Определите в какой порции вещества содержится больше атомов в 119
ГДЗ Химия 8 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2018, §10 КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА
ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Что называют количеством вещества? Количество вещества — это порция вещества, содержащая определённое число частиц (атомов, молекул, ионов).
В каких единицах измеряется эта физическая величина? Миллимолях (ммоль=10-3 моль), молях, киломолях (кмоль=103моль).
Упражнение 2. Что представляет собой число Авогадро? Число 6,02•1023 характеризует особую единицу измерения вещества, называемую количеством вещества.
Как взаимосвязаны количество вещества и число Авогадро? Число Авогадро показывает, сколько частиц содержится в 1 моль вещества. Моль — это количество вещества, содержащее 6,02•1023 частиц (атомов, молекул, ионов).
Упражнение 3. Какое количество вещества атомов каждого химического элемента содержит 1 моль веществ, формулы которых: SO2, Н3РO4, Fе2O3, Са(ОН)2?
В 1 моль оксида серы (IV) SO2 содержится 1 моль атомов серы S и 2 моль атомов кислорода О:
ʋ(S)=1 • ʋ(SO2)=1 • 1 моль=1 моль;
ʋ(О)=2 • ʋ(SO2)=2 • 1 моль=2 моль.
В 1 моль фосфорной кислоты Н3РO4 содержится 3 моль атомов водорода Н, 1 моль атомов фосфора Р и 4 моль атомов кислорода О:
ʋ(Н)=1 • ʋ(Н3РO4)=3 • 1 моль=3 моль;
ʋ(Р)=1 • ʋ(Н3РO4)=1 • 1 моль=1 моль;
ʋ(О)=4 • ʋ(Н3РO4)=4 • 1 моль=4 моль.
В 1 моль оксида железа (III) Fе2O3 содержится 2 моль формульных единиц железа Fе, 3 моль формульных единиц водорода Н:
ʋ(Fе)=2 • ʋ(Fе2O3)=2 • 1 моль=2 моль;
ʋ(О)=3 • ʋ(Fе2O3)=3 • 1 моль=3 моль.
В 1 моль гидроксида кальция Са(ОН)2 содержится 1 моль формульных единиц кальция Са, 2 моль формульных единиц кислорода О и 2 моль формульных единиц водорода Н:
ʋ(Са)=1 • ʋ(Са(ОН)2)= 1 • 1 моль=1 моль;
ʋ(Са)=2 • ʋ(Са(ОН)2)= 2 • 1 моль=2 моль;
ʋ(О)=3 • ʋ(Са(ОН)2)= 3 • 1 моль=3 моль.
ПРИМЕНИТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Не выполняя расчётов, расположите следующие формулы веществ в порядке возрастания их молярных масс: NaCl, AgCl, HCl, KCl.
M=Mr г/моль, а поскольку Ar(H)<Ar(Na)<Ar(K)<Ar(Ag), поэтому Mr(HCl)<Mr(NaCl)<Mr(KCl)<Mr(AgCl) и соответственно M(HCl)<M(NaCl)<M(KCl)<M(AgCl)
Упражнение 2. Какое количество вещества составляет:
а) 5,6 г гидроксида калия КОН;
Дано: m(КОН)=5,6 г
Найти: ʋ(КОН)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(О)+Ar(Н)=39+16+1=56, поэтому M(КОН)=56 г/моль
ʋ(КОН)=m(КОН)/M(КОН)=5,6 г : 56 г/моль = 0,1 моль
2-й способ
1. Вычисляем молярную массу КОН.
Mr(КОН)=Ar(К)+Ar(О)+Ar(Н)=39+16+1=56, поэтому M(КОН)=56 г/моль
2. Для нахождения количества вещества гидроксида калия составляем пропорцию и решаем её:
56 г КОН содержит 1 моль соединения,
5,6 г КОН ― х моль соединения.
5,6 г / 56 г = х моль / 1 моль, отсюда по свойству пропорции
х моль • 56 г = 5,6 г • 1 моль
х = 5,6 г • 1 моль : 56 г = 0,1 моль
Ответ: 0,1 моль
б) 9,6 т серы S;
Дано: m(S)=9,6 т=9600 кг
Найти: ʋ(S)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(S)=Ar(S)=32, поэтому M(S)=32 кг/кмоль
ʋ(S)=m(S)/M(S)=9600 кг : 32 кг/кмоль=300 кмоль
2-й способ
1. Вычисляем молярную массу S.
Mr(S)=Ar(S)=32, поэтому M(S)=32 кг/кмоль
2. Для нахождения количества вещества cеры составляем пропорцию и решаем её:
32 кг S содержит 1 кмоль соединения,
9600 кг S ― х кмоль соединения.
