Свойства смесей - задачи и примеры

К 30 л воздуха добавили 60 л азота. Вычислите массу кислорода и азота, которые можно получить из этой смеси

Кислорода - 90гр 
Азота - 367.5гр 
В воздухе кислорода 21%, следовательно в 300 литров воздуха 63 литра кислорода.
22.4 л кислорода весит 32 гр.
в воздухе азота 78%, следовательно в 300 литрах воздуха 234 л азота+еще 60 литров = 294 л.
 22.4 литра азота весит 28гр.

Во время сгорания смеси метана и углекислого газа объемом 40 л израсходовали 60 л кислорода. Вычислить количество углекислого газа в стартовой смеси, с расчётом того что все измерения сделаны при одинаковых условиях.

Решение:
Углекислый газ не будет реагировать с кислородом. Из этой смеси будет реагировать только метан с кислородом. Это значит, что на сгорание метана потребовалось 60 л кислорода.
Уравнение реакции:
$$ CH_4+2O_2 = CO_2 + 2H_2O $$
Реакция проводится при н.у. Следовательно, объем метана должен быть в два раза меньше объема потраченного кислорода, т.е. 30 л было взято метана.
Т. К. Вся смесь составляет 40 л, а из этой смеси метан с объемом 30 л, значит CO2 в исходной смеси была равна 10 л.
Ответ: 10 л.

Определите массы метилового и этилового спиртов в смеси, если известно, что при действии натрия на 11 г смеси выделился водород, который полностью прореагировал с этиленом объём 3,36 л (н. у.) (Ответ: Ch3OH = 6.4 г. C2H5OH = 4.6)

2CH3OH + 2Na = 2CH3ONa + H2
2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2
n(H2) = 3,36/22,4 = 0,15 моль
m(CH3OH) = 32х г 32х + 46у = 11
m(C2H5OH) = 46у г
n(H2) = 1/2nC2H5OH) = 0,5 х моль 0,5х + 0,5у = 0,15
n(H2) = 1/2n(CH3OH) = 0,5 у моль
32х + 46у = 11
0,5х + 0,5у = 0,15
х = 0,2
y = 0,1
m(C2H5OH) = 0,1*46 = 4,6
m(CH3OH) = 0,2*32 = 6,4 г

Имеется смесь сульфида натрия, сульфата натрия и хлорида натрия массой 20 г. Смесь растворили в воде. К половине получ. Раствора добавили избыток раствора сульфата меди (2); при этом образовался осадок массой 4.8 г. При добавлении к другой половине раствора избытка хлорида бария образовался осадок массой 4.66 г. Опред. Массовые доли солей в исходной смеси.

Мы знаем, что медь осаждается в виде сульфида, а барий в виде сульфата. Таким образом переведем в моль массы осадков: 4.8/96 =0.05 моль (сульфида меди). 4.66/233 =0.02 моль (сульфата бария). Составим уравнения реакций: Na2S +CuSO4 =CeS +Na2SO4 Na2SO4 +BaCl2 =2NaCl +BaSO4 Из этих уравнений мы видим, что на 1 моль исходной соли приходится 1 моль продукта реакции, значит количество вещества (сульфида натрия) и сульфата натрия такое же, как и (сульфата бария) и сульфида меди. Теперь найдем массы солей: 0.05*78 =3.9 г (сульфида натрия) - в половине раствора. 0.02*144 =2.88 г (сульфата натрия) - в половине раствора. Значит в смеси было: 3.9*2 =7.8 г (сульфида натрия. 2.88*2 =5.76 г (сульфата натрия). 20-7.8-5.76 =6.44 г (хлорида натрия).

1) Определите массу воды, которую нужно добавить к 50 г раствора с массовой долей соли 5%, чтобы получить раствор с массовой долей соли 2%
2) Смешали 150 г раствора с массовой долей серной кислоты 10% и 250 г раствора с массовой долей серной кислоты 8%. Определите массовую долю кислоты в полученной смеси

1) mв-ва1 = mр-ра1*w = 50*0,05 = 2,5г
w = mв-ва/mр-ра
пусть масса воды х, тогда
0,02 = 2,5/(50+x)
0,02(50+x)=2,5
1+0,02x = 2,5
0,02x = 1,5
x = 75
Ответ: нужно добавить 75г воды, чтобы получить 2% кислоты
2) mв-ва1 = mр-ра1*w = 150*0,1 = 15 г
mв-ва2 = mр-ра2*w = 250*0,08 = 20 г
mв-ва3 = mв-ва1+mв-ва2 = 15+20 = 35 г
mр-ра3 = mр-ра1+mр-ра2 = 150+250 = 400 г
w = mв-ва3/mр-ра3 *100%=35/400*100%=8,75%
Ответ: 8,75%

