Рассчитайте массу меди, образующейся при восстановлении `8` г оксида меди (II) избытком водорода.

Дано:

`ul(m"(CuO)"=8  "г")`.

`m("Cu")` - ?

I способ (c использованием расчётных формул):

`nu("CuO")=(m("CuO"))/(M("CuO"))=(8  "г")/(80 "г"//"моль")=0,1  "моль"`.

По уравнению реакции находим `x`:

`x=(0,1  "моль"*1  "моль")/(1"моль")=0,1  "моль"`.

`ν("CuO") = ν("Cu") = 0,1 "моль".`

`m("Cu") = M("Cu") * ν("Cu") = 64 "г"//"моль" * 0,1 "моль" = 6,4 "г"`.

`m("Cu")=6,4  "г"`.

II способ (по пропорции)

из `80  "г"  "CuO"`  образуется `64  "г"  "Cu"`,

из `8  "г"  "CuO"` образуется `x  "г"  "Cu"`.

`x=(8 "г"*64 "г")/(80 "г")=6,4  "г"`.

`m("Cu") = 6,4 "г"`.

Какой объём оксида углерода (IV) поглотится `3,7%`-ым раствором гидроксида кальция массой `100` г с образованием осадка?

Дано:

`omega("Cu"("OH")_2)=3,7%`.

`ul(m_"р-ва"=100  "г").`

`V("CO"_2)` - ?

I способ (использование расчётных формул):

1) `m("Ca"("OH")_2) = m("p-pa") * ω("Ca"("OH")_2)`.

     `m("Ca"("OH")_2) = 100 "г"*0,037 = 3,7 "г"`.

2)  `nu("Ca"("OH")_2)=m/M=(3,7  "г")/(74  "г"//"моль")=0,05 "моль"`.

3) `nu("Сa"("OH")_2) = nu("CO"_2) = 0,05` моль,

4) `V("CO"_2) =V_m*nu("CO"_2) = 22,4 "л"//"моль"*0,05 "моль" = 1,12 "л"`.

`("CO"_2) = 1,12` л.

II способ (вычисление по пропорции):

1) найдём массу гидроксида кальция, которая содержится в растворе: 

`m("Ca"("OH")_2)=m_(("р-ра"))*omega("Ca"("OH")_2)=100  "г"*0,037=3,7` г;

2) запишем уравнение реакции:

`m("Ca(OH)"_2=M*nu=74` г/моль `*1` моль `=74` г,

`V ("CO"_2) =V_m*nu=22,4  "л"//"моль"*1  "моль" =22,4   "л"`;

3)  по пропорции найдём объём оксида углерода (IV):

        `74` г `"Ca"("OH")_2` реагируют с `22,4` л `"CO"_2`,

        `3,7` г `"Ca"("OH")_2`  реагируют с `x` л `"CO"_2`,

$$x=\frac{3,7\text{  }\mathrm{г}·22,4\text{  }\mathrm{л}}{74\text{  }\mathrm{г}}=1,12\text{  }\mathrm{л}.$$

`V("CO"_2)=1,12` л.

Определите массу технического алюминия (массовая доля алюминия `95,2%`), который потребуется для получения железа массой `16,8` кг из оксида железа (III) методом алюмотермии.

Дано:

`m("Fe")=16,6` кг.

`ul(omega("Al")=95,2%`.

`m("Al"_"техн")` - ?

.

`nu("Fe")+(m("Fe"))/(M("Fe"))=(16,8  "кг")/(0,056  "кг"//"моль")=300` моль.

`ν("Fe") = ν ("Al") = 300` моль.

`m("Al"_"чист") = M("Al")*ν ("Al") = 0,027` кг/моль `*300` моль `= 8,1` кг.

`m("Al"_"техн")=(m("Al"_"чист"))/(omega("Al"))=(8,1  "кг")/(0,952)=8,5` кг.

`omega("Al"_"техн")=8,5` кг

При растворении в соляной кислоте  `8,7` г сплава, содержащего алюминий и магний, выделилось `8,96` л водорода. Вычислите массовые доли (в `%`) компонентов в исходной смеси.

