Свойства смесей - задачи

Свойства смесей - задачи и примеры

Массовая доля сульфида металла (I) в смеси с сульфатом этого металла равна 70%, а массовая доля атомов элемента серы в этой смеси солей составляет 25,88%.

Дано:
Me₂S;Me₂SO₄ -смесь
ω(Me₂S)=70%=0.7
Найти:
Me -
Решение:
Пусть масса нашей смеси равна 100г. Тогда m(Me₂S)=70г, а масса m(Me₂SO₄)=30г.
Напишем формулу для нахождения массовой доли серы в нашей смеси:
$$ \frac{1120x+53760+480x+7680}{x^2+64x+768}=25.88 $$ - привели к общему знаменателю
1600x+61440 = 25.88x²+1656.32x+19875.84
25.88x²+56.32x-41564.16 = 0
D = b²-4ac = 4305893.7856=(2075.065)²
x₁=(-56.32-2075.065)/(2*25.88)=-41.17 - не подходит(молярная масса не может быть отрицательной
x₂=(-56.32+2075.065)/(2*25.88)=39 - подходит
Следовательно, х=39г/моль => M(Me)=39г/моль. Значит искомый металл калий(K) т. к. M(K)=39г/моль. Исходные соли: K₂S и K₂SO₄
Ответ: K(калий.

При действии на 10г смеси меди и цинка избытком соляной кислоты выдилилось 0.2 водорода. Определите состав исходной смеси в массовых процентах

Дано:
m(смеси = 10 г
V(H₂) = 0,2 л
Найти:
w(Zn) -
w(Cu) -
Решение:
Zn + 2HCl ⇒ ZnCl₂ + H₂↑
Cu + HCl ⇏
1) n = m/M = V/Vm
Vm = 22,4 л/моль (для всех газов при н.у. )
n(H₂) = 0,2 л / 22,4 л/моль = 0,009 моль
2) n(H₂) = n(Zn) = 0,009 моль (по уравнению реакции
3) m = n * M
M(Zn) = 65 г/моль (по таблице Менделеева
m(Zn) = 0,009 моль * 65 г/моль = 0,58 г
4) m(Cu) = m(смеси - m(Zn)
m(Cu) = 10 - 0,58 г = 9,42 г
5) w = m(вещ. Ва / m(смеси * 100%
w(Zn) = 0.58 / 10 * 100% = 5,8%
w(Cu) = 9,42 / 10 * 100% = 94,2% (или 100% - 5,8 = 94,2%)
Ответ: 5,8% цинка Zn; 94,2% меди Cu

Найдите массовую долю Cr в смеси K2CrO4 и K2Cr2O7, в которой массовая доля калия равна 39%. .

Дано:
K₂CrO₄,K₂Cr₂O₇- смесь
ω(K)=39%=0.39
Найти:
ω(Cr)-
Решение:
Молярные массы для расчетов:
M(K)=39г/моль
M(Cr)=52г/моль
M(K₂CrO₄)=194г/моль
M(K₂Cr₂O₇)=294г/моль
Пусть в смеси содержится "х" моль - K₂CrO₄ и "у" моль - K₂Cr₂O₇. Тогда n₁(K в K₂CrO₄)=2x моль, а n₂(K в K₂Cr₂O₇)=2y моль.
m₁(K)=n₁*M = 2x*39 = 78x
m₂(K)=n₂*M = 2y*39 = 78y
m(K₂CrO₄)=n*M = 194x
m(K₂Cr₂O₇)=294y
$$ w(Cr)= \frac{814.84+104}{3039.98+294}=0.2756 $$ или 27.56%
Ответ: ω(Cr)=27.56%

Установите молекулярную формулу азотсодержащего органического вещества, на сжигание которого затрачено 7,2 г кислорода; при этом получено 4,5 г Н2О и 5,6 дм3 газовой смеси, объем которой при пропускании через избыток щелочи сократился до 1,12 дм3.

