m(H 2) = 160 g + 14,4 g – 12,8 g + 146 g – 0,8 g = 306,8 g

Fracția de masă a acidului clorhidric din soluția rezultată este egală cu:

ω(HCl) = m rest. (HCI)/m(soluție) 100% = 7,3 g/306,8 g 100% = 2,38%

Sarcina nr. 6

La o soluţie de sare 10% obţinută prin dizolvarea a 25 g de sulfat de cupru (CuS045H20) în apă, s-au adăugat 19,5 g de zinc. După terminarea reacţiei, la amestecul rezultat s-au adăugat 240 g de soluţie de hidroxid de sodiu 30%. Determinați fracția de masă a hidroxidului de sodiu din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 9,69%

Explicaţie:

Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu (I)

Conform ecuației de reacție (I) ν(Zn) = ν(CuSO 4), și conform condițiilor problemei, cantitatea de sulfat de cupru este insuficientă (0,1 mol CuSO 4 5H 2 O și 0,3 mol Zn) , deci zincul nu a reacționat complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(ZnSO 4) = ν(Cu) = ν reacții. (Zn) = 0,1 mol și ν rest. (Zn) = 0,3 mol – 0,1 mol = 0,2 mol.

Pentru a calcula în continuare masa soluției finale, este necesar să se cunoască masa cuprului format (reacția (I)) și soluția inițială de sulfat de cupru:

m ref. (soluție CuSO4) = m(CuSO4)/ω(CuSO4) 100% = 16 g/10% 100% = 160 g

m ref. (NaOH) = m ref. (soluție de NaOH) ω(NaOH) = 240 g 0,3 = 72 g

ν ref. (NaOH) = m ref. (NaOH)/M(NaOH) = 72 g/40 g/mol = 1,8 mol

ν total (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2 0,2 mol + 4 0,1 mol = 0,8 mol

m reacționează. (NaOH) = reacția ν. (NaOH) M(NaOH) = 0,8 mol 40 g/mol = 32 g

m odihnesc. (NaOH) = m ref. (NaOH) - m reacționează. (NaOH) = 72 g – 32 g = 40 g

Pentru a calcula masa soluției finale, este necesar să se calculeze masa hidrogenului eliberat ca rezultat al reacției (II):

ν odihnă. (Zn) = ν(H2) = 0,2 mol și m(H2) = ν(H2) M(H2) = 0,2 mol 2 g/mol = 0,4 g

m(soluție) = m out. (soluție CuSO4) + m ref. (Zn) - m(Cu) + m ref. (soluție de NaOH) – m(H 2) = 160 g + 19,5 g – 6,4 g + 240 g – 0,4 g = 412,7 g

ω(NaOH) = m rest. (NaOH)/m(soluție) 100% = 40 g/412,7 g 100% = 9,69%

Sarcina nr. 7

O pulbere obţinută prin sinterizarea a 2,16 g de aluminiu şi 6,4 g de oxid de fier (III) a fost adăugată la o soluţie de sare 20% obţinută prin dizolvarea a 25 g de sulfat de cupru (II) pentahidrat în apă. Determinați fracția de masă a sulfatului de cupru (II) în soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 4,03%

Explicaţie:

Când aluminiul este sinterizat cu oxid de fier (III), cu cât metalul mai activ înlocuiește metalul mai puțin activ din oxidul său:

2Al + Fe 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Fe (I)

Să calculăm cantitatea de aluminiu și oxid de fier (III) care intră în reacție (I):

ν ref. (Al) = m ref. (Al)/M(Al) = 2,16 g /27 g/mol = 0,08 mol

ν ref. (Fe 2 O 3) = m ref. (Fe 2 O 3)/M(Fe 2 O 3) = 6,4 g/160 g/mol = 0,04 mol

Conform ecuației reacției (I) ν(Al) = 2ν(Fe 2 O 3) = 2ν(Al 2 O 3) și în funcție de condițiile problemei, cantitatea de substanță de aluminiu se dublează mai multa cantitate substanțe de oxid de fier (III), prin urmare, nu rămân substanțe nereacționate în reacție (I).

Cantitatea de substanță și masa fierului format sunt egale:

ν(Fe) = 2ν afară. (Fe2O3) = 2 0,04 mol = 0,08 mol

m(Fe) = ν(Fe) M(Fe) = 0,08 mol 56 g/mol = 4,48 g

Pentru a calcula în continuare masa soluției finale, este necesar să cunoașteți masa soluției inițiale de sulfat de cupru:

ν(CuSO 4 5H 2 O) = m(CuSO 4 5H 2 O)/M(CuSO 4 5H 2 O) = 25 g / 250 g/mol = 0,1 mol

ν(CuSO 4 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,1 mol, prin urmare, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) M(CuSO 4) = 0,1 mol 160 g/mol = 16 g

m ref. (soluție CuSO4) = m(CuSO4)/ω(CuSO4) 100% = 16 g/20% 100% = 80 g

Fierul format prin reacția (I) reacționează cu o soluție de sulfat de cupru:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (II)

Conform ecuației de reacție (II) ν(Fe) = ν(CuSO 4), și conform condițiilor problemei, cantitatea de substanță de fier este (0,1 mol CuSO 4 · 5H 2 O și 0,08 mol Fe), deci fierul a reactionat complet.

Să calculăm cantitatea de substanță și masa sulfatului de cupru (II) nereacționat:

ν odihnă. (CuSO 4) = ν ref. (CuSO 4) - reacţionează ν. (CuSO 4) = 0,1 mol – 0,08 mol = 0,02 mol

m odihnesc. (CuSO 4) = ν rest. (CuSO4) M(CuSO4) = 0,02 mol 160 g/mol = 3,2 g

Pentru a calcula masa soluției finale, este necesar să se calculeze masa cuprului format:

ν(Fe) = ν(Cu) = 0,08 mol și m(Cu) = ν(Cu) M(Cu) = 0,08 mol 64 g/mol = 5,12 g

Masa soluției rezultate se calculează folosind formula (fierul format prin reacția (I) trece ulterior în soluție):

m(soluție) = m out. (soluție CuSO 4) + m(Fe) - m(Cu) = 80 g + 4,48 g – 5,12 g = 79,36 g

Fracția de masă de sulfat de cupru (II) în soluția rezultată:

ω(CuSO 4) = m rest. (CuSO4)/m(soluție) 100% = 3,2 g/79,36 g 100% = 4,03%

Sarcina nr. 8

S-au adăugat 18,2 g de fosfură de calciu la 182,5 g de soluţie de acid clorhidric 20%. Apoi, s-au adăugat 200,2 g de Na2CO3·10H2O la soluţia rezultată. Se determină fracţia de masă de carbonat de sodiu în soluţia rezultată (neglijarea proceselor de hidroliză).

Răspuns: 5,97%

Explicaţie:

Acidul clorhidric și fosfura de calciu reacționează pentru a forma clorură de calciu și eliberează fosfină:

Ca 3 P 2 + 6HCl → 3CaCl 2 + 2PH 3 (I)

Să calculăm cantitatea de acid clorhidric și fosfură de calciu care reacționează (I):

m ref. (HCl) = m(HCI soluție) ω(HCl) = 182,5 g 0,2 = 36,5 g, deci

ν ref. (HCl) = m ref. (HCl)/M(HCl) = 36,5 g/36,5 g/mol = 1 mol

ν ref. (Ca 3 P 2) = m ref. (Ca3P2)/M(Ca3P2) = 18,2 g/182 g/mol = 0,1 mol

Conform ecuației reacției (I) ν(HCl) = 6ν(Ca 3 P 2) = 2ν(CaCl 2), și conform condițiilor problemei, cantitatea de substanță acid clorhidric este de 10 ori mai mare decât cantitatea de substanța fosfură de calciu, prin urmare, acidul clorhidric rămâne nereacționat.

ν odihnă. (HCl) = ν afară. (HCl) - 6ν(Ca 3 P 2) = 1 mol - 6 0,1 mol = 0,4 mol

Cantitatea de substanță și masa fosfinei formate sunt egale:

ν(PH 3) = 2ν afară. (Ca3P2) = 2 0,1 mol = 0,2 mol

m(PH 3) = ν(PH 3) M(PH 3) = 0,2 mol 34 g/mol = 6,8 g

Să calculăm cantitatea de carbonat de sodiu hidrat:

ν ref. (Na2C0310H20) = m ref. (Na2CO310H2O)/M(Na2CO310H2O) = 200,2 g/286 g/mol = 0,7 mol

Atât clorura de calciu, cât și acidul clorhidric reacționează în carbonat de sodiu:

Na 2 CO 3 + CaCl 2 → CaCO 3 ↓ + 2NaCl (II)

Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O (III)

Să calculăm cantitatea totală de substanță carbonat de sodiu cu care interacționează acid clorhidricși clorură de calciu:

ν reacționează. (Na 2 CO 3) = ν(CaCl 2) + 1/2ν rest. (HCl) = 3ν ref. (Ca 3 P 2) + 1/2ν rest. (HCl) = 3 0,1 mol + 1/2 0,4 mol = 0,3 mol + 0,2 mol = 0,5 mol

Cantitatea totală de substanță și masa de carbonat de sodiu nereacționat sunt egale cu:

ν odihnă. (Na2CO3) = ν ref. (Na 2 CO 3) - reacţionează ν. (Na 2 CO 3) = 0,7 mol – 0,5 mol = 0,2 mol

m odihnesc. (Na 2 CO 3) = ν rest. (Na2CO3) M(Na2CO3) = 0,2 mol 106 g/mol = 21,2 g

Pentru a calcula în continuare masa soluției finale, este necesar să se cunoască masele de carbonat de calciu precipitat prin reacție (II) și de dioxid de carbon eliberat prin reacție (III):

ν(CaCl2) = ν(CaCO3) = 3ν ref. (Ca3P2) = 0,3 mol

m(CaCO3) = ν(CaCO3) M(CaCO3) = 0,3 mol 100 g/mol = 30 g

ν(CO 2) = 1/2ν rest. (HCI) = ½ 0,4 mol = 0,2 mol

Masa soluției rezultate se calculează folosind formula:

m(soluție) = m out. (soluție de HCI) + m ref. (Ca3P2) - m(PH3) + m ref. (Na 2 CO 3 10H 2 O) - m(CaCO 3) - m(CO 2) = 182,5 g + 18,2 g – 6,8 g + 200,2 g – 30 g – 8,8 g = 355,3 g