Смесь, состоящую из 1,48 г гидроксида калия и 6.6 г сульфата аммония нагрели до прекращения реакции. Сколько литров аммиака при этом образовалось?
Смесь, состоящую из 1,48 г гидроксида калия и 6.6 г сульфата аммония нагрели до прекращения реакции. Сколько литров аммиака при этом образовалось?
На смесь меди и кальция массой 20 грамм, подействовал хлороводородной кислотой, выделился газ объём 2,24 литра. Определить массу металлов в смеси

Дано:
m(смеси Cu+Ca) = 20 г
V(H2) = 2,24 л
m(Cu) -
m(Ca) -
 
Находим массу кальция, составив уравнение реакции:
х г -2,24 л
Са + 2HCl = CaCl2 + H2
40 г - 22,4 л
х = m(Ca) = 40 г*2,24 л/22,4 л = 4 г
m(Cu) = 20 г - 4 г = 16 г
С медью соляная кислота не взаимодействует.
Ответ: 4 г кальция и 16 г меди содержится в смеси.

При обработке смеси двух твердых веществ А и Б горячей концентрированной азотной кислотой образуется газ В, раствор вещества Г и осадок Д. При нагревании этой же смеси до 150-200°C видимых изменений не происходит, а при сильном прокаливании при 800-900°C без доступа воздуха образуются только два продукта: металл М и газообразное при нормальных условиях вещество Е. Они устойчивы в условиях опыта. Те же продукты образуются при прокаливании смеси веществ А и Д. Пропускание газа Е через известковую воду приводит к выпадению осадка, который потом полностью растворяется, образуя вещество Ж. При длительном нагревании при 450 С порошка металла М на воздухе образуется соединение З с массовой долей кислорода 9,334%. Вещество З полностью растворяется в избытке щелочи и лишь частично в избытке разбавленной азотной кислоты. Назовите все перечисленные вещества. Напишите уравнения упомянутых реакций.

Вещество З - это оксид. Пусть его состав MexOy. Тогда его молекулярная масса Mr = Ar(Me) * x + 16 * y. Отсюда вычисляем, что массовая доля кислорода = 0,09334 = 16y / (x * Ar(Me) + 16y). Выводим Ar(Me) = 155,25 * y/x. При x = 1,2,4 нет решений ни при каких значениях y. При x = 3 и y = 1,2,5 - нет решений, при y = 4 - это Pb3O4. Получаем реакции:
3Pb + 2O2 → Pb3O4
Pb3O4 + 6NaOH + 4H2O → 2Na2[Pb(OH)4] + Na2[Pb(OH)6]
Pb3O4 + 4HNO3 → 2Pb(NO3)2 + PbO2 + 2H2O
Газ Е - это CO2 или SO2, так как с гидроксидом кальция он образует осадок, который затем растворяется. Углекислый газ следует исключить, так как любое соединение свинца, углерода и кислорода при действии концентрированной азотной кислоты при нагревании растворяется полностью. Значит Е это сернистый газ, тогда Д - это сульфат свинца (II). Если Д - сульфат свинца (II), то А - сера или сульфид свинца, но так как смесь до 200 С не изменяется, то серу следует исключить, следовательно А - это PbS. Поскольку вещество А не содержит кислорода, то Б обязательно должно его содержать, а также он может содержать свинец и серу. Если Б не содержит свинца то это сернистый газ, что не подходит; также не подходит оксид серы (VI). Следовательно Б содержит свинец. Если Б содержит серу, то возможны только два варианта - сульфит или сульфат свинца. Оба не подходят, так как при обработке горячей концентрированной азотной кислотой образуют нерастворимый сульфат свинца и в растворе ничего не остается. Следовательно Б не содержит серы и является оксидом свинца. Из 3 окислов подходит только PbO, так как при реакции с азотной кислотой с другими окислами свинца в осадке всегда будет еще и PbO2. Значит получаем еще следующие реакции:
PbS + 8HNO3 → PbSO4 + H2O + 8NO2
PbO + 2HNO2 → Pb(NO3)2 + H2O
PbS + PbSO4 → 2Pb + 2SO2
Ca(OH)2 + SO2 → CaSO3 + H2O
CaSO3 + SO2 + H2O → Ca(HSO3)2
PbS + 2PbO → 3Pb + SO2

Какие вещества и в каких массах будут содержаться в пробирке после нагревантя смеси: железа-11г и серы-4г?

Согласно Закона постоянства состава вещества сера с железом реагирует в отношении 4:7, то есть 4 г серы и 7 г железа. После нагревания данной по условию задачи смеси в пробирке образуется 11г сульфида серы и останется 4 г не прореагировавшего железа

Смесь состоящую из оксида натрия и оксида меди(2) обработали водой и отфильтровали. Какое вещество осталось на фильтре? Почему? Напишите уравнение реакции, которая ла

Na2O+2H2O = 2NaOH+H2 С водой прореагировал оксид натрия, т. к. Он образован активным металлом. В фильтре остался оксид меди (II), т. к. Этот оксид образован тяжёлым благородным металлолом медью, который не реагирует с водой.