32 кг / 9600 кг = 1 кмоль / х кмоль, отсюда по свойству пропорции
х кмоль • 32 кг = 9600 кг • 1 кмоль
х = 9600 кг • 1 кмоль : 32 кг = 300 кмоль
Ответ: 300 кмоль
в) 5,85 мг хлорида натрия NaCl?
Дано: m(NaCl)=5,86 мг
Найти: ʋ(NaCl)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5, поэтому M(NaCl)= 58,5 мг/ммоль
ʋ(NaCl)= m(NaCl)/M(NaCl)=5,86 мг : 58,5 мг/ммоль=0,1 ммоль
2-й способ
1. Вычисляем молярную массу NaCl.
Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5, поэтому M(NaCl)= 58,5 мг/ммоль
2. Для нахождения количества вещества натрий хлорида составляем пропорцию и решаем её:
58,5 мг NaCl содержит 1 ммоль соединения,
5,85 мг NaCl ― х ммоль соединения.
5,85 мг / 58,5 мг = х ммоль / 1 ммоль, отсюда по свойству пропорции
х ммоль • 58,5 мг = 5,85 мг • 1 ммоль
х = 5,85 мг • 1 ммоль : 58,5 мг = 0,1 ммоль
Ответ: 0,1 ммоль
Упражнение 3. Какое количество вещества составляют:
а) 1,806•1023 молекул озона О3;
Дано: N(О3)=1,806•1023 молекул
Найти: ʋ(О3)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=N/NА, где NА=6,02•1023моль-1 – число Авогадро.
ʋ(О3)= N(О3)/NА=1,806•1023 : 6,02•1023моль-1=0,3 моль
2-й способ
Для нахождения количества вещества озона составляем пропорцию и решаем её:
6,02•1023 молекул О3 содержит 1 моль соединения,
1,806•1023 молекул О3― х моль соединения
6,02•1023 / 1,806•1023 = 1 / х, отсюда по свойству пропорции
х • 6,02•1023 = 1,806•1023 • 1
х = 1,806•1023 • 1 : 6,02•1023 =0,3 моль
Ответ: 0,3 моль
б) 1,204•1024 молекул углекислого газа СО2;
Дано: N(СО2)=1,204•1024 молекул
Найти: ʋ(СО2)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=N/NА, где NА=6,02•1023моль-1 – число Авогадро.
γ(СО2)=N(СО2)/NА=1,204•1024 : 6,02•1023моль-1=2 моль
2-й способ
Для нахождения количества вещества углекислого газа составляем пропорцию и решаем её:
6,02•1023 молекул СО2 содержит 1 моль соединения,
1,204•1024 молекул СО2 ― х моль соединения
6,02•1023 / 1,204•1024 = 1 / х, отсюда по свойству пропорции
х • 6,02•1023 = 1,204•1024 • 1
х = 1,204•1024 • 1 : 6,02•1023=2 моль
Ответ: 2 моль
в) 12,8 г сернистого газа SO2;
Дано: m(SO2)=12,8 г
Найти: ʋ(SO2)-?
Решение:
1-й способ
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(SO2)=Ar(S)+2•Ar(О)=32+2•16=64, поэтому M(SО2)=64 г/моль
ʋ(SO2)=m(SО2)/M(SО2)=12,8 г : 64 г/моль=0,2 моль
2-й способ
1. Вычисляем молярную массу SO2.
Mr(SO2)=Ar(S)+2•Ar(О)=32+2•16=64, поэтому M(SО2)=64 г/моль
2. Для нахождения количества вещества cернистого газа составляем пропорцию и решаем её:
64 г SO2 содержит 1 моль соединения,
12,8 г SO2 ― х моль соединения.
64 г / 12,8 г = 1 моль / х моль, отсюда по свойству пропорции
х моль • 64 г = 12,8 г • 1 моль
х = 12,8 г • 1 моль : 64 г=0,2 моль
Ответ: 0,2 моль
г) порция метана СН4, содержащая 6,02•1022 атомов углерода;
Дано: N(С)=6,02•1022 атомов
Найти: ʋ(СН4)-?
Решение:
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=N/NА, где NА=6,02•1023моль-1 – число Авогадро.
ʋ(С)=N(С)/NА=6,02•1022 : 6,02•1023моль-1=0,1 моль
ʋ(СН4)=ʋ(С)=0,1 моль
Ответ: 0,1 моль
д) порция воды Н2О, содержащая 3,6•1024 атомов водорода?
Дано: N(Н)=3,6•1024 атомов
Найти: ʋ(Н2О)-?
Решение:
Количество вещества рассчитываем по формуле: ʋ=N/NА, где NА=6,02•1023моль-1 – число Авогадро.