Fracția de masă a carbonatului de sodiu este:

ω(Na 2 CO 3) = m rest. (Na2CO3)/m(soluție) 100% = 21,2 g/355,3 g 100% = 5,97%

Sarcina nr. 9

Nitrură de sodiu cântărind 8,3 g a reacţionat cu 490 g de acid sulfuric 20%. După terminarea reacţiei, la soluţia rezultată s-au adăugat 57,2 g de sodă cristalină (Na2C03·10H20). Determinați fracția de masă a acidului sulfuric din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 10,76%

Explicaţie:

Nitrura de sodiu și acidul sulfuric diluat reacționează pentru a forma două săruri medii - sulfat de amoniu și sodiu:

2Na 3 N + 4H 2 SO 4 → 3Na 2 SO 4 + (NH 4) 2 SO 4 (I)

Să calculăm cantitatea de acid sulfuric și nitrură de sodiu care reacționează între ele:

m ref. (H2SO4) = m(soluție H2SO4) ω(H2SO4) = 490 g 0,2 = 98 g, de aici

ν ref. (H2S04) = m ref. (H2SO4)/M(H2SO4) = 98 g/98 g/mol = 1 mol

ν ref. (Na3N) = m ref. (Na3N)/M(Na3N) = 8,3 g/83 g/mol = 0,1 mol

Să calculăm cantitatea de acid sulfuric care nu a reacționat în reacția (I):

ν odihnă. I (H2SO4) = ν ref. (H2S04) - 2ν ref. (Na3N) = 1 mol - 2 0,1 mol = 0,8 mol

Să calculăm cantitatea de substanță sodă cristalină:

ν ref. (Na2C0310H20) = m ref. (Na2CO310H2O)/M(Na2CO310H2O) = 57,2 g/286 g/mol = 0,2 mol

Întrucât, conform condițiilor problemei, ν rest. I (H2SO4) = 3ν ref. (Na 2 CO 3 10H 2 O), adică acid sulfuric diluat în exces, prin urmare, între aceste substanțe are loc următoarea reacție:

H 2 SO 4 + Na 2 CO 3 → Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O (II)

ν repaus.II (H 2 SO 4) = ν repaus.I (H 2 SO 4) - ν afară. (Na2C03) = 0,8 mol - 0,2 mol = 0,6 mol

m repaus.II (H 2 SO 4) = ν repaus.II (H 2 SO 4) M(H 2 SO 4) = 0,6 mol 98 g/mol = 58,8 g

ν(CO2) = ν(Na2CO3) = 0,2 mol

m(CO2) = ν(CO2) M(CO2) = 0,2 mol 44 g/mol = 8,8 g

m(soluție) = m out. (soluție H2S04) + m ref. (Na 3 N) + m(Na 2 CO 3 10H 2 O) - m(CO 2) = 490 g + 8,3 g + 57,2 g – 8,8 g = 546,7 g

Fracția de masă a acidului sulfuric este egală cu:

ω odihnă. II (H2SO4) = m rest. II (H2S04)/m(soluție) 100% = 58,8 g/546,7 g 100% = 10,76%

Sarcina nr. 10

Nitrură de litiu cântărind 3,5 g a fost dizolvată în 365 g de acid clorhidric 10%. La soluţie s-au adăugat 20 g de carbonat de calciu. Determinați fracția de masă a acidului clorhidric din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 1,92%

Explicaţie:

Nitrura de litiu și acidul clorhidric reacționează pentru a forma două săruri - cloruri de litiu și amoniu:

Li3N + 4HCl → 3LiCl + NH4CI (I)

Să calculăm cantitatea de acid clorhidric și nitrură de litiu care reacționează între ele:

m ref. (HCl) = m(HCI soluție) ω(HCl) = 365 g 0,1 = 36,5 g, deci

ν ref. (HCl) = m ref. (HCl)/M(HCl) = 36,5 g/36,5 g/mol = 1 mol

ν ref. (Li3N) = m ref. (Li3N)/M(Li3N) = 3,5 g/35 g/mol = 0,1 mol

Să calculăm cantitatea de acid clorhidric care nu a reacționat în reacția (I):

ν odihnă. I (HCl) = ν ref. (HCl) - 4ν ref. (Li3N) = 1 mol - 4 0,1 mol = 0,6 mol

Să calculăm cantitatea de carbonat de calciu:

ν ref. (CaCO3) = m ref. (CaCO3)/M(CaCO3) = 20 g/100 g/mol = 0,2 mol

Întrucât, conform condițiilor problemei, ν rest. I (HCl) = 3ν ref. (CaCO 3), acidul clorhidric în exces reacționează cu carbonatul de calciu, eliberând dioxid de carbon și formând clorură de calciu:

CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (II)

ν rest.II (HCl) = ν rest.I (HCl) - ν out. (CaCO3) = 0,6 mol - 2 0,2 mol = 0,2 mol

m rest.II (HCl) = ν rest.II (HCl) M(HCl) = 0,2 mol 36,5 g/mol = 7,3 g

Pentru a calcula în continuare masa soluției finale, este necesar să se cunoască masa de dioxid de carbon eliberată prin reacția (II):

ν(CO2) = ν(CaCO3) = 0,2 mol

m(CO2) = ν(CO2) M(CO2) = 0,2 mol 44 g/mol = 8,8 g

Masa soluției rezultate se calculează folosind formula:

m(soluție) = m out. (soluție de HCI) + m ref. (Li 3 N) + m(CaCO 3) - m(CO 2) = 365 g + 3,5 g + 20 g – 8,8 g = 379,7 g

Fracția de masă a acidului clorhidric este egală cu:

ω odihnă. II (HCl) = m rest. II (HCI)/m(soluție) 100% = 7,3 g/379,7 g 100% = 1,92%

Sarcina nr. 11

Reziduul solid obţinut prin reacţia a 2,24 litri de hidrogen cu 12 g de oxid de cupru (II) a fost dizolvat în 126 g de soluţie de acid azotic 85%. Determinați fracția de masă a acidului azotic din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 59,43%

Explicaţie:

Când hidrogenul este trecut peste oxid de cupru (II), cuprul este redus:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O (încălzire) (I)

Să calculăm cantitatea de hidrogen implicată în reducerea oxidului de cupru (II):

ν ref. (H2) = V(H2)/V m = 2,24 l/22,4 l/mol = 0,1 mol,

ν ref. (CuO) = 12 g/80 g/mol = 0,15 mol

Conform ecuației (I) ν(CuO) = ν(H 2) = ν(Cu), prin urmare, se formează 0,1 mol de cupru și rămâne ν. (CuO) = ν(sol. reziduu) - ν out. (H 2) = 0,15 mol – 0,1 mol = 0,05 mol

Să calculăm masele de cupru format și de oxid de cupru (II) nereacționat:

m odihnesc. (CuO) = ν rest. (CuO) M(CuO) = 0,05 mol 80 g/mol = 4 g

m(Cu) = ν(Cu) M(Cu) = 0,1 mol 64 g/mol = 6,4 g

Reziduul solid, constând din cupru metal și oxid de cupru (II) nereacționat, reacționează cu acidul azotic conform ecuațiilor:

Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O (II)

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O (III)

Să calculăm cantitatea de acid azotic:

m ref. (HNO3) = m(soluție de HNO3) ω(HNO3) = 126 g 0,85 = 107,1 g, de aici

ν ref. (HNO 3) = m ref. (HNO3)/M(HNO3) = 107,1 g/63 g/mol = 1,7 mol

Conform ecuației (II) ν II (HNO 3) = 4ν(Cu), conform ecuației (III) ν III (HNO 3) = 2ν rest. (CuO), prin urmare, ν total. (HNO 3) = ν II (HNO 3) + ν III (HNO 3) = 4 0,1 mol + 2 0,05 mol = 0,5 mol.

Să calculăm masa totală a acidului azotic care reacţionează conform reacţiilor (II) şi (III):

m total (HNO 3) = ν total. (HNO3) M(HNO3) = 0,5 mol 63 g/mol = 31,5 g

Să calculăm masa acidului azotic nereacționat:

m odihnesc. (HNO 3) = m ref. (HNO 3) - m total. (HNO 3) = 107,1 g – 31,5 g = 75,6

Pentru a calcula masa soluției rezultate, este necesar să se țină cont de masa de dioxid de azot eliberată în reacția (II):

ν(NO2) = 2m(Cu), prin urmare, ν(NO2) = 0,2 mol și m(NO2) = ν(NO2) M(NO2) = 0,2 mol 46 g/ mol = 9,2 g

Să calculăm masa soluției rezultate:

m(soluție) = m(soluție HNO3) + m(Cu) + m(CuO) - m(NO2) = 126 g + 6,4 g + 4 g - 9,2 g = 127, 2 g

Fracția de masă a acidului azotic din soluția rezultată este egală cu:

ω(HNO 3) = m rest. (HNO3)/m(soluție) 100% = 75,6 g/127,2 g 100% = 59,43%

Sarcina nr. 12

La o soluţie de sare 10% obţinută prin dizolvarea a 28,7 g de sulfat de zinc (ZnS04·7H20) în apă, s-au adăugat 7,2 g de magneziu. După terminarea reacţiei, la amestecul rezultat s-au adăugat 120 g de soluţie de hidroxid de sodiu 30%. Determinați fracția de masă a hidroxidului de sodiu din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 7,21%

Explicaţie:

Mg + ZnSO4 → MgSO4 + Zn (I)

ν ref. (ZnS047H2O) = v(ZnS04) = m ref. (ZnSO 4 7H 2 O)/M(ZnSO 4 7H 2 O) = 28,7 g / 287 g/mol = 0,1 mol

ν ref. (Mg) = m ref. (Mg)/M(Mg) = 7,2 g/24 g/mol = 0,3 mol

Conform ecuaţiei reacţiei (I) ν ref. (Mg) = ν(ZnSO 4 ), iar în funcție de condițiile problemei, cantitatea de substanță sulfat de zinc (0,1 mol ZnSO 4 · 7H 2 O și 0,3 mol Mg), prin urmare magneziul nu a reacționat complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν ref. (ZnSO47H2O) = ν(MgS04) = ν(Zn) = ν reac. (Mg) = 0,1 mol și ν rest. (Mg) = 0,3 mol – 0,1 mol = 0,2 mol.

