Свойства смесей - задачи и примеры

При прокаливании смеси карбоната и оксалата кальция выделилось 20.16 л газов (н. у.), а после пропускания их через раствор гидроксида натрия осталось непоглащенными 8.96л газа (н. у.) определить массовый состав смеси и массу образовавшегося при прокаливании вещества

CaCO3 = CaO+CO2
CaC2O4 = CaO+CO+CO2
CO2+2NaOH = Na2CO3+H2O
NaOH+CO≠
n(CO)=n(CaC2O4)=8.96/22.4 = 0.4 моль
n(CO2) caco3=(20.16-2*8.96)/22.4 = 0.1 моль
m(CaCO3)=0.1*100 = 10 г
m(CaC2O4)=0.4*128 = 51.2 г
w(CaCO3)=10/(10+51.2)=0.1634 = 16.34 %
w(CaC2O4)=51.2/(10+51.2)=0.8366 = 83.66%
m(CaO)=0.1*56+0.4*56 = 28 г
m(CO2)=0.4*44 = 17.6 г
m(CO)=0.4*28 = 11.2 г

Вычисли массовую долю CA(OH)2 в известняковом молоке если для приготовления смеси взято 560 г. CAO и 2240 мл воды

aO + H2O = Ca(OH)2

n(Ca(OH)2 = n(CaO) = m(CaO)/M(CaO) = 560/56 = 10 моль

масса Ca(OH)2:

m = n*M = 10*74 = 740 г

масса воды:

m(H2O) = V*плотность = 2240*1 = 2240 г

массовая доля:

w = m(Ca(OH)2)/m(р-ра = 740/(560 + 2240) = 0,264 или 26,4%

Дорешать задачу: 40 г смеси Zn и Cu опилок обработали избытком HCl. При этом выделилось 11,2 л Н2(н.у.). Установить w(Cu) в исходной смеси.

Чтобы найти массовую долю вещества, нужно массу смеси разделить на массу вещество и умножить на 100%, т.е. 40 г/7,5 г и умножить на 100 полученный результат, в ответе %

M(Cu)=7.5 г
ω(Cu)=m(Cu)/m(смеси
ω(Сu)=7.5/40*100%=18.75%

Масса 16,8 л газовой смеси углекислого газа СО₂ и метана СН₄ при н.у. Равна 26 грамм. Определите количественный состав смеси.

M (CO₂) = 44 г/моль
M (CH₄) = 16 г/моль
ν (смеси = 16,8/22,4 = 3/4 моль
ν (CO₂) = ν
ν (CH₄) = 3/4 - ν
Тогда:
44ν + 16·(3/4 - ν) = 26
44ν + 12 - 16ν = 26
28ν = 14
ν = 1/2
Т. Е. : ν (CO₂) = 1/2 моль, ν (CH₄) = 3/4 - 1/2 = 1/4 моль.
m (CO₂) = 44·1/2 = 22 г
m (CH₄) = 44·1/4 = 4 г

41,3 г смеси меди и оксида меди (||) растворено в некотором объеме 88%-го горячего раствора серной кислоты. При этом выделилось 8,96 л газа (н.у.). Определить первоначальный состав смеси в граммах и массу образовавшейся соли.

Пойдут две реакции:
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O
Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O
Газ выделяется только во второй. Молярный объём равен 22.4 литра. Значит количество вещества SO₂ равно 8,96/22,4 = 0,4 моль. Количество меди такое же. А атомная масса меди равна 64 гр/моль, значит меди было 64 х 0,4 = 25,6 грамм. Тогда оксида меди было 41,3 - 25,6 = 15,7 грамм
В реакции с медью образовалось 0.4 моль соли. Молярная масса
CuSO₄ равна 160 гр/моль, значит во второй реакции образовалось
160 х 0,4 = 64 грамма соли.
Молярная масса CuO равна 80 гр/моль, значит количество вещества оксида меди равно 15,7/80 = 0,2 моль, количество вещества соли такое же, значит в первой реакции образовалось 160 х 0.2 = 32 грамма соли.
Суммарно в двух реакциях образовалось соли 64 + 32 = 96 грамм.