ʋ(Н)=N(Н)/NА=3,6•1024 : 6•1023моль-1=6 моль
В 1 моль воды Н2О содержится 2 моль атомов водорода Н, тогда 1 моль атомов водорода будут содержаться в 1/2 моль воды, а 6 моль атомов водорода будут содержаться в таком количестве воды:
ʋ(Н2О)= 1/2•ʋ(Н)=1/2 • 6 моль=3 моль
Ответ: 3 моль
Упражнение 4. Масса 0,2 моль одного из соединений азота с кислородом равна 6 г. Определите молярную массу и формулу вещества.
Дано: m(соединения)=6 г, ʋ(соединения)=0,6 моль
Найти: формулу соединения-?
Решение:
Молярную массу соединения выражаем с формулы вычисления количества вещества соединения:
M(соединения)=m(соединения)/ʋ(соединения)=6 г : 0,2 моль=30 г/моль, поэтому Mr(соединения)=30.
Mr(О)=Аr(О)=16
Mr(N)=Mr(соединение)-Mr(О)=30-16=14, следовательно формула соединения состоит из одного атома О и одного атома N.
Ответ: формула соединения NО.
ВЫРАЗИТЕ МНЕНИЕ
Упражнение 1. Предложите формулу для расчёта массы вещества, если известно число его молекул.
Имеем две формулы: γ=m/M и γ=N/NA, приравняем их левые и правые части, получим m/M=N/NA, отсюда:
m= N•М/NA, где NА=6,02•1023моль-1 – число Авогадро.
Источник
Сохраните:
Ответы и задания для 6,7,8,9,10,11 класса 43-го турнира Ломоносова по химии 2020-2021 учебный год, официальная дата проведения турнира в онлайне: 04.10.2020 (4 октября 2020 год).
P.S свои ответы пишите в комментариях ниже, тем самым поможете другим ребятам, а они вам.
Ссылка для скачивания заданий для 6-11 класса: скачать задания
43 турнир М.В. Ломоносова по химии задания и ответы 6-11 класс 2020:
1)Рассчитайте молекулярную массу вещества, имеющего формулу Ca(HCO3)2. Атомные массы считайте целыми числами.
Ответ: 162
2)Рассчитайте, сколько протонов содержится в ядрах всех атомов, входящих в состав молекулы серной кислоты (H2SO4).
Ответ: 50
3)Школьник нашел моток проволоки из белого металла. Он предположил, что это оловянная проволока, тем более ему как раз требовалось олово для пайки. Но как убедиться в этом? К счастью недавно он как раз изучал в школе закон Архимеда, поэтому сразу сообразил, что нужно делать. Он взвесил проволоку и получил величину 841,3 г. Затем он полностью погрузил проволоку в воду и снова взвесил ее, на этот раз весы показали 726,3 г. Школьник произвел необходимые расчеты и убедился, что проволока действительно изготовлена из олова.
Определите по этим данным плотность олова. Приведите свой расчет.
Ответ: 7,3 г/см
Если бы проволока такой же массы (841,3 г) была изготовлена из алюминия, плотность которого 2,7 г см3, то сколько бы она весила в воде?
Ответ: 530,3
4)Водород взаимодействует с парами йода образуя газообразный иодоводород HI. В реакцию в замкнутом сосуде ввели некоторые количества H2 и I2. Через некоторое время состав смеси (в % по молям) стал таким: 30% HI, 10% H2 и 60% I2.
Определите мольное соотношение водорода и йода в первоначальной смеси.
Для реакции взяли такую же смесь водорода и паров йода, как в вопросе 1. Через некоторое время в смеси обнаружено 0,4 моль HI. Определите количества (в моль) водорода и йода, которые в этот момент остаются в сосуде, если известно, что количество водорода уменьшилось в ходе реакции на 50%.
5)Вещества А, Б, В и Г вступают в следующие реакции (многоточие означает, что в реакции образуются и другие продукты): А+K2CO3 + H2O = 2Б Б+HCl =А+….. А+2Mg =В+….. В+O2 =А А+В= 2Г. Определите вещества А, Б, В и Г, если известно, что они все содержат один и тот же элемент, причем его содержание в веществе А составляет 27,27%.
Ответ: A – CO2, Б – KHCO3, В – C, Г – CO
6)В лаборатории имеется пять колб с водными растворами различных веществ. Они подписаны: №1 хлорид аммония, №2 — соляная кислота, №3 — гидроксид калия, №4 — хлорид алюминия, №5 — карбонат натрия. Однако все этикетки перепутаны таким образом, что ни один из растворов не подписан правильно.
