Свойства смесей - задачи и примеры
Газ, выделившийся при действии 60%-ного раствора азотной кислоты на 6,4 г меди, пропустили через 125 г 16%-ного раствора гидроксида натрия. Найдите массовые доли веществ в полученной смеси.
Массовую долю воды считать не следует. Относительную атомную массу меди принять за 64 а. Е. М.
Cu+ 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2+2H2O
считаем моли меди ню(Сu)=6,464 = 0,1 моль
количество молей оксида азота = 0,1х2 = 0,2 моль
масса его равна =0,2х46 = 9,2 г
46-это молярная масса оксида азота
находим массу гидроксида натрия = 125х0,16 = 20г
молярная масса гидроксида натрия = 40 гмоль
количество молей гидроксида натрия = 2040=0,5 моль
при пропускании оксида азота через раствор гидроксида натрия образутся две соли нитрит натрия и нитрат натрия
2NaOH+2 NO2 = NaNO3+NaNO2+ H2O
молярная масса нитрата натрия = 23+14+48 = 85 гмоль
молярная масса нитрита натрия NaNO2 = 23+14+32 = 69 гмоль
по уравнению видно, что из двух молей гидроксида натрия образуется по одному молю обоих солей. Поэтому
количество молей NaNO2 = NaNO3=0,2 моль2 = 0,1 моль
масса нитрита натрия =0,1х69 = 6,9 грамм
масса нитрата натрия = 0,1 х 85 = 8,5 грамм
общая масса солей = 6,9+8,5 = 15,4 грамма
массовая доля нитрита = 6,915,4х100%=44,805%
массовая доля нитрата натрия= 8,515,4х100%=55,195%
Газовую смесь, полученную в присутствии паров воды после смешения 4.48 сероводорода и 4.48 сернистого газа (н.у.), охладили и получили раствор. Определите, какое вещество содержится в растворе и какова его массовая доля. Укажите формулу вещества, его массовую долю в % с точностью до целых.
SO2+2H2S = 3S+2H2O
сероводород содержит серу в степени -2, он более сильный восстановитель, чем сернистый газ, в котором сера находится в степени окисления +4, играет роль окислителя
находим моли сероводорода = 4,4822,4 = 0,2 моль
находим моли сернистого газа 4,4822,4 = 0,2 моль
из уравнения видно, что на 1 моль сернистого газа идет 2 моля сероводорода, а выделяется 3 моля серы
значит сероводород взят в недостатке
количество молей серы=32х32 = 48 граммов
а вот сернистого 0,1 моль останется в избытке в растворе, поэтому скорей всего в растворе будет сера и 0,1 моль содержащий раствор сернистой кислоты
рассчитываем молярную массу сернистой кислоты=2+32+48 = 82гмоль
значит раствор будет содержать массу сернистой кислоты=0,1х82 = 8,2 грамма. Чтобы определить массовую долю надо знать массу общую раствора, а нам массу воды не дали.
1. При полном сгорании образца сплава алюминия с магнием в кислороде образовалась смесь оксидов, содержащая оксид алюминия массой 10,2 г и оксид магния массой 4 г. Рассчитайте массовую долю магния в сплаве.
В распоряжении юного химика имеется 1л смеси метана и угарного газа со средней молярной массой 25,6 г/моль и неограниченное количество метана.
Какой объем метана (в л. ) химик должен добавить к имеющейся смеси для получения эквимолярной смеси?
Объем укажите в литрах, с точностью до десятых.
Находим молярную массу метана =12+4 = 16гмоль
находим молярную массу угарного газа = 12+16 = 28 гмоль
рассчитываем по правилу смешения
16 2.4
28 25,6 9,6
-
12 вес. Частей
12 - 100% 12-100%
2,4 -Х Х = 20 % 9,6-Х Х = 80%
в одном литре смеси 200 мл метана и 800 мл угарного газа
добавить надо 600 мл метана
При растворении смеси меди и оксида меди (II) массой 4 г в серной кислоте (пл. 1,814) с массовой долей H2SO4 90% выделился газ объемом 1,12 л. Какой объем кислоты был израсходован на растворение смеси?
4-x xл (90%) 1,814г/см³ 1,12л
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 +SO2 +2H2O
196г 22,4л
m(H2SO4)= 196*1.12/22.4 = 9.8г
V(H2SO4)=9.8г*1.814г/см³ *0.9= 16см³
Смешали водород химическим количеством 6 моль с кислородом объемом 20 дм³. Рассчитайте массовую долю кислорода в полученной газовой смеси.