Смесь цинка и оксида цинка обработали избытком соляной кислоты. Газ, выделившийся сожгли и получили 3,6 г воды. Вычислить массу цинка в смеси.

1) Запишем ур-ия химических реакций:Zn+H2SO4->ZnSO4+H2;

Пусть Zn = x моль а ZnSO4 = x моль

ZnO+H2SO4= ZnSO4+H2O;

Пусть ZnO = y моль а ZnSO4 = y моль

2) Пусть кол-во вещества Zn-x моль, ZnO-y моль 

Тогда по формуле m = M*n; m(Zn)=65x и m(ZnO)=81y

3) Найдем кол-во вещества сульфата цинка:

n = m/M; n(ZnSO4)=32,2/161 = 0,2моль

4) Составим систему уравнений:

65x+81y = 14,6

y+x = 0,2

y = 0,1 и x = 0,1

m(Zn)=0,1*65 = 6,5г

W = m(Zn)/m(смеси*100%

W = 6,5г/14,6г*100%=44,5% 

Ответ: W(Zn)=44,5% 

При длительном прокаливании смеси нитратов меди 2 и калия выделилось 2.688л газа н. у. приобработке твердого остатка водой и его масса уменьшилась на 3.4 гр. Определите массу нитрату меди 2 в исходной смеси

2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4 NO2 + O2. 2KNO3 = 2KNO2 + O2. В ОСТАТКЕ растворим только KNO2, n(KNO3) = n(KNO2) = 3,4/85= 0,04 моль m(KNO3) = 0,04 * 101 = 4,04 г n смеси газов = 2,688/22,4 = 0,12 моль во второй реакции n(О2) = 0,5 n(KNO2) = 0,02 моль, значит в первой реакции образовалось n= 0,12 - 0,02 = 0,1 моль газов, n(Cu(NO3)2) = 2/5 n (смеси газов = 0,1*2/5 = 0,04 моль m(Cu(NO3)2) =0,04*188 = 7,52 г.

Массовая доля диметиламина в смеси с изобутаном равна 50 %. Во сколько раз уменьшится объем смеси при пропускании ее через разбавленный раствор серной кислоты?

(CH3)2NH + H2SO4 ->[(CH3)2NH2]HSO4 пусть в смеси 1 моль диметиламина, его масса 45 г, тогда масса изобутана тоже 45 г, что составляет 45/58= 0,776 моль. Всего 1,776 моль газов. Амин поглотится серной кислотой. Останется изобутан. 1,776 / 0,776 = 2,29; ОТВЕТ: в 2,29 раза

При пропускании смеси метиламина и бутана через склянку с соляной кислотой масса последней увеличилась на 7,75 г. Массовая доля бутана в исходной смеси составляла 25%. Определите объем исходной газовой смеси (н.у.).

С соляной кислотой прореагировал метиламин; n(CH3NH2) = 7,75 / 31 = 0,25 моль; V(CH3NH2) = 0,25 * 22,4 = 5,6 дм3; m(C4H10) = 7,75 * 0,25 / 0,75 = 2,5833 г n(C4H10) = 2,5833 / 58 = 0,04454 моль; V(C4H10) = 0,04454 *22,4 = 1 дм3 V(смеси = 5,6 + 1 = 6,6 дм3;

Дана смесь метана и этиламина. Определите состав смеси в объёмных процентах, если при пропускании смеси объёмом 20 дм³ через разбавленную серную кислоту, объём смеси уменьшился до 10 дм³

V(CH4;CH2NH2)=20 дм3
  x1 x1-10
- = - 22,4x1 = 22,4x1-224
22,4 22,4
 
 x2 x2-10
-=- 22,4x2 = 22,4x2-224
 22,4 22,4
Объем метана
V(CH4)=224/22,4 = 10дм3
V(CH2NH2)=20-10 = 10дм3
Объемная доля соединений
доля(CH4)=10/20*100 = 50%
доля(CH2NH2)=100-50 = 50%