При сливании раствора №1 с раствором №4 выделяется газ, который окрашивает влажную индикаторную бумажку в синий цвет. При сливании растворов №2 и №3 выпадает осадок. А при сливании раствора №2 с раствором №5 никаких изменений не происходит.
- Укажите правильные надписи для колб №№ 1–5. Приведите необходимые рассуждения.
- Напишите уравнения реакций, упомянутых в условии.
- Какие еще реакции можно провести между указанными веществами? Напишите их уравнения.
Ответ: №1 карбонат натрия, №2 гидроксид калия, №3 хлорид аллюминия, №4 хлорид аммония, №5 соляная кислота. 2_NH4Cl + Na2CO3 = H2O + CO2 + 2_NaCl + 2_NH3 AlCl3+ 3_KOH = Al(OH)3 + 3_KCl KOH+ HCl= H2O+ KCl
7)Смесь, состоящую из металла А и не которого оксида Б, прокалили и получили смесь продуктов В и Г. При растворении смеси В и Г в избытке соляной кислоты была получена соль Д и выделился горючий газ Е с плотностью по водороду 16. К раствору, содержащему соль Д массой 4,75 г, добавили избыток раствора гидроксида натрия, выпавший при этом осадок отделили, высушили и прокалили, при этом было получено 2,0 г продукта Ж.
- Определите вещества А–Ж.
- Приведите необходимые расчеты
Ответ: А – магний Б – оксид кремния (IV) В – силицид магния Г – оксид магния Д – хлорид магния Е – силан Ж – оксид магния.
Mg+SiO2=Mg2Si+MgOMgO+2HCl=MgCl2+H2OMg2Si+4HCl=SiH4+2MgCl2MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClMg(OH)2=MgO+H2O
8)Смесь пропана и пропена пропустили в темноте через сосуд, содержащий раствор брома в четыреххлористом углероде. После пропускания газовой смеси масса сосуда увеличилась на 1,26 г. Газ, который не поглотился раствором брома, собрали и сожгли в кислороде. Продукты сгорания последовательно пропустили через трубки, содержащие избыток безводного оксида фосфора(V) и избыток сухого гидроксида калия. Масса первой трубки увеличилась на 2,52 г, а масса второй — на 5,28 г.
- Определите количество пропана в исходной смеси (в моль).
- Определите количество пропена в исходной смеси (в моль).
- Приведите необходимые расчеты.
9)Органическое вещество Х имеет следующий элементный состав: 61,31% C; 5,11% H; 23,36% O; и 10,22% N и молекулярную массу менее 180. Вещество Х можно получить из бензола в четыре стадии. Ниже приведены реагенты и условия, которые требуются на каждой стадии, но в произвольном порядке, не соответствующем реальной последовательности реакций.
- HNO3, H2SO4
- Zn, HCl
- C2H4, H3PO4
- KMnO4, H2SO4 (водный раствор)
В реакции, приведенной под номером 1, образуется два изомерных продукта, в реальных синтезах требуется их разделение. В качестве решения вы можете выбрать любой из изомеров.
- Определите вещество Х
- Расставьте стадии его получения в правильном порядке
- Определите промежуточные вещества, которые получаются на каждой стадии (запишите их названия).
04.10.2020 XLIII Турнир Ломоносова задания и ответы по всем предметам:
04.10.2020 XLIII Турнир Ломоносова задания и ответы
Источник
Полный курс химии вы можете найти на моем сайте CHEMEGE.RU. Чтобы получать актуальные материалы и новости ЕГЭ по химии, вступайте в мою группу в ВКонтакте или на Facebook. Если вы хотите подготовиться к ЕГЭ по химии на высокие баллы, приглашаю на онлайн-курс “40 шагов к 100 баллам на ЕГЭ по химии“.
Задачи на атомистику – это задачи на соотношения частиц (атомов, молекул, ионов и т.д.) в гомогенных и гетерогенных системах (растворах, твердых и газообразных смесях). Это могут быть массовые соотношения (например, массовая доля элемента в смеси), мольные соотношения (например, соотношение числа атомов водорода и кислорода или мольная доля), объемные соотношения (объемная доля и др.).
Похоже, эти задачи станут дебютантами на ЕГЭ по химии-2020.
На вебинаре от составителей ЕГЭ по химии 28 апреля 2020 года в предложенных презентациях встретились именно такие задачи. Если вы не посещали этот вебинар – очень рекомендую посмотреть запись. Я выложил запись и материалы вебинара в себя в группе по ссылке.
Для решения задач на атомистику используются довольно простые идеи. Во-первых, понятие массовой доли. Во-вторых, умение выражать число атомов через число молекул или других структурных единиц.