Дано:

`m("Al"+"Mg")=8,7` г

`ul(V("H"_2)=8,96  "л"`.

`omega("Al")` - ?

`omega("Mg")` - ?

I способ:

Обозначим массу алюминия в смеси через `x` г. Тогда масса магния равна `(8,7 – x)`, г.

`M("Al") = 27` г/моль,   `M("Mg") =24` г/моль, следовательно,

$$\mathrm{\nu }\left(\mathrm{Al}\right)=\frac{m\left(\mathrm{Al}\right)}{M\left(\mathrm{Al}\right)}=\frac{x}{27}\mathrm{моль}$$,     

 $$\mathrm{\nu }\left(\mathrm{Mg}\right)=\frac{m\left(\mathrm{Mg}\right)}{M\left(\mathrm{Mg}\right)}=\frac{8,7\mathit{-}x}{27}\mathrm{моль}.$$

 $$\frac{\mathrm{\nu }\left(\mathrm{Al}\right)}{{\mathrm{\nu }}_{1}\left({\mathrm{H}}_{2}\right)}=\frac{2}{3},\text{   }{\mathrm{\nu }}_{1}\left({\mathrm{H}}_{2}\right)=\frac{3}{2}·\mathrm{\nu }\left(\mathrm{Al}\right)=\frac{3}{2}·\frac{x}{27}=\frac{x}{18},$$

т. е. при растворении $$\mathrm{Al}$$ выделилось $$\frac{x}{18}$$ моль водорода.

$${\mathrm{\nu }}_{2}\left({\mathrm{H}}_{2}\right)=\mathrm{\nu }\left(\mathrm{Mg}\right)=\frac{8,7-x}{24}\text{  }\mathrm{моль},$$

`(8,7-x)/(24)` моль - такое количество вещества водорода выделилось при растворении `"Mg"`.  

Объём водорода, выделившегося при растворении сплава, переведём в количество вещества:

`nu("H"_2)=(V("H"_2))/(Vm)=(8,96  "л")/(22,4  "л"//"моль")=0,4` моль.

Составим уравнение:

`x/18+(8,7-x)/(24)=0,4`

`24x+8,7*18-18x=0,4*18*24`

`24x+156,6-18x=172,8`

`6x=16,2`

$$x=2,7.$$

`x("Al")=2,7` г; `omega("Al")=2,7:8,7*100%=31%`

`m("Mg")=8,7` г `-2,7` г `=6` г:

`omega("Mg")=(m("Mg"))/(m("Al"+"Mg"))*100%=(6  "г")/(8,7  "г")*100%=69%`

`omega("Al")=31%`,  `omega("Mg")=69%`.

Фосфорный ангидрид, полученный при окислении `6,2` г фосфора, растворили в `25` мл `25%`-го раствора гидроксида натрия `(ρ = 1,28 "г"//"мл")`. Какого состава образуется соль и какова её массовая доля в растворе (в `%`)?

Дано:

`m("P")=6,2` г

$$V\left(\text{ р-ра }\mathrm{NaOH}\right)=25\text{  }\mathrm{мл}$$

$$\mathrm{\omega }\left(\mathrm{NaOH}\right)=25\%$$

`ul(rho("р-ра"  "NaOH")=1,28  "г"//"мл")`

`omega` (соли) - ?

`4"P"+5"O"_2->2"P"_2"O"_5`                     (1)

1) Запишем все возможные продукты взаимодействия раствора гидроксида натрия c оксидом фосфора (V):

`6"NaOH" + "P"_2"O"_5 → 2"Na"_3"PO"_4 + 3"H"_2"O"`                  (2);

`4"NaOH" + "P"_2"O"_5  → 2"Na"_2"HPO"_4 + "H"_2"O"`                (3);

`2"NaOH" + "P"_2"O"_5 + "H"_2"O" → 2"NaH"_2"PO"_4`                 (4).