Pentru a calcula în continuare masa soluției finale, este necesar să se cunoască masa magneziului nereacționat (reacția (I)) și soluția inițială de sulfat de zinc:

m odihnesc. (Mg) = ν rest. (Mg) M(Mg) = 0,2 mol 24 g/mol = 4,8 g

ν ref. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν afară. (ZnSO4) = 0,1 mol, prin urmare, m(ZnSO4) = ν(ZnSO4) M(ZnSO4) = 0,1 mol 161 g/mol = 16,1 g

m ref. (soluție ZnSO4) = m(ZnSO4)/ω(ZnSO4) 100% = 16,1 g/10% 100% = 161 g

Sulfatul de magneziu și magneziul format prin reacția (I) reacționează cu o soluție de hidroxid de sodiu:

Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2 + H2 (II)

MgS04 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓ + Na2SO4 (III)

Să calculăm masa și cantitatea de hidroxid de sodiu:

m ref. (NaOH) = m ref. (soluție de NaOH) ω(NaOH) = 120 g 0,3 = 36 g

ν ref. (NaOH) = m ref. (NaOH)/M(NaOH) = 36 g/40 g/mol = 0,9 mol

Conform ecuațiilor de reacție (II) și (III) ν II (NaOH) = 2ν(Zn) și ν III (NaOH) = 2ν(MgSO 4), prin urmare, cantitatea totală și masa alcalii care reacţionează sunt egale:

ν total (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2ν(Zn) + 2ν(MgSO 4) = 2 0,1 mol + 2 0,1 mol = 0,4 mol

Pentru a calcula soluția finală, calculați masa hidroxidului de magneziu:

v(MgS04) = v(Mg(OH)2) = 0,1 mol

m(Mg(OH) 2) = ν(Mg(OH) 2) M(Mg(OH) 2) = 0,1 mol 58 g/mol = 5,8 g

Calculați masa alcaline nereacționate:

m odihnesc. (NaOH) = m ref. (NaOH) - m reacționează. (NaOH) = 36 g – 16 g = 20 g

Pentru a calcula masa soluției finale, este necesar să se calculeze masa hidrogenului eliberat ca rezultat al reacției (II):

ν(Zn) = ν(H2) = 0,1 mol și m(H2) = ν(H2) M(H2) = 0,1 mol 2 g/mol = 0,2 g

Masa soluției rezultate se calculează folosind formula:

m(soluție) = m out. (soluție ZnS04) + m ref. (Mg) - m rest. (Mg)+ m ref. (soluție de NaOH) – m(Mg(OH) 2) - m(H 2) = 161 g + 7,2 g - 4,8 g + 120 g – 5,8 g - 0,2 g = 277, 4 g

Fracția de masă a alcalii din soluția rezultată este egală cu:

ω(NaOH) = m rest. (NaOH)/m(soluție) 100% = 20 g/277,4 g 100% = 7,21%

Sarcina nr. 13

La o soluţie de sare 20% obţinută prin dizolvarea a 57,4 g de sulfat de zinc hidrat cristalin (ZnS047H20) în apă, s-au adăugat 14,4 g de magneziu. După terminarea reacţiei, la amestecul rezultat s-au adăugat 292 g de acid clorhidric 25%. Determinați fracția de masă a acidului clorhidric din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 6,26%

Explicaţie:

Când sulfatul de zinc interacționează cu magneziul, are loc o reacție de substituție:

Mg + ZnSO4 → MgSO4 + Zn (I)

Să calculăm cantitatea de sulfat de zinc și magneziu care reacționează (I):

ν ref. (ZnS047H2O) = v(ZnS04) = m ref. (ZnSO 4 7H 2 O)/M(ZnSO 4 7H 2 O) = 57,4 g / 287 g/mol = 0,2 mol

ν ref. (Mg) = m ref. (Mg)/M(Mg) = 14,4 g/24 g/mol = 0,6 mol

Conform ecuaţiei reacţiei (I) ν ref. (Mg) = ν(ZnSO 4 ), iar în funcție de condițiile problemei, cantitatea de substanță sulfat de zinc (0,2 mol ZnSO 4 · 7H 2 O și 0,6 mol Mg), prin urmare magneziul nu a reacționat complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν ref. (ZnSO47H2O) = ν(MgS04) = ν(Zn) = ν reac. (Mg) = 0,2 mol și ν rest. (Mg) = 0,6 mol – 0,2 mol = 0,4 mol.

ν ref. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν afară. (ZnSO 4) = 0,2 mol, prin urmare, m(ZnSO 4) = ν(ZnSO 4) ·

M(ZnSO4) = 0,2 mol 161 g/mol = 32,2 g

m ref. (soluție ZnSO4) = m(ZnSO4)/ω(ZnSO4) 100% = 32,2 g/20% 100% = 161 g

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 (II)

Să calculăm masa și cantitatea de acid clorhidric:

m ref. (HCl) = m ref. (soluție de HCI) ω(HCl) = 292 g 0,25 = 73 g

ν ref. (HCl) = m ref. (HCI)/M(HCI) = 73 g/36,5 g/mol = 2 mol

ν total (HCl) = ν II (HCl) + ν III (HCl) = 2ν(Zn) + 2ν(Mg) = 2 0,2 mol + 2 0,4 mol = 1,2 mol

m reacționează. (HCl) = ν reactie. (HCl) M(HCl) = 1,2 mol 36,5 g/mol = 43,8 g

m odihnesc. (HCl) = m ref. (HCl) - m reacţionează. (HCl) = 73 g – 43,8 g = 29,2 g

ν(Zn) = ν II (H 2) = 0,2 mol și m II (H 2) = ν II (H 2) M(H 2) = 0,2 mol 2 g/mol = 0,4 G

m total (H2) = m II (H2) + m III (H2) = 0,4 g + 0,8 g = 1,2 g

Masa soluției rezultate se calculează folosind formula:

m(soluție) = m out. (soluție ZnS04) + m ref. (Mg) + m ref. (soluție de HCl) – m total. (H 2) = 161 g + 14,4 g + 292 g – 1,2 g = 466,2 g

Fracția de masă a acidului clorhidric din soluția rezultată este egală cu:

ω(HCl) = m rest. (HCI)/m(soluție) 100% = 29,2 g/466,2 g 100% = 6,26%

Sarcina nr. 14

S-a încălzit oxid de zinc cu o greutate de 16,2 g și s-a trecut prin el monoxid de carbon cu un volum de 1,12 litri. Monoxidul de carbon a reacționat complet. Reziduul solid rezultat a fost dizolvat în 60 g de soluţie de hidroxid de sodiu 40%. Determinați fracția de masă a hidroxidului de sodiu din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 10,62%

Explicaţie:

Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2 + H2 (II)

ZnO + 2NaOH + H2O → Na2 (III)

ν ref. (ZnO) = m ref. (ZnO)/M(ZnO) = 16,2 g / 81 g/mol = 0,2 mol

ν ref. (CO) = V ref. (CO)/V m = 1,12 L/22,4 L/mol = 0,05 mol

Conform ecuaţiei reacţiei (I) ν . (ZnO) = ν(CO), iar în funcție de condițiile problemei, cantitatea de substanță monoxid de carbon De 4 ori mai puțin decât cantitatea de substanță de oxid de zinc (0,05 mol CO și 0,2 mol ZnO), astfel încât oxidul de zinc nu a reacționat complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν ref. (ZnO) = 0,2 mol și ν rest. (ZnO) = 0,2 mol – 0,05 mol = 0,15 mol.

m odihnesc. (ZnO) = ν rest. (ZnO) M(ZnO) = 0,15 mol 81 g/mol = 12,15 g

m(Zn) = ν(Zn) M(Zn) = 0,05 mol 65 g/mol = 3,25 g

Să calculăm masa și cantitatea de hidroxid de sodiu:

m ref. (NaOH) = m ref. (soluție de NaOH) ω(NaOH) = 60 g 0,4 = 24 g

ν ref. (NaOH) = m ref. (NaOH)/M(NaOH) = 24 g/40 g/mol = 0,6 mol

Conform ecuațiilor de reacție (II) și (III) ν II (NaOH) = 2ν(Zn) și ν III (NaOH) = 2ν rest. (ZnO), prin urmare, cantitatea totală și masa alcalii care reacţionează sunt egale cu:

ν total (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2ν(Zn) + 2ν rest. (ZnO) = 2 0,05 mol + 2 0,15 mol = 0,4 mol

m reacționează. (NaOH) = reacția ν. (NaOH) M(NaOH) = 0,4 mol 40 g/mol = 16 g

m odihnesc. (NaOH) = m ref. (NaOH) - m reacționează. (NaOH) = 24 g – 16 g = 8 g

Pentru a calcula masa soluției finale, este necesar să se calculeze masa hidrogenului eliberat ca rezultat al reacției (II):

ν odihnă. (Zn) = ν(H2) = 0,05 mol și m(H2) = ν(H2) M(H2) = 0,05 mol 2 g/mol = 0,1 g

Masa soluției rezultate se calculează folosind formula:

m(soluție) = m out. (soluție de NaOH) + m(Zn) + m rest. (ZnO) – m(H 2) = 60 g + 12,15 g + 3,25 g – 0,1 g = 75,3 g

Fracția de masă a alcalii din soluția rezultată este egală cu:

ω(NaOH) = m rest. (NaOH)/m(soluție) 100% = 8 g/75,3 g 100% = 10,62%

Sarcina nr. 15

La o soluţie de sare 10% obţinută prin dizolvarea a 37,9 g de zahăr plumb ((CH3COO)2Pb3H2O) în apă, s-au adăugat 7,8 g de zinc. După terminarea reacţiei, la amestecul rezultat s-au adăugat 156 g de soluţie de sulfură de sodiu 10%. Determinați fracția de masă a sulfurei de sodiu din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 1,71%

Explicaţie:

Când sulfatul de zinc interacționează cu magneziul, are loc o reacție de substituție:

ν ref. ((CH3COO)2Pb · 3H2O) = ν afară. ((CH3COO)2Pb) = m ref. ((CH3COO)2Pb3H2O)/M((CH3COO)2Pb3H2O) = 37,9 g/379 g/mol = 0,1 mol