Находим массу водорода:
m(H2) = n * M = 6 * 2 = 12 г
Находим массу кислорода:
m(O2) = n * M = (V/V(M)) * M = (20/22,4) * 32 = 28,57 г
Находим долю кислорода в смеси:
ω(О2) = m(O2)/(m(O2) + m(H2)) = 28,57/(28,57 + 12) = 0,704 или 70,4%
Газовую смесь, полученную в присутствии паров воды после смешения 4.48 сероводорода и 4.48 сернистого газа (н.у.), охладили и получили раствор. Определите, какое вещество содержится в растворе и какова его массовая доля
2H2S + SO2 = 3S + 2H2O
n(H2S)=V/Vмолярный = 4,48/22,4 = 0,2моль
n(SO2)=V/Vмолярный = 4,48/22,4 = 0,2моль
Сероводород в недостатке, будем считать по нему.
n(H2S):n(S)=2:3
n(S)=0,3моль
m(S)=n*M = 0,3моль*32г/моль=9,6г
n(H2S):n(H2O)=1:1
n(H2O)=0,2моль
m(H2O)=n*M = 0,2моль*18г/моль=3,6г
mраствора = m(H2O)+m(S)=3,6+9,6 = 13,2г
w(S)=(mв-ва/mр-ра*100%=(9,6/13,2)*100%=73%
Чистые вещества и смеси.
1. Классификация с примерами
2. Как определить чисто вещество это или нет?
ЧИ́СТОЕ ВЕЩЕСТВО́ (идеально чистое вещество, простое или сложное вещество, облащее только одному ему присущим комплексом постоянных свойств, которые обусловлены определенным набором атомов и молекул. К числу таких свойств относится требование химической (отсутствие посторонних атомов чистоты и физического (отсутствие структурных дефектов совершенства. В отдельных случаях оно может быть дополнено требованием изотопической чистоты, предусматривающей отсутствие в чистом веществе примесей его изотопов, продукты распада которых могут менять желательные свойства. Требования физического совершенства могут быть дополнены требованиями кристаллохимической чистоты, выражающимися в отсутствии в чистом веществе полиморфных фаз.
Понятие идеально чистое вещество имеет такой же абстрактный характер, как, например, абсолютный нуль температуры или идеальный газ, и получить идеально чистое вещество также невозможно. Причиной этого являются ограничения кинетического и термодинамического характера. Первое проявляется в том, что скорость очистки веществ от примеси прямо пропорциональна концентрации и падает по мере ее уменьшения. Поэтому чем более высокой степени чистоты требуется получить вещество, тем с большими затратами энергии и времени это будет связано, т.е. Снизить содержание примеси в 10 раз с 1 до 0,1%(по массе можно намного дешевле и быстрее, чем также в 10 раз, но с 10-4 до 10-5%(по массе. Снижение на один порядок содержания той или иной примеси, начиная с 10-3%(по массе, требует применения специальных методов очистки.
Сохранить первоначальную чистоту трудно из-за второго ограничения, так как процесс загрязнения вещества, т.е. Разупорядочения системы, протекает самопроизвольно: получить абсолютно чистое вещество невозможно.
Чистота реально существующих чистых веществ носит относительный характер. Ее оценивают по содержанию в веществе посторонних примесей. Число их может быть достаточно велико. Так в относительно чистом фосфиде галлия, с суммарной концентрацией примеси 10-5%(по массе масс-спектральным методом анализа было обнаружено 72 примеси. При увеличении чувствительности анализа количество обнаруженных в чистом веществе примесей, соответственно, возрастает.
Особо чистые вещества используют в основном для специальных целей – при производстве полупроводниковых материалов и приборов, в радио- и квантовой электронике.
По существующему в России положению для реактивов установлены квалификации "чистый" (Ч, "чистый для анализа" (ЧДА. ), "химически чистый" (ХЧ и "особо чистый" (ОСЧ. ), последняя иногда делится на несколько марок.
Определите процентное содержание металлов смеси, содержащей цинк и ртуть если известно что с её навеска массой 400 грамм прореагировала с фосфорной кислотой массой 98 грамм
С фосфорной кислотой прореагирует только цинк, так он находится в ряду напряжений металлов до водорода, а ртуть после водорода, поэтому с кислотой реагировать не будет. Поэтому найдем массу цинка по уравнению
xg 98g
3Zn+2H3PO4 = Zn3(PO4)2+3H2
195g 196g
x = 195*98/196 = 97.5g
затем находим массовые доли металлов в процентах от общей навески
wZ = 97.5/400*100%=24.4%
wHg = 100%-24.4%=75.6%
Смесь массой 10 г, состоящую из Ca и CaO, прокалили длительное время в кислороде. В результате этого масса смеси увеличилась на 1,6 г. Определите массу CaO в исходной смеси.
Ну
масса смеси увеличилась, за счет кислорода, который присоединился к кальцию
хг 1,6г
2Ca+O2 = 2CaO
80г 32г
х=80*1,6/32 = 4г m(Ca)
m(CaO)=mсмеси - m(ca)= 10г-4г = 6г
ω(CaO)=m(CaO)/mмеси*100%=6/10*100%=60%