2)

`nu("P")=(m("P"))/(M("P"))=(6,2 "г")/(31  "г"//"моль")=0,2` моль.

 `ν("P"_2"O"_5) =1/2ν("P")=1/2*0,2=0,1` моль.

3) `m("P"_2"O"_5) =142  "г"//"моль"*0,1  "моль"= 14,2` г.

4) `m("р-ра"  "NaOH")= V("р-ра"  "NaOH")*ρ("р-ра"  "NaOH")`.

`m("р-ра"  "NaOH")= 25` мл `*1,28` г/мл  `= 32` г.

5) `m("NaOH")=m("р-ра"  "NaOH")*omega("NaOH")`,

`m("NaOH")=32  "г"*0,25 = 8` г.

6) `nu("NaOH")=(m("NaOH"))/(M("NaOH"))=(8  "г")/(40  "г"//"моль")=0,2` моль.

7) При сравнении `ν("NaOH")`  и `ν("P"_2"O"_5)` c коэффициентами в уравнениях реакций (2), (3) и (4) видно, что идёт реакция (4).

8) Из уравнения реакции (4):

`ν("P"_2"O"_5)=1/2ν("NaH"_2"PO"_4)`.

Значит, `ν("NaH"_2"PO"_4)=2ν("P"_2"O"_5)= 2*0,1  "моль"=0,2` моль.

9) `m("NaH"_2"PO"_4)=M("NaH"_2"PO"_4)*ν("NaH"_2"PO"_4)`.

`m("NaH"_2"PO"_4)= 120` г/моль `*0,2` моль `= 24` г.

10) `m("получ.р-ра")=m("р-р""NaOH")+m("P"_2"O"_5)`,

`m("получ.р-ра")=32` г `+14,2` г `=46,2` г.

11) `omega("NaH"_2"PO"_4)=(m("NaH"_2"PO"_4))/(m("получ.р-ра"))*100%=`

`=(24  "г")/(46,2  "г")*100%=51,9%`.

`omega("NaH"_2"PO"_4)=51,9%`

Раствор, содержащий `1,4` г гидроксида калия, полностью поглотил `336` мл оксида углерода (IV) (н. у.). Полученный раствор выпарили.

Определите состав сухого остатка.

Дано:

`m("р-ра"  "KOH")=1,4 "г"`.

`ul(V("CO"_2)=336  "мл"`.

`m("K"_2"CO"_3)` - ?

`m("KHCO"_3)` - ?

При поглощении  оксида углерода (IV) возможно протекание реакции по двум направлениям:

1)   `nu("CO"_2)=(V("CO"_2))/(V_m)=(0,336  "л")/(22,4  "л"//"моль")=0,015` моль.

      `nu("KOH")=(m("KOH"))/(M("KOH"))=(1,4  "г")/(56  "г"//"моль")=0,025` моль.                 

Сравнивания `ν("KOH")` и `ν("CO"_2)` с коэффициентами в уравнениях (1) и (2), делаем вывод, что пойдут обе реакции, т. е. получится смесь средней и кислой солей.

$$\stackrel{2x\text{  }\mathrm{моль}}{2\mathrm{KOH}}+\stackrel{x\text{  }\mathrm{моль}}{{\mathrm{CO}}_{2}}\to {\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{CO}}_{3}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}$$

$$\stackrel{\mathrm{y}\text{ }моль}{\mathrm{KOH}}+{\stackrel{y\text{ }моль}{\mathrm{C}\mathrm{O}}}_{2}\to {\mathrm{K}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}$$

$$\mathrm{\nu }(\mathrm{KOH}{)}_{\mathrm{общ}}=0,025\text{  }\mathrm{моль},\text{    }\mathrm{\nu }({\mathrm{CO}}_{2}{)}_{\mathrm{общ}}=0,015\text{  }\mathrm{моль}.$$

Составим систему уравнений:

$$\left\{\begin{array}{l}2x+y=0,025\\ x+y=0,015\end{array}\right.\Rightarrow x=0,01;\text{     } y=0,005\phantom{\rule{0ex}{0ex}}$$

`nu("K"_2"CO"_3)=0,01` моль

`m("K"_2"CO"_3)=M("K"_2"CO"_3)*nu("K"_2"CO"_3)=138`г/моль`*0,01`моль`=1,38`г.