ν ref. (Zn) = m ref. (Zn)/M(Zn) = 7,8 g/65 g/mol = 0,12 mol

Conform ecuației de reacție (I) ν(Zn) = ν((CH 3 COO) 2 Pb), și în funcție de starea problemei, cantitatea de substanță acetat de plumb este mai mică decât cantitatea de substanță de zinc (0,1 mol (CH3COO)2Pb3H2O și 0,12 mol Zn), deci zincul nu a reacționat complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν ref. ((CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O) = ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(Pb) = ν reacție. (Zn) = 0,1 mol și ν rest. (Zn) = 0,12 mol – 0,1 mol = 0,02 mol.

m(Pb) = ν(Pb) M(Pb) = 0,1 mol 207 g/mol = 20,7 g

m odihnesc. (Zn) = ν rest. (Zn) M(Zn) = 0,02 mol 65 g/mol = 1,3 g

ν ref. ((CH3COO)2Pb · 3H2O) = ν afară. ((CH3COO)2Pb) = 0,1 mol, prin urmare,

m((CH 3 COO) 2 Pb) = ν((CH 3 COO) 2 Pb) M((CH 3 COO) 2 Pb) = 0,1 mol 325 g/mol = 32,5 g

m ref. (soluție CH 3 COO) 2 Pb) = m((CH 3 COO) 2 Pb)/ω((CH 3 COO) 2 Pb) 100% = 32,5 g/10% 100% = 325 g

Să calculăm masa și cantitatea de sulfură de sodiu:

m ref. (Na2S) = m ref. (soluție Na2S) ω(Na2S) = 156 g 0,1 = 15,6 g

ν ref. (Na2S) = m ref. (Na2S)/M(Na2S) = 15,6 g/78 g/mol = 0,2 mol

ν odihnă. (Na 2 S) = ν afară. (Na 2 S) – reacția ν. (Na 2 S) = 0,2 mol – 0,1 mol = 0,1 mol

m odihnesc. (Na 2 S) = ν reactie. (Na2S) M(Na2S) = 0,1 mol 78 g/mol = 7,8 g

ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(ZnS) = 0,1 mol și m(ZnS) = ν(ZnS) M(ZnS) = 0,1 mol 97 g/mol = 9,7 g

Masa soluției rezultate se calculează folosind formula:

m(soluție) = m out. (soluție (CH3COO) 2Pb) + m ref. (Zn) – m rest. (Zn) – m(Pb) + m ref. (soluție de Na 2 S) – m(ZnS) = 325 g + 7,8 g – 1,3 g – 20,7 g + 156 g - 9,7 g = 457,1 g

Fracția de masă a sulfurei de sodiu din soluția rezultată este egală cu:

ω(Na 2 S) = m rest. (Na2S)/m(soluție) 100% = 7,8 g/457,1 g 100% = 1,71%

Sarcina nr. 16

S-a încălzit oxid de zinc cu o greutate de 32,4 g și s-a trecut prin el monoxid de carbon cu un volum de 2,24 litri. Monoxidul de carbon a reacționat complet. Reziduul solid rezultat a fost dizolvat în 224 g de soluţie de hidroxid de potasiu 40%. Determinați fracția de masă a hidroxidului de potasiu din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 17,6%

Explicaţie:

Când oxidul de zinc interacționează cu monoxidul de carbon, are loc o reacție de oxidare-reducere:

ZnO + CO → Zn + CO 2 (încălzire) (I)

Zincul format și oxidul de zinc nereacționat reacționează cu o soluție de hidroxid de sodiu:

ZnO + 2KOH + H2O → K2 (III)

Să calculăm cantitatea de oxid de zinc și monoxid de carbon care reacționează (I):

ν ref. (ZnO) = m ref. (ZnO)/M(ZnO) = 32,4 g / 81 g/mol = 0,4 mol

ν ref. (CO) = V ref. (CO)/V m = 2,24 L/22,4 L/mol = 0,1 mol

Conform ecuaţiei reacţiei (I) ν . (ZnO) = ν(CO), iar în funcție de condițiile problemei, cantitatea de substanță de monoxid de carbon este de 4 ori mai mică decât cantitatea de substanță de oxid de zinc (0,1 mol CO și 0,4 mol ZnO), deci oxidul de zinc a făcut nu reactioneaza complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν ref. (ZnO) = 0,4 mol și ν rest. (ZnO) = 0,4 mol – 0,1 mol = 0,3 mol.

Pentru a calcula în continuare masa soluției finale, este necesar să se cunoască masele zincului format și ale oxidului de zinc nereacționat:

m odihnesc. (ZnO) = ν rest. (ZnO) M(ZnO) = 0,3 mol 81 g/mol = 24,3 g

m(Zn) = ν(Zn) M(Zn) = 0,1 mol 65 g/mol = 6,5 g

Să calculăm masa și cantitatea de hidroxid de sodiu:

m ref. (KOH) = m ref. (soluție KOH) ω(KOH) = 224 g 0,4 = 89,6 g

ν ref. (KOH) = m ref. (KOH)/M(KOH) = 89,6 g/56 g/mol = 1,6 mol

Conform ecuațiilor de reacție (II) și (III) ν II (KOH) = 2ν(Zn) și ν III (KOH) = 2ν rest. (ZnO), prin urmare, cantitatea totală și masa alcalii care reacţionează sunt egale cu:

ν total (KOH) = ν II (KOH) + ν III (KOH) = 2ν(Zn) + 2ν rest. (ZnO) = 2 0,1 mol + 2 0,3 mol = 0,8 mol

m reacționează. (KOH) = ν reacție. (KOH) M(KOH) = 0,8 mol 56 g/mol = 44,8 g

Să calculăm masa alcalii nereacționate:

m odihnesc. (KOH) = m ref. (KOH) - m reacționează. (KOH) = 89,6 g – 44,8 g = 44,8 g

Pentru a calcula masa soluției finale, este necesar să se calculeze masa hidrogenului eliberat ca rezultat al reacției (II):

Masa soluției rezultate se calculează folosind formula:

m(soluție) = m out. (soluție KOH) + m(Zn) + m rest. (ZnO) – m(H 2) = 224 g + 6,5 g + 24,3 g – 0,2 g = 254,6 g

Fracția de masă a alcalii din soluția rezultată este egală cu:

ω(KOH) = m rest. (KOH)/m(soluție) 100% = 44,8 g/254,6 g 100% = 17,6%

Sarcina nr. 17

La o soluţie de sare 10% obţinută prin dizolvarea a 75,8 g de zahăr plumb ((CH3COO)2Pb3H2O) în apă, s-au adăugat 15,6 g de zinc. După terminarea reacţiei, la amestecul rezultat s-au adăugat 312 g de soluţie de sulfură de sodiu 10%. Determinați fracția de masă a sulfurei de sodiu din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 1,71%

Explicaţie:

Când sulfatul de zinc interacționează cu magneziul, are loc o reacție de substituție:

Zn + (CH 3 COO) 2 Pb → (CH 3 COO) 2 Zn + Pb↓ (I)

Să calculăm cantitatea de plumb și acetat de zinc care reacționează (I):

ν ref. ((CH3COO)2Pb · 3H2O) = ν afară. ((CH3COO)2Pb) = m ref. ((CH3COO)2Pb3H2O)/M((CH3COO)2Pb3H2O) = 75,8 g/379 g/mol = 0,2 mol

ν ref. (Zn) = m ref. (Zn)/M(Zn) = 15,6 g/65 g/mol = 0,24 mol

Conform ecuației de reacție (I) ν(Zn) = ν((CH 3 COO) 2 Pb), și în funcție de starea problemei, cantitatea de substanță acetat de plumb este mai mică decât cantitatea de substanță de zinc (0,2 mol (CH3COO)2Pb3H2O şi 0,24 mol Zn), astfel încât zincul nu a reacţionat complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν ref. ((CH 3 COO) 2 Pb 3H 2 O) = ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(Pb) = ν reacție. (Zn) = 0,2 mol și ν rest. (Zn) = 0,24 mol – 0,2 mol = 0,04 mol.

Pentru a calcula în continuare masa soluției finale, este necesar să se cunoască masele plumbului format, zincului nereacționat și soluției inițiale de zahăr de plumb:

m odihnesc. (Pb) = ν rest. (Pb) M(Pb) = 0,2 mol 207 g/mol = 41,4 g

m odihnesc. (Zn) = ν rest. (Zn) M(Zn) = 0,04 mol 65 g/mol = 2,6 g

ν ref. ((CH3COO)2Pb · 3H2O) = ν afară. ((CH3COO)2Pb) = 0,2 mol, prin urmare,

m((CH 3 COO) 2 Pb) = ν((CH 3 COO) 2 Pb) M((CH 3 COO) 2 Pb) = 0,2 mol 325 g/mol = 65 g

m ref. (soluție CH 3 COO) 2 Pb) = m((CH 3 COO) 2 Pb)/ω((CH 3 COO) 2 Pb) 100% = 65 g/10% 100% = 650 g

Acetatul de zinc format prin reacția (I) reacționează cu o soluție de sulfură de sodiu:

(CH 3 COO) 2 Zn + Na 2 S → ZnS↓ + 2CH 3 COONa (II)

Să calculăm masa și cantitatea de sulfură de sodiu:

m ref. (Na2S) = m ref. (soluție Na2S) ω(Na2S) = 312 g 0,1 = 31,2 g

ν ref. (Na2S) = m ref. (Na2S)/M(Na2S) = 31,2 g/78 g/mol = 0,4 mol

Conform ecuației de reacție (II) ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(Na 2 S), prin urmare, cantitatea de sulfură de sodiu nereacționată este egală cu:

ν odihnă. (Na 2 S) = ν afară. (Na 2 S) – reacția ν. (Na 2 S) = 0,4 mol – 0,2 mol = 0,2 mol

m odihnesc. (Na 2 S) = ν reactie. (Na2S) M(Na2S) = 0,2 mol 78 g/mol = 15,6 g

Pentru a calcula masa soluției finale, este necesar să se calculeze masa sulfurei de zinc:

ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(ZnS) = 0,2 mol și m(ZnS) = ν(ZnS) M(ZnS) = 0,2 mol 97 g/mol = 19,4 g

Masa soluției rezultate se calculează folosind formula:

m(soluție) = m out. (soluție (CH3COO) 2Pb) + m ref. (Zn) – m rest. (Zn) – m(Pb) + m ref. (soluție de Na 2 S) – m(ZnS) = 650 g + 15,6 g – 2,6 g – 41,4 g + 312 g - 19,4 g = 914,2 g

