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
Медный купорос (CuSO4 ∙ 5H2O) массой 100 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К этому раствору добавили 32,5 г цинка и после завершения реакции ещё 560 г 40%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовую долю гидроксида 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).
Решение
Решение. Цинк вытесняет медь из раствора её соли, а оставшийся избыток цинка и образовавшийся сульфат цинка реагируют с концентрированным раствором щёлочи.
Уравнения реакций:
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓
Zn + 2KOH + 2H2O → K2[Zn(OH)4] + H2↑
ZnSO4 + 4KOH (избыток) → K2[Zn(OH)4] + K2SO4
Исходный раствор. n(CuSO4·5H2O) = 100 г / 250 г/моль = 0,4 моль, отсюда n(CuSO4) = 0,4 моль; m(CuSO4) = 0,4 моль · 160 г/моль = 64 г;
m(р-ра) = 64 г / 0,20 = 320 г.
Реакция с цинком. n(Zn) = 32,5 г / 65 г/моль = 0,5 моль > 0,4 моль — цинк в избытке, сульфат меди(II) в недостатке:
прореагировало 0,4 моль Zn, n(Cu) = 0,4 моль; m(Cu) = 0,4 моль · 64 г/моль = 25,6 г (выпадает в осадок);
n(ZnSO4) = 0,4 моль; n(Zn ост.) = 0,5 моль − 0,4 моль = 0,1 моль.
Реакция со щёлочью. m(KOH) = 560 г · 0,40 = 224 г; n(KOH) = 224 г / 56 г/моль = 4 моль.
Непрореагировавший цинк растворяется в щёлочи: n(KOH) = 2 · 0,1 моль = 0,2 моль, n(H2) = 0,1 моль;
сульфат цинка при избытке щёлочи полностью переходит в тетрагидроксоцинкат: n(KOH) = 4 · 0,4 моль = 1,6 моль;
всего израсходовано 0,2 моль + 1,6 моль = 1,8 моль < 4 моль — щёлочь действительно в избытке, осадка в конечном растворе нет;
n(KOH ост.) = 4 моль − 1,8 моль = 2,2 моль; m(KOH ост.) = 2,2 моль · 56 г/моль = 123,2 г.
Масса конечного раствора. Из системы уходят только медь (осадок) и водород (газ):
m(H2) = 0,1 моль · 2 г/моль = 0,2 г;
m(р-ра) = 320 г + 32,5 г + 560 г − 25,6 г − 0,2 г = 886,7 г.
Массовая доля щёлочи: w(KOH) = 123,2 г / 886,7 г · 100 % = 13,89 %.
Проверка: баланс цинка — 0,4 моль + 0,1 моль = 0,5 моль, весь цинк в конечном растворе находится в виде K2[Zn(OH)4] (0,5 моль).
Ответ: Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓; Zn + 2KOH + 2H2O → K2[Zn(OH)4] + H2↑; ZnSO4 + 4KOH → K2[Zn(OH)4] + K2SO4; w(KOH) = 13,89 %.
Источник: ФИПИ