Например, в молекуле триоксида серы SO3 на 1 молекулу приходится один атом серы и три атома кислорода:
1 молекула SO3 – 1 атом серы, 3 атома кислорода
Несложно пропорцией определить, что на две молекулы триокиксида серы будет приходиться два атома серы и шесть атомов кислорода:
2 молекулы SO3 – 2 атома S, 6 атомов О
На 20 молекул триоксида:
20 молекул SO3 – 20 атомов S, 60 атомов О
А вот сколько атомов приходится на х молекуле триоксида? Это также легко определить через пропорцию:
х молекул SO3 – х атомов S, 3х атомов О
Иначе говоря, количество атомов кислорода в молекуле SO3 в три раза больше, чем количество молекул. А количество атомов серы равно количеству молекул триоксида серы. Это простая, но не всегда очевидная идея. То есть индексы в формуле вещества показывают не только, как соотносится количество атомов между собой, но и какое число атомов приходится на 1 молекулу или другую структурную единицу вещества.
Если так соотносится число атомов и молекул, то также будет соотноситься и количество вещества атомов и молекул, выраженное в молях. Потому что 1 моль – это не что иное, как порция, состоящая из одинакового числа данных частиц.
То есть на х моль трикосида серы приходится:
х моль SO3 – х моль атомов S, 3х моль атомов О
Представьте себе, что атомы – это элементы изделия, а молекула состоит из некоторого числа таких деталей. Таким образом, число деталей разного типа всегда больше или равно числа изделий. Получается, в молекуле число атомов всегда больше или равно количества молекул.
И наоборот, число молекуле триоксида серы в 3 раза меньше ,чем число атомов кислорода в составе SO3. И число молекул равно количеству атомов серы.
Например, на х моль атомов серы приходится х моль молекул SO3.
Научиться решать задачи на атомистику не очень сложно. В ЕГЭ по химии атомистика станет, скорее всего, лишь частью более сложной комплексной задачи 34. Но я бы рекомендовал не пытаться сразу решать задачи на атомистику уровня ЕГЭ по химии. Занимаясь в спортзале, вы же не пытаетесь на первой тренировке поднять сразу тяжелую штангу. Точнее, попытаться вы можете, но последствия будут плачевными.
Для начала сделайте разминку возьмите простые задачи, чтобы освоить основные приемы и понять логику решения таких заданий. А после легких задач можно постепенно перейти к более сложным. Именно в таком порядке и расположены задачи в данной подборке “Атомистика”, которые позволяют понять, как именно удобно работать с такими заданиями.
Публикую подборку задач, в которых используются идеи атомистики. Все задачи взяты из сборника С.А. Пузакова, В.А. Попкова «Пособие по химии. Вопросы. Упражнения. Задачи». В скобках я привожу нумерацию этих задач в задачнике.
1. (66) В смеси оксида меди (I) и оксида меди (II) на 4 атома меди приходится 3 атома кислорода. Вычислите массовые доли веществ в такой смеси.
Пусть n (количество вещества) (Cu2O) = х моль, n(CuO) = y моль, тогда:
количество вещества атомов меди в первом оксиде n1(Cu) = 2х моль, во втором оксиде: n2(Cu) = у моль
количество вещества атомов кислорода в первом оксиде n1(О) = х моль, во втором оксиде: n2(О) = у моль
общее количество вещества атомов меди: n(Cu) = (2x + y) моль, атомов кислорода: n(O) = (x + y) моль.
По условию задачи их отношение равно как 4 : 3, т. е. (2x + y) / (x + y) = 4 / 3.
Преобразуя приведённое выше равенство, получаем y = 2x.
Выразим через х массы соединений:
m(Cu2O) = n(Cu2O) * M(Cu2O) = (144x) г;
m(CuO) = n(CuO) * M(CuO) = 80 * у = 80 * 2x = (160x) г
Масса смеси двух оксидов будет равна:
m(смеси) = (144x + 160x) г = (304x) г
Теперь рассчитываем массовую долю оксидов в смеси:
ω(Cu2O) = m(Cu2O) / m(смеси) = 144x / 304x = 0.4737 (47.37%)
ω(CuO) = m(CuO) / m(смеси) = 160x / 304x = 0.5263 (52.63%)
Ответ: ω(CuO) = 52,6%, ω(Cu2O) = 47,4%
2. (67) В смеси двух хлоридов железа на 5 атомов железа приходится 13 атомов хлора. Вычислите массовые доли веществ в такой смеси.
Железо образует два устойчивых хлорида: FeCl2 и FeCl3.