Fracția de masă a sulfurei de sodiu din soluția rezultată este egală cu:

ω(Na 2 S) = m rest. (Na2S)/m(soluție) 100% = 15,6 g/914,2 g 100% = 1,71%

Sarcina nr. 18

La o soluţie de sare 10% obţinută prin dizolvarea a 50 g de sulfat de cupru (CuS045H20) în apă, s-au adăugat 19,5 g de zinc. După terminarea reacţiei, la amestecul rezultat s-au adăugat 200 g de soluţie de hidroxid de sodiu 30%. Determinați fracția de masă a hidroxidului de sodiu din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 3,8%

Explicaţie:

Când sulfatul de cupru (II) reacționează cu zincul, are loc o reacție de substituție:

Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu (I)

Să calculăm cantitatea de sulfat de cupru și zinc care reacționează (I):

ν(CuSO 4 5H 2 O) = m(CuSO 4 5H 2 O)/M(CuSO 4 5H 2 O) = 50 g / 250 g/mol = 0,2 mol

ν(Zn) = m(Zn)/M(Zn) = 19,5 g/65 g/mol = 0,3 mol

Conform ecuației de reacție (I) ν(Zn) = ν(CuSO 4), și conform condițiilor problemei, cantitatea de sulfat de cupru este insuficientă (0,2 mol CuSO 4 5H 2 O și 0,3 mol Zn) , deci zincul nu a reacționat complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(ZnSO 4) = ν(Cu) = ν reacții. (Zn) = 0,2 mol și ν rest. (Zn) = 0,3 mol – 0,2 mol = 0,1 mol.

Pentru a calcula în continuare masa soluției finale, este necesar să se cunoască masa cuprului format (reacția (I)) și soluția inițială de sulfat de cupru:

m(Cu) = ν(Cu) M(Cu) = 0,2 mol 64 g/mol = 12,8 g

ν(CuSO 4 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,2 mol, prin urmare, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) M(CuSO 4) = 0,2 mol 160 g/mol = 32 g

m ref. (soluție CuSO4) = m(CuSO4)/ω(CuSO4) 100% = 32 g/10% 100% = 320 g

Zincul și sulfatul de zinc care nu au reacționat complet în reacția (I) reacționează cu o soluție de hidroxid de sodiu pentru a forma o sare complexă - tetrahidroxozincat de sodiu:

Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2 + H2 (II)

ZnSO 4 + 4NaOH → Na 2 + Na 2 SO 4 (III)

Să calculăm masa și cantitatea de hidroxid de sodiu:

m ref. (NaOH) = m ref. (soluție de NaOH) ω(NaOH) = 200 g 0,3 = 60 g

ν ref. (NaOH) = m ref. (NaOH)/M(NaOH) = 60 g/40 g/mol = 1,5 mol

Conform ecuațiilor de reacție (II) și (III) ν II (NaOH) = 2ν rest. (Zn) și ν III (NaOH) = 4ν(ZnSO 4), prin urmare, cantitatea totală și masa alcalii care reacţionează sunt egale:

ν total (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2 0,1 mol + 4 0,2 mol = 1 mol

m reacționează. (NaOH) = reacția ν. (NaOH) M(NaOH) = 1 mol 40 g/mol = 40 g

Calculați masa alcaline nereacționate:

m odihnesc. (NaOH) = m ref. (NaOH) - m reacționează. (NaOH) = 60 g – 40 g = 20 g

Pentru a calcula masa soluției finale, este necesar să se calculeze masa hidrogenului eliberat ca rezultat al reacției (II):

ν odihnă. (Zn) = ν(H2) = 0,1 mol și m(H2) = ν(H2) M(H2) = 0,1 mol 2 g/mol = 0,2 g

Calculăm masa soluției rezultate folosind formula (nu ținem cont de masa de zinc care nu a reacționat în reacția (I), deoarece intră în soluție în reacțiile (II) și (III):

m(soluție) = m out. (soluție CuSO4) + m ref. (Zn) - m(Cu) + m ref. (soluție de NaOH) – m(H 2) = 320 g + 19,5 g – 12,8 g + 200 g – 0,2 g = 526,5 g

Fracția de masă a alcalii din soluția rezultată este egală cu:

ω(NaOH) = m rest. (NaOH)/m(soluție) 100% = 20 g/526,5 g 100% = 3,8%

Sarcina nr. 19

Ca urmare a dizolvării unui amestec de pulberi de cupru și oxid de cupru (II) în acid sulfuric concentrat, s-a eliberat dioxid de sulf gazos cu un volum de 8,96 litri și s-a format o soluție cu o greutate de 400 g cu o fracțiune de masă de sulfat de cupru (II) de 20%. Calculați fracția de masă a oxidului de cupru (II) din amestecul inițial.

Răspuns: 23,81%

Explicaţie:

Când cuprul și oxidul de cupru (II) reacționează cu acidul sulfuric concentrat, apar următoarele reacții:

Cu + 2H 2 SO 4 → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (I)

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O (II)

Să calculăm masa și cantitatea de sulfat de cupru (II):

m(CuSO 4) = m(CuSO 4) ω(CuSO 4) = 400 g 0,2 = 80 g

ν(CuSO4) = m(CuSO4)/M(CuSO4) = 80 g /160 g/mol = 0,5 mol

Să calculăm cantitatea de dioxid de sulf:

ν(SO2) = V(SO2)/V m = 8,96 l/22,4 l/mol = 0,4 mol

Conform ecuației reacției (I), ν(Cu) = ν(SO 2) = ν I (CuSO 4), prin urmare, ν(Cu) = ν I (CuSO 4) = 0,4 mol.

Deoarece ν total. (CuSO 4) = ν I (CuSO 4) + ν II (CuSO 4), apoi ν II (CuSO 4) = ν total. (CuSO 4) - ν I (CuSO 4) = 0,5 mol – 0,4 mol = 0,1 mol.

Conform ecuației reacției (II) ν II (CuSO 4) = ν(CuO), prin urmare, ν(CuO) = 0,1 mol.

Să calculăm masele de cupru și oxid de cupru (II):

m(Cu) = M(Cu) ∙ ν(Cu) = 64 g/mol ∙ 0,4 mol = 25,6 g

m(CuO) = M(CuO) ∙ ν(CuO) = 80 g/mol ∙ 0,1 mol = 8 g

Amestecul total format din cupru și oxid de cupru (II) este:

m(amestecuri) = m(CuO) + m(Cu) = 25,6 g + 8 g = 33,6 g

Să calculăm fracția de masă a oxidului de cupru (II):

ω(CuO) = m(CuO)/m(amestecuri) ∙ 100% = 8 g/33,6 g ∙ 100% = 23,81%

Sarcina nr. 20

Ca urmare a încălzirii a 28,4 g dintr-un amestec de pulberi de zinc și oxid de zinc în aer, masa acestuia a crescut cu 4 g. Calculați volumul unei soluții de hidroxid de potasiu cu o fracție de masă de 40% și o densitate de 1,4 g/ml. care va fi necesar pentru a dizolva amestecul inițial.

Raspuns: 80 ml

Explicaţie:

Când zincul este încălzit în aer, zincul se oxidează și se transformă în oxid:

2Zn + O 2 → 2ZnO(I)

Deoarece masa amestecului a crescut, această creștere a avut loc datorită masei de oxigen:

ν(O 2) = m(O 2)/M(O 2) = 4 g /32 g/mol = 0,125 mol, prin urmare, cantitatea de zinc este de două ori mai mare decât cantitatea de substanță și masa de oxigen, prin urmare

ν(Zn) = 2ν(O 2) = 2 0,125 mol = 0,25 mol

m(Zn) = M(Zn) ν(Zn) = 0,25 mol 65 g/mol = 16,25 g

Să calculăm masa și cantitatea de substanță oxid de zinc egale cu:

m(ZnO) = m(amestecuri) – m(Zn) = 28,4 g – 16,25 g = 12,15 g

ν(ZnO) = m(ZnO)/M(ZnO) = 12,15 g/81 g/mol = 0,15 mol

Atat zincul cat si oxidul de zinc reactioneaza cu hidroxidul de potasiu:

Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2 (II)

ZnO + 2KOH + H2O → K2 (III)

Conform ecuațiilor reacțiilor (II) și (III), ν I (KOH) = 2ν(Zn) și ν II (KOH) = 2ν(ZnO), prin urmare, cantitatea totală de substanță și masa hidroxidului de potasiu sunt egal:

ν(KOH) = 2ν(Zn) + 2ν(ZnO) = 2 ∙ 0,25 mol + 2 ∙ 0,15 mol = 0,8 mol

m(KOH) = M(KOH) ∙ ν(KOH) = 56 g/mol ∙ 0,8 mol = 44,8 g

Să calculăm masa soluției de hidroxid de potasiu:

m(KOH soluție) = m(KOH)/ω(KOH) ∙ 100% = 44,8 g/40% ∙ 100% = 112 g

Volumul soluției de hidroxid de potasiu este egal cu:

V(KOH soluție) = m(KOH)/ρ(KOH) = 112 g/1,4 g/mol = 80 ml

Sarcina nr. 21

Un amestec de oxid magic și carbonat de magneziu care cântărește 20,5 g a fost încălzit la greutate constantă, în timp ce masa amestecului a scăzut cu 5,5 g. După aceasta, reziduul solid a reacționat complet cu o soluție de acid sulfuric cu o fracție de masă de 28%. o densitate de 1,2 g/ml. Calculați volumul de soluție de acid sulfuric necesar pentru a dizolva acest reziduu.

Raspuns: 109,375 ml

Explicaţie:

Când este încălzit, carbonatul de magneziu se descompune în oxid de magneziu și dioxid de carbon:

MgCO 3 → MgO + CO 2 (I)

Oxidul de magneziu reacţionează cu o soluţie de acid sulfuric conform ecuaţiei:

MgO + H2SO4 → MgS04 + H2O (II)

Masa amestecului de oxid de magneziu și carbonat a scăzut din cauza dioxidului de carbon eliberat.

