Свойства смесей - задачи и примеры
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.