`nu("KHCO"_3)=0,005` моль

`m("KHCO"_3)=M("KHCO"_3)*nu("KHCO"_3)=`

`=100  "г"//"моль"*0,005  "моль"=0,5` г.

`m("K"_2"CO"_3)=1,38  "г"`,  `m("KHCO"_3)=0,5  "г"`.

Для растворения трёхвалентного металла массой `3,6` г потребовалось `84,74` мл раствора серной кислоты с массовой долей `20%` и плотностью `1,143` г/мл. Определите металл.

Дано:

`m("Me)=3,6  "г"`.

`V("р-ра" "H"_2"SO"_4)=84,74  "мл"`.

`omega("H"_2"SO"_4)=20%`.

`ul(rho("р-ра" "H"_2"SO"_4)=1,143  "г"//"мл")`.

`"Me"` - ?

`2"Me"+3"H"_2"SO"_4->"Me"_2("SO"_4)_3+3"H"_2uarr`.

`m("H"_2"SO"_4)=V("р-ра" "H"_2"SO"_4)*rho("р-ра" "H"_2"SO"_4)*omega("H"_2"SO"_4)`,

`m("H"_2"SO"_4)=84,74 "мл"*1,143  "г"//"мл"*0,2=19,37  "г"`.

`nu("H"_2"SO"_4)=(m("H"_2"SO"_4))/(M("H"_2"SO"_4))=(19,37  "г")/(98  "г"//"моль")=0,1976`  моль.

`nu("Me")=2/3*nu("H"_2"SO"_4)=2/3*0,1976` моль `=0,1317` моль.

`nu("Me")=(m("Me"))/(M("Me"))`.

`M("Me")=(m("Me"))/(nu("Me"))=(3,6  "г")/(0,1317  "моль")=27` г/моль.

Следовательно, `"Me"` – алюминий.

Алюминий.

К раствору, содержащему `4,76` г хлорида металла II группы, прибавили избыток раствора нитрата серебра. Образовался осадок массой `8,61` г. Определите металл.

Дано:

`m("MeCl"_2)= 4,76` г

`ul(m("AgCl") = 8,61  "г")`

`"Me"` – ?

$${\mathrm{MeCl}}_{2}+2{\mathrm{AgNO}}_{3}\to 2\mathrm{AgCl}\downarrow +\mathrm{Me}({\mathrm{NO}}_{3}{)}_{2}$$

Пусть `M("Me")=x` г/моль, тогда `M("MeCl"_2)=(x+71)` г/моль.

`M("AgCl")=143,5` г/моль,

`nu("AgCl")=(m("AgCl"))/(M("AgCl"))=(8,61  "г")/(143,5  "г")=0,06` моль,

`nu("MeCl"_2)=1/2nu("AgCl")=(0,06  "моль,")/2=0,03` моль,

`nu("MeCl"_2)=(m("MeCl"_2))/(M("MeCl"_2))=(4,76  "г")/((x+71)  "г"/"моль,")=0,03` моль,

`4,76 = 0,03x + 2,13`.

`2,63 = 0,03x`.

`x = 87,6`.

`M("Me")=87,6` г/моль, следовательно, металл – стронций `"Sr"`.  

Стронций.

Определите массу соли, полученной при смешении раствора объёмом `40` мл с массовой долей азотной кислоты `20%` и плотностью `1,12` г/мл с раствором объёмом `36` мл с массовой долей гидроксида натрия `15%` и плотностью `1,17` г/мл.

Дано:

`V("р-ра""HNO"_3)=40  "мл"`.

`omega("HNO"_3)=20%`.

`rho("р-ра""HNO"_3)=1,12  "г"//"мл"`.

`V("р-ра""NaOH")=36  "мл"`.

`omega("NaOH")=15%`.