Să calculăm cantitatea de dioxid de carbon formată:

ν(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = 5,5 g /44 g/mol = 0,125 mol

Conform ecuației reacției (I) ν(CO 2) = ν I (MgO), prin urmare, ν I (MgO) = 0,125 mol

Să calculăm masa carbonatului de magneziu reacţionat:

m(MgCO3) = ν(MgCO3) ∙ M(MgCO3) = 84 g/mol ∙ 0,125 mol = 10,5 g

Să calculăm masa și cantitatea de substanță oxid de magneziu din amestecul inițial:

m(MgO) = m(amestec) - m(MgCO 3) = 20,5 g – 10,5 g = 10 g

ν(MgO) = m(MgO)/M(MgO) = 10 g/40 g/mol = 0,25 mol

Cantitatea totală de oxid de magneziu este:

ν total (MgO) = ν I (MgO) + ν(MgO) = 0,25 mol + 0,125 mol = 0,375 mol

Conform ecuaţiei reacţiei (II) ν total. (MgO) = v(H2SO4), prin urmare, v(H2SO4) = 0,375 mol.

Să calculăm masa acidului sulfuric:

m(H2SO4) = ν(H2SO4) ∙ M(H2SO4) = 0,375 mol ∙ 98 g/mol = 36,75 g

Să calculăm masa și volumul soluției de acid sulfuric:

m(soluție H2SO4) = m(H2SO4)/ω(H2SO4) ∙ 100% = 36,75 g/28% ∙ 100% = 131,25 g

V(soluție H2SO4) = m(soluție H2SO4)/ρ(soluție H2SO4) = 131,25 g/1,2 g/ml = 109,375 ml

Sarcina nr. 22

Un volum de 6,72 L (n.s.) de hidrogen a fost trecut peste pulbere de oxid de cupru (II) încălzită, iar hidrogenul a reacţionat complet. Rezultatul a fost 20,8 g de reziduu solid. Acest reziduu a fost dizolvat în acid sulfuric concentrat cântărind 200 g. Se determină fracția de masă a sării din soluția rezultată (neglijarea proceselor de hidroliză).

Răspuns: 25,4%

Explicaţie:

Când hidrogenul este trecut peste oxid de cupru (II), cuprul este redus:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O (încălzire) (I)

Reziduul solid, constând din cupru metal și oxid de cupru (II) nereacționat, reacționează cu acidul sulfuric concentrat conform ecuațiilor:

Cu + 2H 2 SO 4 (conc.) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (II)

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O (III)

Să calculăm cantitatea de hidrogen implicată în reducerea oxidului de cupru (II):

ν(H2) = V(H2)/V m = 6,72 l/22,4 l/mol = 0,3 mol,

ν(H2) = ν(Cu) = 0,3 mol, prin urmare m(Cu) = 0,3 mol 64 g/mol = 19,2 g

Să calculăm masa de CuO nereacționat, cunoscând masa reziduului solid:

m(CuO) = m(rezidu solid) – m(Cu) = 20,8 g – 19,2 g = 1,6 g

Să calculăm cantitatea de oxid de cupru (II):

ν(CuO) = m(CuO)/M(CuO) = 1,6 g/80 g/mol = 0,02 mol

Conform ecuației (I) ν(Cu) = ν I (CuSO 4), conform ecuației (II) ν(CuO) = ν II (CuSO 4), deci, ν total. (CuSO 4) = ν II (CuSO 4) + ν III (CuSO 4) = 0,3 mol + 0,02 mol = 0,32 mol.

Să calculăm masa totală a sulfatului de cupru (II):

m total (CuSO 4) = ν total. (CuSO4) M(CuSO4) = 0,32 mol 160 g/mol = 51,2 g

Pentru a calcula masa soluției rezultate, este necesar să se țină cont de masa de dioxid de sulf eliberat în reacția (II):

ν(Cu) = ν(SO 2), prin urmare, ν(SO 2) = 0,3 mol și m(SO 2) = ν(SO 2) M(SO 2) = 0,3 mol 64 g/ mol = 19,2 g

Să calculăm masa soluției rezultate:

m(soluție) = m(rezidu solid) + m(soluție H 2 SO 4) – m(SO 2) = 20,8 g + 200 g – 19,2 g = 201,6 g

Fracția de masă a sulfatului de cupru (II) din soluția rezultată este egală cu:

ω(CuSO4) = m(CuSO4)/m(soluție) 100% = 51,2 g/201,6 g 100% = 25,4%

Sarcina nr. 23

La o soluţie de sare 10% obţinută prin dizolvarea a 114,8 g de sulfat de zinc hidrat cristalin (ZnS047H20) în apă, s-au adăugat 12 g de magneziu. După terminarea reacţiei, la amestecul rezultat s-au adăugat 365 g de acid clorhidric 20%. Determinați fracția de masă a acidului clorhidric din soluția rezultată (neglijați procesele de hidroliză).

Răspuns: 3,58%

Explicaţie:

Când sulfatul de zinc interacționează cu magneziul, are loc o reacție de substituție:

Mg + ZnSO4 → MgSO4 + Zn (I)

Să calculăm cantitatea de sulfat de zinc și magneziu care reacționează (I):

ν ref. (ZnS047H2O) = v(ZnS04) = m ref. (ZnSO47H2O)/M(ZnSO47H2O) = 114,8 g /287 g/mol = 0,4 mol

ν ref. (Mg) = m ref. (Mg)/M(Mg) = 12 g/24 g/mol = 0,5 mol

Conform ecuaţiei reacţiei (I) ν ref. (Mg) = ν(ZnSO 4), iar în funcție de condițiile problemei, cantitatea de substanță sulfat de zinc (0,4 mol ZnSO 4 · 7H 2 O și 0,5 mol Mg), prin urmare magneziul nu a reacționat complet.

Efectuăm calculul pe baza lipsei de substanță, prin urmare, ν ref. (ZnSO47H2O) = ν(MgS04) = ν(Zn) = ν reac. (Mg) = 0,4 mol și ν rest. (Mg) = 0,5 mol – 0,4 mol = 0,1 mol.

Pentru a calcula în continuare masa soluției inițiale de sulfat de zinc:

ν ref. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν afară. (ZnSO4) = 0,4 mol, prin urmare, m(ZnSO4) = ν(ZnSO4) M(ZnSO4) = 0,4 mol 161 g/mol = 64,4 g

m ref. (soluție ZnSO4) = m(ZnSO4)/ω(ZnSO4) 100% = 64,4 g/10% 100% = 644 g

Magneziul și zincul pot reacționa cu soluția de acid clorhidric:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 (II)

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (III)

Să calculăm masa de acid clorhidric în soluție:

m ref. (HCl) = m ref. (soluție de HCI) ω(HCl) = 365 g 0,2 = 73 g

Conform ecuațiilor de reacție (II) și (III) ν II (HCl) = 2ν(Zn) și ν III (HCl) = 2ν(Mg), prin urmare, cantitatea totală și masa acidului clorhidric care reacţionează sunt egale:

ν reacționează. (HCl) = ν II (HCl) + ν III (HCl) = 2ν(Zn) + 2ν(Mg) = 2 0,1 mol + 2 0,4 mol = 1 mol

m reacționează. (HCl) = ν reactie. (HCl) M(HCl) = 1 mol 36,5 g/mol = 36,5 g

Să calculăm masa acidului clorhidric nereacționat:

m odihnesc. (HCl) = m ref. (HCl) - m reacţionează. (HCl) = 73 g – 36,5 g = 36,5 g

Pentru a calcula masa soluției finale, este necesar să se calculeze masa hidrogenului eliberat ca urmare a reacțiilor (II) și (III):

ν(Zn) = ν II (H 2) = 0,1 mol și m II (H 2) = ν II (H 2) M(H 2) = 0,1 mol 2 g/mol = 0,2 G

ν odihnă. (Mg) = ν III (H 2) = 0,4 mol și m III (H 2) = ν III (H 2) M(H 2) = 0,4 mol 2 g/mol = 0,8 g

m total (H2) = m II (H2) + m III (H2) = 0,2 g + 0,8 g = 1 g

Masa soluției rezultate se calculează folosind formula:

m(soluție) = m out. (soluție ZnS04) + m ref. (Mg) + m ref. (soluție de HCl) – m total. (H 2) = 644 g + 12 g + 365 g – 1 g = 1020 g

Fracția de masă a acidului clorhidric din soluția rezultată este egală cu:

ω(HCl) = m rest. (HCI)/m(soluție) 100% = 36,5 g/1020 g 100% = 3,58%

Metode de rezolvare a problemelor din chimie

Când rezolvați probleme, trebuie să vă ghidați după câteva reguli simple:

Citiți cu atenție condițiile sarcinii;
Scrieți ceea ce este dat;
Convertiți, dacă este necesar, unitățile de mărime fizice în unități SI (sunt permise unele unități non-sistem, de exemplu litri);
Notați, dacă este necesar, ecuația reacției și aranjați coeficienții;
Rezolvați o problemă folosind conceptul de cantitate de substanță, și nu metoda de întocmire a proporțiilor;
Scrieți răspunsul.

Pentru a vă pregăti cu succes pentru chimie, ar trebui să luați în considerare cu atenție soluțiile la problemele prezentate în text și, de asemenea, să rezolvați singur un număr suficient de ele. În procesul de rezolvare a problemelor vor fi consolidate principiile teoretice de bază ale cursului de chimie. Este necesar să se rezolve problemele pe tot parcursul studiului chimiei și pregătirii pentru examen.

Puteți folosi problemele de pe această pagină, sau puteți descărca o colecție bună de probleme și exerciții cu soluții la probleme standard și complicate (M. I. Lebedeva, I. A. Ankudimova): descărcați.

Aluniță, masă molară

Masa molara– este raportul dintre masa unei substanțe și cantitatea de substanță, adică

M(x) = m(x)/ν(x), (1)

unde M(x) este masa molară a substanței X, m(x) este masa substanței X, ν(x) este cantitatea de substanță X. Unitatea SI a masei molare este kg/mol, dar unitatea g /mol este de obicei folosit. Unitatea de masă - g, kg. Unitatea SI pentru cantitatea unei substanțe este molul.

Orice problema de chimie rezolvata prin cantitatea de substanță. Trebuie să vă amintiți formula de bază:

ν(x) = m(x)/ M(x) = V(x)/V m = N/N A , (2)

unde V(x) este volumul substanței X(l), V m este volumul molar al gazului (l/mol), N este numărul de particule, NA este constanta lui Avogadro.

1. Determinați masa iodură de sodiu NaI cantitate de substanță 0,6 mol.

Dat: v(Nal)= 0,6 mol.

Găsi: m(NaI) =?

