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
Смесь фосфида и нитрида лития, в которой масса протонов в ядрах всех атомов составляет 46% от общей массы смеси, растворили в 200 г 36,5%-ной соляной кислоты. При этом выделилось 5,6 л (н.у.) газа. Вычислите массовую долю кислоты в конечном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи,
и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения
и обозначения искомых физических величин).
Решение
Решение. Уравнения реакций, указанных в условии:
Li3P + 3HCl → 3LiCl + PH3↑
Li3N + 4HCl → 3LiCl + NH4Cl
1. Какой газ выделяется. Соляная кислота взята с избытком, поэтому образующийся из нитрида аммиак сразу связывается ею в хлорид аммония и раствор не покидает. Фосфин с соляной кислотой в водном растворе не реагирует, значит 5,6 л газа — это PH3:
n(PH3) = 5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль,
и по первому уравнению n(Li3P) = n(PH3) = 0,25 моль.
2. Состав смеси по массе протонов. В ядрах атомов Li3P протонов 3 · 3 + 15 = 24, то есть на 52 г вещества приходится 24 г протонов; в Li3N протонов 3 · 3 + 7 = 16 на 35 г вещества.
Пусть n(Li3P) = a моль, n(Li3N) = b моль, тогда
(24a + 16b) / (52a + 35b) = 0,46;
24a + 16b = 23,92a + 16,1b; 0,08a = 0,1b; b = 0,8a.
При a = 0,25 моль получаем b = n(Li3N) = 0,2 моль.
m(смеси) = 0,25 моль · 52 г/моль + 0,2 моль · 35 г/моль = 13 г + 7 г = 20 г.
Проверка: масса протонов = 24 · 0,25 + 16 · 0,2 = 9,2 г; 9,2 г / 20 г = 0,46 — условие выполняется.
3. Сколько кислоты израсходовано.
n(HCl) = 200 г · 0,365 / 36,5 г/моль = 2 моль.
По уравнениям: на фосфид 3 · 0,25 моль = 0,75 моль, на нитрид 4 · 0,2 моль = 0,8 моль;
n(HCl, израсх.) = 0,75 моль + 0,8 моль = 1,55 моль.
Значит кислота действительно в избытке (как и предполагалось в п. 1), и остаётся
n(HCl, ост.) = 2 моль − 1,55 моль = 0,45 моль;
m(HCl, ост.) = 0,45 моль · 36,5 г/моль = 16,425 г.
4. Масса конечного раствора. Из системы уходит только фосфин:
m(PH3) = 0,25 моль · 34 г/моль = 8,5 г;
m(р-ра кон.) = 20 г + 200 г − 8,5 г = 211,5 г.
5. Массовая доля кислоты.
ω(HCl) = 16,425 г / 211,5 г = 0,0777, то есть 7,77 %.
Ответ: Li3P + 3HCl → 3LiCl + PH3↑; Li3N + 4HCl → 3LiCl + NH4Cl; ω(HCl) ≈ 7,77 %.
Источник: ФИПИ