Расчёты массы (объёма, количества вещества) продуктов реакции по растворам и избытку; расчёты с использованием понятий «массовая доля», «молярная концентрация», «растворимость» · 89 заданий
- Задание №34№34
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.)…
Расчёты с использованием понятий «массовая доля»
- Задание №34№34
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II). После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.)…
Расчёты массы (объёма
- Задание №34№34
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 170 г 40%-ного раствора нитрата серебра. После того как на аноде выделилось 1,12 л (н.у.) га…
Расчёты массы (объёма
- Задание №34№34
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 282 г 40%-ного раствора нитрата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г,…
Расчёты массы (объёма
- Задание №34№34
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 640 г 15%-ного раствора сульфата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 32 г…
Расчёты массы (объёма
- Задание №34№34
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 470 г 20%-ного раствора нитрата меди(II). После того как масса раствора уменьшилась на 24 г,…
Расчёты массы (объёма
- Задание №34№34
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 376 г 30%-ного раствора нитрата меди(II). После того как на аноде выделилось 4,48 л (н.у.) г…
Расчёты массы (объёма
- Задание №34№34
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 624 г 10%-ного раствора хлорида бария. После того как на катоде выделилось 4,48 л (н.у.) газ…
Расчёты массы (объёма
- Задание №34№34
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 312 г 15%-ного раствора хлорида натрия. После того как на катоде выделилось 6,72 л (н.у.) га…
Расчёты массы (объёма
- Задание №34№34
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра. После того как масса раствора уменьшилась на 23,2 г…
Расчёты массы (объёма
- Задание №34№34
При растворении в воде 114,8 г цинкового купороса (ZnSO₄· 7H₂O) получили 10%-ный раствор соли. К полученному раствору добавили 12 г магния. После заве…
Расчёты массы (объёма
- Задание №34№34
Массовая доля элемента азота в смеси нитратов магния и калия составляет 0,1636. Навеску этой смеси осторожно нагрели до постоянной массы. При этом выд…
Расчёты массы (объёма
Нитрат кальция медленно нагрели, при этом образовался твёрдый осадок, состоящий из смеси оксида кальция и нитрита кальция, и выделилась смесь газов. Смесь газов пропустили через 133,6 г 40%-ного раствора гидроксида калия. При этом массовая доля гидроксида калия в растворе уменьшилась
в 2 раза, а объём непрореагировавшего газа оказался в 2 раза меньше объёма исходной смеси газов. Вычислите массу исходного нитрата кальция.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи,
и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение
Решение. Твёрдый остаток — смесь CaO и Ca(NO2)2, значит нитрат кальция разложился двумя путями:
Ca(NO3)2 → (t°) Ca(NO2)2 + O2↑
2Ca(NO3)2 → (t°) 2CaO + 4NO2↑ + O2↑
4NO2 + O2 + 4KOH → 4KNO3 + 2H2O
Обозначения. Пусть по первому уравнению разложилось a моль Ca(NO3)2, по второму — b моль. Тогда в смеси газов
n(NO2) = 2b моль, n(O2) = a + 0,5b моль,
общее количество газа n(общ) = 2b + a + 0,5b = (a + 2,5b) моль.
Что поглощается щёлочью. Оксид азота(IV) поглощается полностью, а кислород — только в том количестве, которое требует уравнение поглощения: на 4 моль NO2 идёт 1 моль O2, то есть
n(O2, поглощ.) = 2b / 4 = 0,5b моль.
Непрореагировавшим остаётся кислород: n = (a + 0,5b) − 0,5b = a моль.
По условию объём непрореагировавшего газа вдвое меньше объёма исходной смеси (объёмы пропорциональны количествам вещества):
a = 0,5 · (a + 2,5b) → 2a = a + 2,5b → a = 2,5b.
Условие по щёлочи. m(KOH) = 133,6 г · 0,40 = 53,44 г.
Израсходовано KOH столько же, сколько NO2: n(KOH) = 2b моль, m = 112b г; осталось (53,44 − 112b) г.
Масса раствора выросла на массу поглощённых газов:
m(р-ра) = 133,6 г + 46 г/моль · 2b + 32 г/моль · 0,5b = (133,6 + 108b) г.
Массовая доля уменьшилась в 2 раза, то есть стала 0,20:
(53,44 − 112b) / (133,6 + 108b) = 0,20 → 53,44 − 112b = 26,72 + 21,6b → 133,6b = 26,72 → b = 0,2 моль.
Тогда a = 2,5 · 0,2 моль = 0,5 моль.
Проверка: n(NO2) = 0,4 моль, n(O2) = 0,5 + 0,1 = 0,6 моль, всего 1,0 моль; поглотилось 0,4 + 0,1 = 0,5 моль, осталось 0,5 моль — ровно половина исходного объёма. Остаток KOH = 53,44 − 22,4 = 31,04 г в растворе массой 133,6 + 21,6 = 155,2 г, 31,04 / 155,2 = 0,20 — вдвое меньше 40 %.
Искомая масса. Весь нитрат кальция — это сумма обоих путей разложения:
n(Ca(NO3)2) = a + b = 0,5 моль + 0,2 моль = 0,7 моль,
m(Ca(NO3)2) = 0,7 моль · 164 г/моль = 114,8 г.
Ответ: m(Ca(NO3)2) = 114,8 г.
Источник: ФИПИ