Soluţie. Masa molară a iodurii de sodiu este:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 g/mol

Determinați masa NaI:

m(NaI) = ν(NaI) M(NaI) = 0,6 150 = 90 g.

2. Determinați cantitatea de substanță bor atomic continut in tetraborat de sodiu Na 2 B 4 O 7 cu o greutate de 40,4 g.

Dat: m(Na2B4O7) = 40,4 g.

Găsi: ν(B)=?

Soluţie. Masa molară a tetraboratului de sodiu este de 202 g/mol. Determinați cantitatea de substanță Na 2 B 4 O 7:

v(Na2B4O7) = m(Na2B4O7)/ M(Na2B4O7) = 40,4/202 = 0,2 mol.

Amintiți-vă că 1 mol de moleculă de tetraborat de sodiu conține 2 moli de atomi de sodiu, 4 moli de atomi de bor și 7 moli de atomi de oxigen (vezi formula de tetraborat de sodiu). Atunci cantitatea de substanță atomică de bor este egală cu: ν(B) = 4 ν (Na 2 B 4 O 7) = 4 0,2 = 0,8 mol.

Calcule conform formule chimice. Fracție de masă.

Fracția de masă a unei substanțe este raportul dintre masa unei substanțe date dintr-un sistem și masa întregului sistem, adică. ω(X) =m(X)/m, unde ω(X) este fracția de masă a substanței X, m(X) este masa substanței X, m este masa întregului sistem. Fracția de masă este o mărime adimensională. Se exprimă ca fracție de unitate sau ca procent. De exemplu, fracția de masă a oxigenului atomic este de 0,42 sau 42%, adică ω(O)=0,42. Fracția de masă a clorului atomic în clorură de sodiu este de 0,607, sau 60,7%, adică ω(CI)=0,607.

3. Determinați fracția de masă apă de cristalizare în clorură de bariu dihidrat BaCl 2 2H 2 O.

Soluţie: Masa molară a BaCl 2 2H 2 O este:

M(BaCl22H2O) = 137+ 2 35,5 + 2 18 = 244 g/mol

Din formula BaCl 2 2H 2 O rezultă că 1 mol de clorură de bariu dihidrat conţine 2 moli de H 2 O. Din aceasta se poate determina masa de apă conţinută în BaCl 2 2H 2 O:

m(H20) = 218 = 36 g.

Găsim fracția de masă a apei de cristalizare în clorură de bariu dihidrat BaCl 2 2H 2 O.

ω(H20) = m(H20)/m(BaCI22H2O) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.

4. Argintul cântărind 5,4 g a fost izolat dintr-o probă de rocă cântărind 25 g care conține mineralul argentit Ag2S. Determinați fracția de masă argentitul din probă.

Dat: m(Ag)=5,4 g; m = 25 g.

Găsi: ω(Ag 2 S) =?

Soluţie: determinăm cantitatea de substanță de argint găsită în argentit: ν(Ag) =m(Ag)/M(Ag) = 5,4/108 = 0,05 mol.

Din formula Ag 2 S rezultă că cantitatea de substanță argentită este jumătate din cantitatea de substanță de argint. Determinați cantitatea de substanță argentită:

ν(Ag2S)= 0,5 ν(Ag) = 0,5 0,05 = 0,025 mol

Calculăm masa argentitei:

m(Ag2S) = ν(Ag2S) М(Ag2S) = 0,025 248 = 6,2 g.

Acum determinăm fracția de masă a argentitului dintr-o probă de rocă care cântărește 25 g.

ω(Ag2S) = m(Ag2S)/ m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8%.

Formule compuse derivate

5. Determinați cea mai simplă formulă a compusului potasiu cu mangan și oxigen, dacă fracțiile de masă ale elementelor din această substanță sunt de 24,7, 34,8 și, respectiv, 40,5%.

Dat: ω(K) =24,7%; ω(Mn) =34,8%; ω(O) =40,5%.

Găsi: formula compusului.

Soluţie: pentru calcule selectam masa compusului egala cu 100 g, i.e. m=100 g Masele de potasiu, mangan si oxigen vor fi:

m (K) = m ω(K); m (K) = 100 0,247 = 24,7 g;

m (Mn) = m ω(Mn); m (Mn) = 100 0,348 = 34,8 g;

m (O) = m ω(O); m(O) = 100 0,405 = 40,5 g.

Determinăm cantitățile de substanțe atomice potasiu, mangan și oxigen:

ν(K)= m(K)/ M(K) = 24,7/39= 0,63 mol

ν(Mn)= m(Mn)/ М(Mn) = 34,8/ 55 = 0,63 mol

ν(O)= m(O)/ M(O) = 40,5/16 = 2,5 mol

Găsim raportul dintre cantitățile de substanțe:

v(K): v(Mn): v(O) = 0,63: 0,63: 2,5.

Împărțind partea dreaptă a egalității la un număr mai mic (0,63) obținem:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 1: 1: 4.

Prin urmare, cea mai simplă formulă pentru compus este KMnO 4.

6. Arderea a 1,3 g dintr-o substanță a produs 4,4 g monoxid de carbon (IV) și 0,9 g apă. Găsi formula moleculara substanță dacă densitatea sa de hidrogen este 39.

Dat: m(in-va) =1,3 g; m(C02)=4,4 g; m(H20) = 0,9 g; D H2 = 39.

Găsi: formula unei substanţe.

Soluţie: Să presupunem că substanța pe care o căutăm conține carbon, hidrogen și oxigen, deoarece în timpul arderii acestuia s-au format CO 2 şi H 2 O Apoi este necesar să se afle cantităţile de substanţe CO 2 şi H 2 O pentru a determina cantităţile de substanţe atomice de carbon, hidrogen şi oxigen.

v(C02) = m(C02)/ M(C02) = 4,4/44 = 0,1 mol;

v(H20) = m(H20)/ M(H20) = 0,9/18 = 0,05 mol.

Determinăm cantitățile de substanțe atomice de carbon și hidrogen:

v(C)= v(C02); v(C)=0,1 mol;

v(H)= 2 v(H20); v(H) = 2 0,05 = 0,1 mol.

Prin urmare, masele de carbon și hidrogen vor fi egale:

m(C) = v(C) M(C) = 0,1 12 = 1,2 g;

m(N) = ν(N) M(N) = 0,1 1 = 0,1 g.

Determinăm compoziția calitativă a substanței:

m(in-va) = m(C) + m(H) = 1,2 + 0,1 = 1,3 g.

În consecință, substanța constă numai din carbon și hidrogen (vezi enunțul problemei). Să determinăm acum greutatea sa moleculară pe baza condiției date sarcini densitatea hidrogenului unei substanțe.

M(v-va) = 2 D H2 = 2 39 = 78 g/mol.

ν(С) : ν(Н) = 0,1: 0,1

Împărțind partea dreaptă a egalității la numărul 0,1 obținem:

ν(С) : ν(Н) = 1: 1

Să luăm numărul de atomi de carbon (sau hidrogen) drept „x”, apoi înmulțind „x” cu mase atomice carbon și hidrogen și echivalând această sumă cu masa moleculară a substanței, rezolvăm ecuația:

12x + x = 78. Prin urmare, x = 6. Prin urmare, formula substanței este C 6 H 6 – benzen.

Volumul molar al gazelor. Legile gazelor ideale. Fracție de volum.

Volumul molar al unui gaz este egal cu raportul dintre volumul gazului și cantitatea de substanță a acestui gaz, adică.

V m = V(X)/ ν(x),

unde V m este volumul molar de gaz - o valoare constantă pentru orice gaz în condiții date; V(X) – volumul gazului X; ν(x) – cantitatea de substanță gazoasă X. Volumul molar al gazelor în condiții normale ( presiune normală pH = 101.325 Pa ≈ 101,3 kPa și temperatura Tn = 273,15 K ≈ 273 K) este V m = 22,4 l/mol.

În calculele care implică gaze, este adesea necesară trecerea de la aceste condiții la cele normale sau invers. În acest caz, este convenabil să folosiți formula care urmează din legea combinată a gazelor Boyle-Mariotte și Gay-Lussac:

──── = ─── (3)

Unde p este presiunea; V – volum; T - temperatura pe scara Kelvin; indicele „n” indică condiții normale.

Compoziția amestecurilor de gaze este adesea exprimată folosind fracția de volum - raportul dintre volumul unei componente date și volumul total al sistemului, adică.

unde φ(X) este fracția de volum a componentei X; V(X) – volumul componentei X; V este volumul sistemului. Fracția de volum este o mărime adimensională; este exprimată în fracții de unitate sau ca procent.

7. Care volum va lua la o temperatura de 20 o C si o presiune de 250 kPa amoniac cantarind 51 g?

Dat: m(NH3)=51 g; p=250 kPa; t=20 o C.

Găsi: V(NH3) =?

Soluţie: determinați cantitatea de substanță amoniac:

v(NH3) = m(NH3)/ M(NH3) = 51/17 = 3 mol.

Volumul de amoniac în condiții normale este:

V(NH 3) = V m ν(NH 3) = 22,4 3 = 67,2 l.

Folosind formula (3), reducem volumul de amoniac la aceste condiții [temperatura T = (273 +20) K = 293 K]:

p n TV n (NH 3) 101,3 293 67,2

V(NH 3) =──────── = ───────── = 29,2 l.

8. Definiți volum, care va fi ocupat în condiții normale de un amestec gazos care conține hidrogen, cu o greutate de 1,4 g, și azot, cu o greutate de 5,6 g.

Dat: m(N2)=5,6 g; m(H2)=1,4; Bine.

Găsi: V(amestecuri)=?

Soluţie: găsiți cantitățile de substanțe de hidrogen și azot:

ν(N2) = m(N2)/ M(N2) = 5,6/28 = 0,2 mol

ν(H2) = m(H2)/ M(H2) = 1,4/2 = 0,7 mol

Deoarece în condiții normale aceste gaze nu interacționează între ele, volumul amestecului de gaze va fi egal cu suma volumelor gazelor, adică.

V(amestecuri)=V(N2) + V(H2)=V m ν(N2) + Vm ν(H2) = 22,4 0,2 + 22,4 0,7 = 20,16 l.