`ul(rho("р-ра""NaOH")=1,17  "г"//"мл")`.

`m("NaNO"_3)` - ?

1) `m("HNO"_3)=V("р-ра""HNO"_3)*rho("р-ра""HNO"_3)*omega("HNO"_3)`.

    `m("HNO"_3)=40`мл`*1,12`г/мл`*0,2=8,96`г.

2) `m("NaOH")=V("р-ра""NaOH")*rho("р-ра""NaOH")*omega("NaOH")`.

     `m("NaOH")=36`мл`*1,17`г/мл`*0,15=6,32`г.

3) `nu("HNO"_3)=(m("HNO"_3))/(M("HNO"_3))=(8,96  "г")/(63  "г"//"моль")=0,142` моль.

4) `nu("NaOH")=(m("NaOH"))/(M("NaOH"))=(6,32  "г")/(40  "г"//"моль")=0,158` моль.

Определим, какое вещество дано в избытке:

Способ 1:

Из уравнения реакции следует, что

`ν("HNO"_3) : ν("NaOH") = 1: 1`,

тогда как по условию задачи

`ν("HNO"_3) : ν("NaOH") = 0,142:0,158`.

`ν("HNO"_3) : ν("NaOH") = 1: 1,1`.

Значит, гидроксид натрия находится в избытке.

Способ 2:

`(nu("NaOH")  "по усл.")/(nu("NaOH")  "по ур-ю")=(0,158)/1=0,158` моль.

`(nu("HNO"_3)  "по усл.")/(nu("HNO"_3)  "по ур-ю")=(0,142)/1=0,142` моль. 

`(0,158` моль`>0,142`моль`)`.  Значит, гидроксид натрия взят в избытке.

Расчёт массы нитрата натрия ведём по количеству вещества, взятому в недостатке. Следовательно,  

`nu("HNO"_3)=nu("NaNO"_3)=0,142` моль.

`m("NaNO"_3)=nu("NaNO"_3)*M("NaNO"_3)=0,142` моль`*85`г/моль`=12,07`г.

`m("NaNO"_3)=12,07` г.

Рассчитайте массу азотной кислоты, которую можно получить действием концентрированной серной кислоты на `3,4` г нитрата натрия, если массовая доля выхода кислоты равна `96%`?

Дано:

`m("NaNO"_3)=3,4` г

`ul(eta("HNO"_3)=96%)`

`m("HNO"_3)_"практ"` - ?

`nu("NaNO"_3)=(m("NaNO"_3))/(M("NaNO"_3))=(3,4  "г")/(85  "г"//"моль")=0,04` моль

`nu("HNO"_3)=nu("NaNO"_3)=0,04` моль.

`m("HNO"_3)_"теор"=nu("HNO"_3)*M("HNO"_3)`.

`m("HNO"_3)_"теор"=0,04 "моль"*63 "г"//"моль"=2,52` г.

`m("HNO"_3)_"практ"=m("HNO"_3)_"теор"*eta`,

`m("HNO"_3)_"практ"=2,52` г `*0,96=2,42` г.

`m("HNO"_3)_"практ"=2,42` г.

При прокаливании `8,4` г карбоната магния масса твёрдого остатка составила `6,64` г. Определите качественный и количественный состав  остатка.

Дано:

`m("MgCO"_3)=8,4 "г"`.

`ul(m("остатка")=6,64  "г")`.

Состав остатка - ?

• Количество вещества `"MgCO"_3` по условию задачи равно:

 `nu("MgCO"_3)=(m("MgCO"_3))/(M("MgCO"_3))=(8,4  "г")/(84  "г"//"моль")=0,1` моль.             

Если бы весь карбонат магния разложился в реакции,

`m("MgO")"ост" = 0,1` моль`*40` г/моль `= 4` г.

Поскольку масса твёрдого остатка по условию задачи значительно больше, то можно сделать вывод, что не весь карбонат магния подвергался разложению.