Пусть n(FeCl2) = х моль, n(FeCl3) = y моль, тогда:
количество вещества атомов железа в первом хлориде n1(Fe) = х моль, во втором хлориде: n2(Fe) = у моль,
количество вещества атомов хлора в первом хлориде n1(Cl) = 2х моль, во втором хлориде: n2(Сl) = 3у моль,
общее количество вещества атомов железа: n(Fe) = (x + y) моль, атомов хлора: n(Cl) = (2x + 3y) моль.
По условию задачи их отношение равно как 5 : 13, т. е. (x + y) / (2x + 3y) = 5 / 13.
Преобразуя приведённое выше равенство, получаем y = 1,5x.
Выразим через х массы соединений:
m(FeCl2) = n(FeCl2) * M(FeCl2) = (127x) г;
m(FeCl3) = n(FeCl3) * M(FeCl3) = 162,5 * у = 162,5 * 1,5x = (243,75x) г
Масса смеси двух хлоридов будет равна:
m(смеси) = (127x + 243,75x) г = (370,75x) г
Теперь рассчитываем массовую долю хлоридов в смеси:
ω(FeCl2) = m(FeCl2) / m(смеси) = 127x / 370,75x = 0,343 (34,3%)
ω(FeCl3) = m(FeCl3) / m(смеси) = 243,75x / 370,75x = 0,657 (65,7%)
Ответ: ω(FeCl2) = 34,3%, ω(FeCl3) = 65,7%
3. (70) В каком молярном соотношении были смешаны карбид кальция и карбонат кальция, если массовая доля углерода в полученной смеси равна 25%?
Формулы карбида и карбоната кальция: CaC2 и CaCO3.
Пусть n(CaC2) = х моль, n(CaCO3) = y моль, тогда:
количество вещества атомов углерода в карбиде кальция n1(С) = 2х моль, в карбонате: n2(С) = у моль,
общее количество вещества атомов углерода: n(С) = (2x + y) моль.
масса атомов углерода: m(С) = 12(2x + y) г.
Выразим через х массы соединений:
m(CaC2) = n(CaC2) * M(CaC2) = (64x) г;
m(CaCO3) = n(CaCO3) * M(CaCO3) = 100у г
Масса смеси двух веществ будет равна:
m(смеси) = (64x + 100у) г
Теперь записываем выражение для массовой доли атомов углерода в смеси:
ω(C) = m(C) / m(смеси)
0,25 = 12(2x + y) / (64x + 100у)
Преобразуем выражение, выражаем х через у:
х = 1,625у
Это и есть искомое молярное соотношение карбида кальция и карбоната кальция:
n(CaC2)/ n(CaCO3) = х/у = 1,625
Ответ: n(CaC2)/ n(CaCO3) = 1,625
Ответ: n(CaC2)/ n(CaCO3) = 1,625
4. (71) В каком молярном соотношении были смешаны гидросульфит натрия и гидросульфид натрия, если массовая доля серы в полученной смеси равна 45%?
Ответ: n(NaHS)/ n(NaHSO3) = 2,18
5. (72) Какую массу сульфата калия следует добавить к 5,5г сульфида калия, чтобы в полученной смеси массовая доля серы стала равной 20%?
Ответ: 31,3 г
6. (73) В смеси нитрата аммония и нитрата свинца (II) массовая доля азота равна 25%. Вычислите массовую долю свинца в этой смеси.
Ответ: 23,6%
7. (74) В смеси нитрата аммония и нитрата бария массовая доля азота равна 30%. Вычислите массовую долю нитрат-ионов в смеси.
Ответ: 71,3%
8. (75) В смеси двух оксидов углерода на 5 атомов углерода приходится 7 атомов кислорода. Вычислите объемную долю более тяжелого оксида в этой смеси
Ответ: φ(СO2) = 40%
9. (619) Через 13,1 г смеси бромида калия и иодида калия, в которой массовая доля брома равна 24,5%, пропустили смесь хлора и брома, в результате чего получилась смесь двух солей, в которой массовая доля брома равна 57%. Вычислите массу смеси галогенов, вступившую в реакцию.
Решение:
Масса брома в исходной смеси равна:
m(Br) = mсмеси·ω(Br) = 13,1·0,245 = 3,21 г
Количество вещества атомов брома:
n(Br) = m/M = 3,21 г/80 г/моль = 0,04 моль
Количество вещества бромида калия:
n(KBr) = n(Br) = 0,04 моль
Масса этого образца бромида калия:
m(KBr) = n·M = 0.04 моль·119 г/моль = 4,77 г
Масса йодида калия:
m(KI) = m(смеси) – m(KBr) =13,1 – 4,77 = 8,33 г
Количество вещества йодида калия:
n(KI) = m/M = 8,33 г/166 г/моль = 0,05 моль
По условию задачи, смесь йодида калия и бромида калия вступила в реакцию не полностью, но в конечной смеси осталось только две соли. При этом йодид калия, скорее всего, вступил в реакцию полностью, так как иначе конечная смесь будет содержать более двух солей.