Calcule folosind ecuații chimice

Calculele folosind ecuații chimice (calculele stoichiometrice) se bazează pe legea conservării masei substanțelor. Cu toate acestea, în procesele chimice reale, din cauza reacției incomplete și a diferitelor pierderi de substanțe, masa produselor rezultate este adesea mai mică decât cea care ar trebui să se formeze în conformitate cu legea conservării masei substanțelor. Randamentul produsului de reacție (sau fracția de masă a randamentului) este raportul, exprimat în procente, dintre masa produsului efectiv obținut și masa acestuia, care ar trebui să fie format în conformitate cu calculul teoretic, i.e.

η = /m(X) (4)

Unde η este randamentul produsului, %; m p (X) este masa produsului X obţinută în procesul real; m(X) – masa calculată a substanței X.

În acele sarcini în care randamentul produsului nu este specificat, se presupune că este cantitativ (teoretic), adică. η=100%.

9. Ce masă de fosfor trebuie arsă a primi oxid de fosfor (V) cântărind 7,1 g?

Dat: m(P205) = 7,1 g.

Găsi: m(P) =?

Soluţie: notăm ecuația pentru reacția de ardere a fosforului și aranjam coeficienții stoichiometrici.

4P+ 5O 2 = 2P 2 O 5

Determinați cantitatea de substanță P 2 O 5 care rezultă în reacție.

ν(P2O5) = m(P2O5)/ M(P2O5) = 7,1/142 = 0,05 mol.

Din ecuația reacției rezultă că ν(P 2 O 5) = 2 ν(P), prin urmare, cantitatea de fosfor necesară în reacție este egală cu:

ν(P2O5)= 2 ν(P) = 2 0,05= 0,1 mol.

De aici găsim masa fosforului:

m(P) = ν(P) M(P) = 0,1 31 = 3,1 g.

10. S-au dizolvat în exces de acid clorhidric magneziu cântărind 6 g și zinc cu greutatea de 6,5 g. Ce volum hidrogen, măsurat în condiții standard, va ieși în evidențăîn același timp?

Dat: m(Mg)=6 g; m(Zn)=6,5 g; Bine.

Găsi: V(H2) =?

Soluţie: notăm ecuațiile de reacție pentru interacțiunea magneziului și zincului cu acidul clorhidric și aranjam coeficienții stoichiometrici.

Zn + 2 HCI = ZnCl2 + H2

Mg + 2 HCI = MgCl2 + H2

Determinăm cantitățile de substanțe de magneziu și zinc care au reacționat cu acidul clorhidric.

ν(Mg) = m(Mg)/ М(Mg) = 6/24 = 0,25 mol

ν(Zn) = m(Zn)/ M(Zn) = 6,5/65 = 0,1 mol.

Din ecuațiile de reacție rezultă că cantitățile de substanțe metalice și hidrogen sunt egale, adică. v(Mg) = v(H2); ν(Zn) = ν(H 2), determinăm cantitatea de hidrogen rezultată din două reacții:

ν(H2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0,25 + 0,1 = 0,35 mol.

Calculăm volumul de hidrogen eliberat ca rezultat al reacției:

V(H2) = V m ν(H2) = 22,4 0,35 = 7,84 l.

11. Când un volum de 2,8 litri de hidrogen sulfurat (condiții normale) a fost trecut printr-o soluție în exces de sulfat de cupru (II), s-a format un precipitat cântărind 11,4 g. Determinați ieșirea produs de reacție.

Dat: V(H2S)=2,8 l; m(sediment)= 11,4 g; Bine.

Găsi: η =?

Soluţie: notăm ecuația pentru reacția dintre hidrogenul sulfurat și sulfatul de cupru (II).

H2S + CuSO4 = CuS ↓+ H2SO4

Determinăm cantitatea de hidrogen sulfurat implicată în reacție.

v(H2S) = V(H2S) / Vm = 2,8/22,4 = 0,125 mol.

Din ecuația reacției rezultă că ν(H 2 S) = ν(СuS) = 0,125 mol. Aceasta înseamnă că putem găsi masa teoretică a CuS.

m(СuS) = ν(СuS) М(СuS) = 0,125 96 = 12 g.

Acum determinăm randamentul produsului folosind formula (4):

η = /m(X)= 11,4 100/ 12 = 95%.

12. Care greutate clorura de amoniu se formează prin interacțiunea acidului clorhidric de 7,3 g cu amoniacul de 5,1 g? Ce gaz va rămâne în exces? Determinați masa excesului.

Dat: m(HCI)=7,3 g; m(NH3)=5,1 g.

Găsi: m(NH4CI) =? m(exces) =?

Soluţie: notează ecuația reacției.

HCI + NH3 = NH4CI

Această sarcină este despre „exces” și „deficiență”. Calculăm cantitățile de acid clorhidric și amoniac și determinăm care gaz este în exces.

v(HCI) = m(HCI)/ M(HCI) = 7,3/36,5 = 0,2 mol;

v(NH3) = m(NH3)/ M(NH3) = 5,1/ 17 = 0,3 mol.

Amoniacul este în exces, așa că calculăm pe baza deficienței, adică. pentru acid clorhidric. Din ecuația reacției rezultă că ν(HCl) = ν(NH 4 Cl) = 0,2 mol. Determinați masa clorurii de amoniu.

m(NH4CI) = v(NH4CI) M(NH4CI) = 0,2 53,5 = 10,7 g.

Am stabilit că amoniacul este în exces (în ceea ce privește cantitatea de substanță, excesul este de 0,1 mol). Să calculăm masa excesului de amoniac.

m(NH3) = v(NH3) M(NH3) = 0,1 17 = 1,7 g.

13. Carbura de calciu tehnică cântărind 20 g a fost tratată cu apă în exces, obținându-se acetilenă, care, la trecerea prin exces de apă cu brom, a format 1,1,2,2-tetrabrometan cu greutatea de 86,5 g fracție de masă CaC 2 în carbură tehnică.

Dat: m = 20 g; m(C2H2Br4) = 86,5 g.

Găsi: ω(CaC 2) =?

Soluţie: notăm ecuațiile pentru interacțiunea carburii de calciu cu apa și acetilena cu apa cu brom și aranjam coeficienții stoichiometrici.

CaC2 +2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

C2H2+2Br2 = C2H2Br4

Aflați cantitatea de tetrabrometan.

v(C2H2Br4) = m(C2H2Br4)/ M(C2H2Br4) = 86,5/ 346 = 0,25 mol.

Din ecuațiile reacției rezultă că ν(C 2 H 2 Br 4) = ν(C 2 H 2) = ν(CaC 2) = 0,25 mol. De aici putem găsi masa de carbură de calciu pură (fără impurități).

m(CaC2) = ν(CaC2) M(CaC2) = 0,25 64 = 16 g.

Determinăm fracția de masă a CaC 2 în carbură tehnică.

ω(CaC2) =m(CaC2)/m = 16/20 = 0,8 = 80%.

Soluții. Fracția de masă a componentei soluției

14. S-a dizolvat sulf cu o greutate de 1,8 g în benzen cu un volum de 170 ml. Densitatea benzenului este de 0,88 g/ml. Defini fracție de masă sulf în soluție.

Dat: V(C6H6) = 170 ml; m(S) = 1,8 g; ρ(C6C6) = 0,88 g/ml.

Găsi: ω(S) =?

Soluţie: pentru a afla fracția de masă a sulfului dintr-o soluție, este necesar să se calculeze masa soluției. Determinați masa benzenului.

m(C6C6) = ρ(C6C6) V(C6H6) = 0,88 170 = 149,6 g.

Aflați masa totală a soluției.

m(soluție) = m(C6C6) + m(S) = 149,6 + 1,8 = 151,4 g.

Să calculăm fracția de masă a sulfului.

ω(S) =m(S)/m=1,8/151,4 = 0,0119 = 1,19%.

15. S-a dizolvat sulfat de fier FeSO 4 7H 2 O cântărind 3,5 g în apă cântărind 40 g fracția de masă a sulfatului de fier (II).în soluția rezultată.

Dat: m(H20)=40 g; m(FeS047H20) = 3,5 g.

Găsi: ω(FeSO 4) =?

Soluţie: găsiți masa FeSO 4 conținută în FeSO 4 7H 2 O. Pentru a face acest lucru, calculați cantitatea de substanță FeSO 4 7H 2 O.

ν(FeSO47H2O)=m(FeSO47H2O)/M(FeSO47H2O)=3,5/278=0,0125 mol

Din formula sulfatului de fier rezultă că ν(FeSO 4) = ν(FeSO 4 7H 2 O) = 0,0125 mol. Să calculăm masa FeSO4:

m(FeSO4) = ν(FeSO4) M(FeSO4) = 0,0125 152 = 1,91 g.

Având în vedere că masa soluției este formată din masa sulfatului de fier (3,5 g) și masa apei (40 g), calculăm fracția de masă a sulfatului feros din soluție.

ω(FeSO4) =m(FeSO4)/m=1,91 /43,5 = 0,044 =4,4%.

Probleme de rezolvat independent

50 g de iodură de metil în hexan au fost expuse la sodiu metalic și s-au eliberat 1,12 litri de gaz, măsurați în condiții normale. Determinați fracția de masă de iodură de metil din soluție. Răspuns: 28,4%.
O parte din alcool a fost oxidat pentru a forma un acid monocarboxilic. Când s-au ars 13,2 g din acest acid, s-a obținut dioxid de carbon, a cărui neutralizare completă a necesitat 192 ml de soluție de KOH cu o fracție de masă de 28%. Densitatea soluției de KOH este de 1,25 g/ml. Determinați formula alcoolului. Răspuns: butanol.
Gazul obţinut prin reacţia a 9,52 g de cupru cu 50 ml de soluţie de acid azotic 81% cu o densitate de 1,45 g/ml a fost trecut prin 150 ml de soluţie de NaOH 20% cu o densitate de 1,22 g/ml. Determinați fracțiile de masă ale substanțelor dizolvate. Răspuns: 12,5% NaOH; 6,48% NaN03; 5,26% NaN02.
Determinați volumul de gaze degajate în timpul exploziei a 10 g de nitroglicerină. Răspuns: 7,15 l.
O probă de materie organică cântărind 4,3 g a fost arsă în oxigen. Produșii de reacție sunt monoxid de carbon (IV) cu un volum de 6,72 l (condiții normale) și apă cu o masă de 6,3 g. Densitatea de vapori a substanței inițiale în raport cu hidrogenul este de 43. Determinați formula substanței. Răspuns: C6H14.

Ți-a plăcut articolul? Împărtășește-l

Imprimați acest articol