Свойства смесей - задачи и примеры

Массовая доля аммония в смеси с некоторой солью Me(NO3)2 составляет 60%, а массовая доля атомов азота в этой же смеси равна 27.83%. Установите металл

* 1- NH4NO3 + Me(NO3)21) Обозначим n(NH4NO3 )=x a n(Me(NO3)2)=y значит m(смеси = 80x+(124+Me) y = 80x+124y+Mey 2) w(NH4NO3)=m(NH4NO3)/m(смеси = 80x(80x+124y+Mey)=0.6 80x = 48x+74.4y+0.6Mey 32x=(74.4+0.6Me) y - 32/0.6 = (74.4+0.6Me) y/0.6 - 53.33x = 124y+Mey Mey = 53.33x-124y 3) w(N)=m(N)/m(смеси = 28x+28y/(80x+124y+Mey)=0.2783 28x+28y = 22.264x+34.5y+0.2783Mey 5.736x = 6.58y+0.2783Mey - 20.61x = 23.644y+Mey -  Mey = 20.61x-23.644y 4) Mey = 53.33x-124y = Mey = 20.61x-23.644y - 53.33x-20.61x=-23.644y+124y 32.72x = 100.356y x = 3.0671y 5) w(Me(NO3)2)=m(Me(NO3)2)/m(смеси= (124+Me) y/(124+Me+80*3.0671) y = 0.4 124+Me = 147.75+0.4Me 0.6Me = 23.75 Me = 39.6 =40- Ca

На смесь сульфата алюминия и сульфата меди подействовали избытком гидроксида натрия, при этом выпал осадок, масса которого 4,9 г. Если бы к этой смеси добавили раствор нитрата бария, то выпал бы осадок, масса которого 46,6 г. Сколько процентов сульфата алюминия в исходной смеси.

Al2(SO4)3 + 8NaOH = 3Na2SO4 + 2Na[Al(OH)4] CuSO4 + 2 NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 CuSO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4+ Cu(NO3)2 Al2(SO4)3 +3Ba(NO3)2 = 3BaSO4+ 2Al(NO3)3 n(Cu(OH)2) = n(CuSO4 )= n(BaSO4 ) Cu = 4,9/ 98 = 0,05 моль m(CuSO4) = 0,05 ∙ 160 = 8 г n(BaSO4 ) общ = 46,6 : 233 = 0,2 моль n(CuSO4 ) = n(BaSO4 ) = 0,05 моль n(BaSO4 ) Al = n(BaSO4 ) общ - n(BaSO4 ) Cu = 0,2 - 0,05 = 0,15 моль n(Al2(SO4)3)= 1/3 n(BaSO4 ) Al = 0,05 моль m(Al2(SO4)3) = 0,05 * 342 = 17,1 г m смеси = 17,1 + 8 = 25,1 г w(Al2(SO4)3) = 17,1 / 25,1 = 0,68 или 68 %

Смешали гидроксид кальция массой 7,4г и хлорид амония массой 21,4г Вычислите обьем(н. у.) амьака выделившийся при нагревании смеси. Какое вещество взято в избытке?

Ca(OH)2 + 2NH4Cl -> 2NH3 + CaCl2 + 2H2O
n(Ca(OH)2) = 7,4 г: 74 = 0,1 моль
n(NH4Cl) = 21,4 : 53,5 = 0,4 моль (примерно
хлорида аммония прореагировало в 2 раза больше, чем гидроксида кальция, значит 0,2 моль. Отсюда следует, что хлорид аммония дан в избытке.
по вещ-ву в недостатке определяем объем аммиака:
7,4 / 74 = x / 2*22,4
x = (7,4 * 44,8) / 74
x = 4,48

Смесь силиката натрия и карбоната натрия растворили в воде и к полученному раствору добавили избыток соляной кислоты. В результате реакции образовался газ химическим количеством 0,2 моль и осадок массой 7,8 г. Чему равна массовая доля карбоната натрия в исходной смеси?

Взаимодействие силиката натрия с соляной кислотой с образованием осадка кремниевой кислоты:
  х г 7,8 г
Na2SiO3 + 2HCl → H2SiO3↓ + 2NaCl
1 моль 1 моль 
122 г/моль 78 г/моль
122 г 78 г
Составляем пропорцию:
х г Na2SiO3 - 7,8 г H2SiO3
122 г 78 г
х = (122 г * 7,8 г/78 г = 12,2 г 
Взаимодействие карбоната натрия с соляной кислотой с образованием углекислого газа:
х моль  0,2 моль
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O
1 моль 1 моль
 
Составляем пропорцию:
 х моль   Na2CO3 -  0,2 моль СО2
 1 моль   Na2CO3 - 1 моль СО2
х = 0,2 моль
m (Na2CO3 ) = n (Na2CO3 ) * M(Na2CO3 ) = 0,2 моль * 106 г/моль = 21,2 г.
 
Определяем массу смеси:
12,2 г + 21,2 г = 33,4
Находим массовую долю карбоната натрия:
ω = (21,2 г/33,4 г*100 % = 63,5 %
Ответ: 63.5 %

После сжигания смеси сероводорода с избытком кислорода объём газовой смеси уменьшился на 67.2 дм3 (н.у.). Какой объём оксида серы (4) был получен при сжигании?