Предположим, что сначала прореагируют наиболее активные окислитель и восстановитель – йодид калия и хлор:
2KI + Cl2 = 2KCl + I2
Если весь йодид калия вступил в эту реакцию, то в конечной смеси присутствуют только исходный бромид калия и образовавшийся хлорид калия. Количество хлорида калия:
n(KCl) = n(KI) = 0,05 моль
m(KI) = n·M = 0,05 моль·166 г/моль = 8,3 г
Массовая доля брома в такой смеси:
ω(Br) = m(Br) / m(смеси) = 3,21 г / (8,3 г + 4,77) = 0,2469 или 24,69%, что не соответствует условию задачи.
Следовательно, йодид калия реагирует не только с хлором, но и с бромом:
2KI + Cl2 = 2KCl + I2
2KI + Br2 = 2KBr + I2
Пусть с хлором прореагировало х моль йодида калия, тогда с бромом 0,05-х моль
Тогда образуется х моль хлорида калия и 0,05-х моль бромида калия.
Масса образовавшегося хлорида калия:
m(KCl) = n·M = x моль·74,5 г/моль = 74,5x г
Бромида калия:
m2(KBr) = n·M = (0,05-х) моль·119 г/моль = (5,95 – 119x) г
Масса конечной смеси солей:
mсмеси = mисх(KBr) + m2(KBr) + m(KCl) = 4,77 г + (5,95 – 119x) г + 74.5х = (10,72 – 44,5х) г
Количество атомов брома в конечной смеси:
n(Br) = 0,04 моль + (0,05 – х) моль = (0,09 – х) моль
Масса атомов брома:
m(Br) = n·M = (0,09 – х) моль·80 г/моль = (7,2 – 80х) г
Массовая доля брома в конечной смеси:
ω(Br) = (7,2 – 80х) / (10,72 – 44,5х) = 0,57
Решаем полученное уравнение, находим х:
х = 0,02 моль
Количество вещества и масса хлора, который вступил в первую реакцию:
n(Cl2) = 0,5х = 0,5·0,02 = 0,01 моль
m(Cl2) = n·M = 0,01·71 г/моль = 0,71 г
Количество вещества брома, который вступил во вторую реакцию:
n(Br2) = n·M = 0,5(0,05 – 0,02) моль = 0,015 моль
Масса брома:
m(Br2) = n·M =0,015 моль·160 г/моль = 2,4 г
Масса смеси галогенов, которые прореагировали с йодидом калия:
m(смеси) = m(Cl2) + m(Br2) = 0,71 г + 2,4 г = 3,11 г
Ответ: 3,11 г
10. (620) Через смесь натрия и бромида калия, в которой массовая доля брома равна 60%, пропустили хлор, в результате чего масса брома в смеси солей оказалась в 2 раза меньше, чем в исходной смеси. Вычислите массовую долю брома в полученной смеси солей.
Решение:
Примем массу исходной смеси за 100 г, тогда масса брома в исходной смеси равна:
m(Br) = mсмеси·ω(Br) = 100·0,6 = 60 г
Количество вещества атомов брома:
n(Br) = m/M = 60 г/80 г/моль = 0,75 моль
Количество вещества бромида калия:
n(KBr) = n(Br) = 0,75 моль
Масса этого образца бромида калия:
m(KBr) = n·M = 0,75 моль·119 г/моль = 89,25 г
Масса натрия:
m(Na) = m(смеси) – m(KBr) =100 – 89,25 = 10,75 г
Количество вещества натрия:
n(Na) = m/M = 10,75 г/23 г/моль = 0,467 моль
Поскольку масса брома в смеси уменьшилась в два раза, в реакцию вступила половина исходного бромида калия, то есть 0,375 моль KBr. При этом натрий прореагировал полностью, так как, по условию, образовалась смесь солей:
2Na + Cl2 = 2NaCl
2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2
В первой реакции образовался хлорид натрия:
n(NaCl) = n(Na) = 0,467 моль
m(NaCl) = n·M = 0,467 моль ·58,5 г/моль = 27,32 г
Во второй образовался хлорид калия:
n(KCl) = 0,5·n(KBr) = 0,375 моль
m(KCl) = n·M = 0,375 моль ·74,5 г/моль = 27,94 г
И остался бромид калия:
mост(KBr) = n·M = 0,375 моль ·74,5 г/моль = 44,625 г
В конечной смеси масса брома равна:
mост(Br) = n·M = 0,375 моль ·80 г/моль = 30 г
Масса конечной смеси:
mсм = mост(KBr) + m(KCl) + m(NaCl) = 44,625 г + 27,94 г + 27,32 г = 99,89 г
Массовая доля брома в конечной смеси солей:
ω(Br) = mост(Br)=/mсм = 30 г/99,89 г = 0,30 или 30%
Ответ: ω(Br) = 30%
Ответ: 30%
11. (621) К смеси калия и иодида натрия, в которой массовая доля калия равна 40%, добавили бром, в результате чего масса йода в полученной смеси солей уменьшилась в 5 раз по сравнению с исходной. Вычислите массовую долю йода в полученной смеси солей.