Найдем масса углерода, водорода и азота в данном веществе
Количества вещества воды 4,5/18 = 0,25моль
масса водорода 0,25*2 = 0,5г
Из условие задачи видно, что из 5,6 литров газа 1,12л азот, остальные (5,6-1,12 = 4,48л ) углекислый газ
масса азота (1,12/22,4)*28 = 1,4г
количества вещества углекислого газа 4,48/22,4 = 0,2 моль
масса углерода в нем 12*0,2 = 2,4г
Теперь надо проверит, если в составе этого вещества кислород
количества вещества кислорода, которая потребовалось для горении 7,2/32 = 0,225 моль молекулярный кислород= 0,45 моль атома кислорода
количества вещества кислорода в воде 0,25 моль атома
количества вещества кислорода в углекислом газе 0,2*2= 0,4моль атома.
всего 0,4+0,25 = 0,65 моль атомов, а это больше чем 0,45, значить вещества содержит 0,65-0,45 = 0,2 моль атома кислорода, его масса 0,2*16 = 3,2 г
Пусть формула вещества будет как СxHyNzOt
x:y:z:t=(2,4/12)0,5/1)1,4/14)3,2/16)=0,2:0,5:0,1:0,2 = 2:5:1:2
Формула данного вещества C2H5NO2 нитроэтан

Над раскаленным оксидом свинца (2) мас-
сой 89,2 г пропустили 5,6 л (н.у.) водорода. Масса
смеси после реакции составила 86 г. Определите
выход продукта реакции.

PbO+H2→Pb+H2O
Уменьшение массы 89,2-86 = 3,2г количества вещества этого кислорада 3,2/16 = 0,2моль атома
Это масса кислорода, который присоединяет водород
Количества вещества оксида 89,2/223 = 0,4 моль
количества вещества водорода 0,25 моль
0,25 моль водорода максимум присоединил бы 0,25 моль атома кислорода
тогда выход реакции 0,2*100/0,25 = 80%

Предложите способ разделения смеси, состоящей из воды, древесных опилок и сахара.

При растворении этой смеси в воде- сахар растворится, а древесные опилки всплывут, профильтровав эту смесь- на фильтре останутся древесные опилки, полученный фильтрат выпарить и останется сахар

Во время действия соляной кислоты, взятой в избытке, на смесь порошков меди и цинка массой 6,0 г получили 2,0 л водорода (н.у.). Определите массовую долю меди (%) в исходной смеси металлов.

С кислотой реагирует только цинк
xг 2л
Zn+2HCI→ZnCI2+H2
65г 22,4л х=5,8г масса меди 6-5,8-0,2г и массовая доля меди 0,2/6 = 0,0333 или 3,33%

Массовая доля H2O в смеси CuSO45H2O и FeSO47H2O равна 41,59%. Чему равна массовая доля CuSO4* 5H2O в смеси?

Допустим имеется 100 г смеси. Массы воды там 41,59г количества вещества воды 41,59/18 = 2,31моль предположим, что в смеси имеется х моль CuSO4*5H2O и у моль FeSO4*7H2O, тогда составляем систему

250х+278У = 100
5х+7у=2,31 х=0,16моль масса CuSO4*5H2O= 0,16*250 = 40г или 40%

Найдите массовую долю Cr в смеси K2CrO4 и K2Cr2O7, в которой массовая доля калия равна 39%? !

Допустим имеется 100 г смеси. Значит там масса калия 39г и его количества вещества 39/39 = 1 моль. Количество вещества бихромата х моль, а хромата у моль. Тогда получаем
2х+2у=1
294х+194у=100 оттуда х=0,03 моль, у=0,47 моль
масса хрома в бихромате 2*0,03*52 = 3,12г
масса хрома в хромате 0,47*52 = 24,44г
всего 3,12+24,44 = 27,56 г или 27,56%

Массовая доля сульфида металла (I) в смеси с сульфатом этого металла равна 70%, а массовая доля атомов элемента серы в этой смеси солей составляет
25,88%.
Установите металл.

Допустим имеется 100 г смеси, значить состит из 30г сульфата и 70г сульфида. А масса серы там 25,88г. Количество вещества серы будет 25,88/32 = 0,080875, для простоты пуст будет 0,8 моль, это и есть общее количества веществ в смеси, тогда количества вещества сульфида
70/(2а+32), количества вещества сульфата 30/(2а+96), если обозначить 2а+32 через х, получим 70/х+30/(х+64)=0,8
получаем квадратное уравнение x^2-30x-5600 = 0, х=110, 2а+32 = 110, а = 39, метал калий К2S, K2SO4