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
Растворимость безводного карбоната натрия при некоторой температуре составляет 31,8 г на 100 г воды. Приготовленный при этой температуре насыщенный раствор карбоната натрия массой 395,4 г разделили на две части. К первой части прилили избыток раствора нитрата кальция. При этом образовалось 50 г осадка. Ко второй части насыщенного раствора добавили 252 г 30%-ного раствора азотной кислоты. Определите массовую долю азотной кислоты в образовавшемся растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи,
и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение
Решение. Уравнения реакций, указанных в условии:
Na2CO3 + Ca(NO3)2 → CaCO3↓ + 2NaNO3
Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + CO2↑ + H2O
1. Состав насыщенного раствора. Растворимость 31,8 г на 100 г воды означает, что 31,8 г соли содержатся в 131,8 г насыщенного раствора:
m(Na2CO3) = 395,4 г · 31,8 / 131,8 = 95,4 г;
n(Na2CO3) = 95,4 г / 106 г/моль = 0,9 моль;
m(H2O) = 395,4 г − 95,4 г = 300 г.
2. Первая часть раствора. Нитрат кальция взят в избытке, поэтому весь карбонат первой части перешёл в осадок:
n(CaCO3) = 50 г / 100 г/моль = 0,5 моль, и по первому уравнению n1(Na2CO3) = 0,5 моль.
3. Вторая часть раствора.
n2(Na2CO3) = 0,9 моль − 0,5 моль = 0,4 моль;
раствор однороден, поэтому его масса пропорциональна количеству соли:
m2(р-ра) = 395,4 г · (0,4 моль / 0,9 моль) = 175,73 г.
4. Реакция с азотной кислотой: кто в избытке.
m(HNO3) = 252 г · 0,3 = 75,6 г; n(HNO3) = 75,6 г / 63 г/моль = 1,2 моль.
На 0,4 моль Na2CO3 требуется 2 · 0,4 моль = 0,8 моль кислоты; 1,2 моль > 0,8 моль, значит кислота в избытке, соль прореагировала полностью, и в растворе остаётся
n(HNO3, ост.) = 1,2 моль − 0,8 моль = 0,4 моль; m(HNO3, ост.) = 0,4 моль · 63 г/моль = 25,2 г.
Выделяется n(CO2) = n2(Na2CO3) = 0,4 моль; m(CO2) = 0,4 моль · 44 г/моль = 17,6 г.
5. Массовая доля азотной кислоты. Из системы уходит только углекислый газ:
m(р-ра кон.) = 175,73 г + 252 г − 17,6 г = 410,13 г;
ω(HNO3) = 25,2 г / 410,13 г = 0,0614, то есть 6,14 %.
Проверка: 0,5 моль + 0,4 моль = 0,9 моль — весь карбонат распределён между частями раствора.
Ответ: Na2CO3 + Ca(NO3)2 → CaCO3↓ + 2NaNO3; Na2CO3 + 2HNO3 → 2NaNO3 + CO2↑ + H2O; ω(HNO3) ≈ 6,14 %.
Источник: ФИПИ