Ответ: 6,08%
12. (827) Аммиак, образовавшийся при гидролизе смеси нитрида кальция и нитрида лития, в которой массовая доля азота равнялась 30%, пропустили через 80 мл бромоводородной кислоты. В результате реакции молярная концентрация кислоты уменьшилась с 2,8 до 1,2 моль/л (изменением объема раствора за счет поглощения газа пренебречь). Вычислите массу исходного образца смеси нитридов.
Ответ: 5,97 г.
13. (828) К 1,59%-му раствору карбоната натрия добавили по каплям 40 г 3,78%-го раствора азотной кислоты; в результате в образовавшемся растворе число атомов азота оказалось в 2 раза больше числа атомов углерода. Вычислите массовые доли веществ в получившемся растворе.
Ответ: 1,28% NaNO3, 0,631 NaHCO3.
14. (855)Через 15 г 9,45%-го раствора азотной кислоты пропустили аммиак; в результате в образовавшемся растворе массовая доля азота оказалась равной 3,5%. Вычислите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.
Ответ: 2,82% HNO3, 8,21% NH4NO3.
15. (951) К смеси фосфата натрия, дигидрофосфата натрия и гидрофосфата натрия общей массой 15 г (молярное соотношение солей в порядке перечисления 3:2:1) добавили 100 г 4%-го раствора гидроксида натрия. Установите количественный состав раствора (в массовых долях).
Ответ: w(Na3PO4) = 14,7%, w(NaOH) = 34,3%.
16. (952) К 2 г смеси гидрофосфата калия и дигидрофосфата калия, в которой массовая доля фосфора равна 20%, добавили 20 г 2%-го раствора фосфорной кислоты. Вычислите массовые доли всех веществ в получившемся растворе.
Ответ: w(KH2PO4) = 9,05%, w(K2HPO4) = 1,87%.
17. (992) В смеси карбида алюминия и карбида кальция число атомов алюминия равно числу атомов кальция. При гидролизе этой смеси выделяется 1,12 л (н.у.) смеси газов. Вычислите массу исходной смеси карбидов.
Ответ: 2,86 г
18. (1007) Смесь карбоната стронция и гидрокарбоната аммония общей массой 12 г, в которой масса атомов углерода в 12 раз больше массы атомов водорода, добавили к избытку 10%-го раствора серной кислоты. Вычислите массу выпавшего осадка и объем выделившегося газа (н.у.)
Ответ: 2 л, 13,2 г
19. (1009) Какой объем газа (н.у.) выделится при добавлении к 20 г 20%-го раствора серной кислоты 20 г смеси карбоната калия и гидрокарбоната натрия с одинаковым числом атомов калия и водорода?
Ответ: 0,914 л.
20. (1021) В смеси сульфита кальция и гидрокарбоната кальция число атомов кальция в 6 раз больше числа атомов серы. Вычислите плотность по воздуху газовой смеси, образующейся при обработке этой смеси избытком разбавленного раствора серной кислоты.
Ответ: 1,58
21. (1059) Массовая доля калия в растворе, содержащем силикат калия и сульфат калия, равна 0,909%, а масса серы равна массе кремния. К этому раствору добавили в 4 раза меньшую массу соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 1,46%. Вычислите, во сколько раз масса серы оказалась больше массы кремния в образовавшемся растворе.
22. (1162) Смесь натрия с другим щелочным металлом поместили в воду. По окончании реакции воду полностью испарили. Массовая доля кислорода в полученной смеси веществ оказалась равной 50%. Вычислите массовые доли веществ в полученной смеси.
Ответ: w(NaOH) =62,5%, w(LiOH) = 37,5%
23. (1215) В смеси оксида ванадия (V) и оксида ванадия (III) массовая доля кислорода равна 40%. Какое количество вещества алюминия понадобится для полного восстановления ванадия из 100 г этой смеси?
Ответ: 1,67 моль
Как видите, это не такие уж страшные задачи, и научиться решать их вполне реально.
Источник