2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2.
Пусть объём сероводорода был х литров. Тогда по уравнению реакции объём кислорода составит 1,5х л, итого 2,5х л. Объёмы продуктов реакции будут х л водяных паров и х л оксида серы 4, то есть всего 2х л. После приведения к нормальным условиям в смеси останется только х л SO2, то есть водяные пары из смеси уйдут. Получаем уравнение:
2,5х - х = 67,2
1,5х = 67,2
х = 67,2:1,5 = 44,8 л.

Приведите примеры смеси состоящей из газообразного и твёрдого вещества.

Твердые: строительная смесь песка и цемента, чугун – смесь железа и углерода, сплавы цветных металлов – латунь: медь + цинк, бронза: медь + олово.
Газообразные: воздух – смесь газов, основные азот, кислород, аргон, углекислый газ и др. Газы.

Смесь магния и оксида магния массой 12 обработали раствором соляной кислоты. В результате реакции выделилось 3.36 л (н.у.) водорода. Определите массовую долю (в%) оксида магния в смеси.

В смеси Mg и MgO с соляной кислотой с выделением водорода реагирует магний по уравнению реакции:
x 3,36 лMg + 2HCl = MgCl2 + H21 моль 1 моль24 г/моль 22,4 л/моль24 г 22,4 л
Составляем пропорцию и находим массу магния x, г.
x = (24 г * 3,36 л/22,4 л = 3,6 г
Находим массу оксида магния в смеси:
12 - 3,6 = 8,4 г
Массовая доля оксида магния в смеси:
 ω (MgO) = (m (MgO)/m смеси *100 % = (8,4/12)*100% = 70 %.
Ответ: 70 %

Какой объем аммиака выделится, если к 12г сульфта аммония, содержащего 2% примесей, прилить 50г 10% раствора гидроксида калия и смесь нагреть? Выход аммиака принять за 95% от теоретически возможного.

(NH4)2SO4 + 2KOH = 2NH3 + K2SO4 + 2H2O
m((NH4)2SO4 чист. ) = 12 * 0.98 = 11.76 г
m(KOH) = 50 * 0.1 = 5 г
1 : 2 = 2 : 1 : 2
M((NH4)2SO4) = (14 + 4) * 2 + 32 + 64 = 132 г/моль
M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль
n((NH4)2SO4) = 11.76 / 132 = 0.089 моль
n(KOH) = 5/56 = 0.0893 моль 
Розрахунок за (NH4)2SO4
n(NH3) = 2n((NH4)2SO4) = 0.089 * 2 = 0.178 Моль
w = m(прак. )/m(теор. )
M(NH3) = 14 + 3 = 17
n(прак. ) = (w * n(теор. )/100
n = 0.95 * 0.178 = 0.1691
V(NH3) = 0.1691 * 22.4 = 3.79 л - відповідь

Смесь газообразного Cl2 и HCl объёмом 22.4 л н.у. Пропустили над железными опилками. Масса опилок возросла на 42.6 г. Найдите объём хлора в исходной смеси

И хлор, и хлороводород реагировали с железными опилками:
Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂ (1)
2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃ (2)
Реакция (2) идет только при избытке хлора в реакции.
Найдем же n(смеси, оно равно V(смеси/Vm, где Vm всегда равно 22,4, отсюда n(смеси = 22,4/22,4 = 1 (моль.
Пусть n(Cl₂) = x, n(HCl) = 1-x.
Из уравнения (1) n(H₂) = (1 - x)/2.
Составим тогда следующие уравнения в системе:
71x + 36,5(1-x) = 42,6 + (1-х
35,5х = 7,1
Отсюда n(Cl₂) = x = 0,2 (моль, n(HCl) = 0,8 (моль.
Т. Е. V(Cl₂) = Vm*n(Cl₂)  =  0,2*22,4 = 4,48 (л).

Используя метод электронно-ионного баланса, составьте уравнения реакций:
A) NH3•H2O +Br2 =
B) Na3MnO4+HCl= MnCl2…
C) CrCl3+ HClO4+H2O =
Задача:
При взаимодействии железных и медных опилок с разбавленой серной кислотой выделилось 8,96 л газа (н.у.). При обработке такого же образца концентрированной азотной кислотой образовалась соль, при термическом разложении которой выделяется 11,2 л газа (н.у.). Определите массовую долю меди в смеси.

4,48 л газа при нормальныз условиях - 4.48/22.4 = 0.2 моль
8,96 л газа при нормальныз условиях - 8.96/22.4 = 0.2 моль
Cu + 2HNO3(конц + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
5Fe + 3HNO3(конц + 15HNO3 = 5Fe(NO3)3 + 3/2N2(газ + 9H2O
AL + HNO3(конц + HNO3 = реакция не идет
С серной кислотой:
Cu + H2SO4(разбав = реакция не идет
Fe + H2SO4(разбав = FeSO4 + H2(газ
2AL + 3H2SO4(разбав = AL2(SO4)3 + 3H2(газ
Исходя из коэффициентов в уравнении реакций можно составить систему уравнений
Система уравнений
m(Fe)+m(Cu)+m(Al)=20,4 г
m(Fe)/M(Fe)+1,5*m(Al)/M(Al)=0,4 моль - для реакции с серной кислотой
2*m(Cu)/M(Cu)+0,3*m(Fe)/M(Fe)=0,2 моль - для реакции с азотной кислотой
M(Fe)=56
M(Cu)=64
M(Al)=26
Решив эту систему уравнений можно найти массу металлов
m(Fe)=13,6 г
m(Al)=2,7 г
m(Cu)=4,1 г
Чтобы определить массовую концентрацию каждого металла нужно массу каждого металла разделить на общую
w(Fe)=m(Fe)/20,4 *100% =67% и т. д.