Пусть `x`  моль – количество вещества карбоната магния, разложившегося в реакции, тогда в результате реакции образуется `x` моль оксида магния.

$${\mathrm{MgCO}}_{3}\stackrel{t°\mathrm{C}}{\to }\mathrm{MgO}+{\mathrm{CO}}_{2}\uparrow$$

Состав твёрдого остатка после прокаливания:

`x` моль `"MgO"`  и `(0,1 – x)` моль `"MgCO"_3`.

Так как масса твёрдого остатка по условию задачи равна `6,64` г, то составим уравнение:

`40x + 84(0,1 – x) = 6,64`.

`x=0,04` моль.

Масса разложившегося карбоната магния равна:

`m("MgCO"_3)_"разл"= 84` г/моль `*0,04` моль `= 3,36` г.

Масса неразложившегося карбоната магния равна:

`m("MgCO"_3)_"неразл"= 8,4` г `- 3,36` г `= 5,04` г.

Тогда, `m("MgO")_"в остатке"= 40` г/моль `*0,04` моль `= 1,6` г.

`m("MgO") = 1,6` г; `m("MgCO"_3)_"неразл" = 5,04` г.

К `100` г `24,5%`-го раствора серной кислоты прибавили `200` г `5%`-го раствора гидроксида натрия. Определите среду раствора и массовую долю  соли натрия в нём.

Дано:

`m("р-ра""H"_2"SO"_4)=100  "г"`

`omega("H"_2"SO"_4)=24,5%`

`m("р-ра""NaOH")=200  "г"`

`ul(omega("NaOH")=5%)`

`m("соли")-?`

`m("H"_2"SO"_4)=m("р-р""H"_2"SO"_4)*omega("H"_2"SO"_4)=100`г`*0,245=24,5`г.

`nu("H"_2"SO"_4)=(m("H"_2"SO"_4))/(M("H"_2"SO"_4))=(24,5  "г")/(98  "г"//"моль")=0,25` моль.

`m("NaOH")=m("р-р""NaOH")*omega("NaOH")=200`г`*0,05=10`г.

`nu("NaOH")=(m("NaOH"))/(M("NaOH"))=(10  "г")/(40  "г"//"моль")=0,25` моль.

`nu("NaHSO"_4)=nu("NaOH")=nu("H"_2"SO"_4)`

Поскольку вещества реагируют в соотношении `1:1`, следовательно, среда кислая (образуется кислая соль, а не средняя).

`m("NaHSO"_4)=M*nu=120`г/моль`*0,25`моль`=30`г

`m("р-р""NaHSO"_4)=m("р-р""H"_2"SO"_4)+m("р-р""NaOH")=100`г`+200`г`=300`г.

`omega("NaHSO"_4)=(m("NaHSO"_4))/(m("р-р""NaHSO"_4))*100%=(30  "г")/(300  "г")*100%=10%`.

`omega("NaHSO"_4)=10%`.

К раствору гидроксида калия массой `840` г прибавили `490` г `20 %`-го раствора серной кислоты. Для нейтрализации получившегося раствора потребовалось `71,5` г кристаллической соды `"Na"_2"CO"_3*10"H"_2"O"`. Рассчитайте массу и массовую долю гидроксида калия в исходном растворе.

Дано:

`m("р-ра""KOH")=840  "г"`

`m("р-ра""H"_2"SO"_4)=490  "г"`

`omega("H"_2"SO"_4)=20%`

`ul(m("Na"_2"CO"_3*10"H"_2"O")=71,5  "г")`.

`m("NaOH")` - ?

`omega("NaOH")` - ?

1) $$ 2\mathrm{KOH}+{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{SO}}_{4}\to {\mathrm{K}}_{2}{\mathrm{SO}}_{4}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}$$;

2) $$ {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{SO}}_{4}+{\mathrm{Na}}_{2}{\mathrm{CO}}_{3} \to {\mathrm{Na}}_{2}{\mathrm{SO}}_{4}+{\mathrm{CO}}_{2}\uparrow +{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}$$.

`m("H"_2"SO"_4)=m("р-ра""H"_2"SO"_4)*omega("H"_2"SO"_4)=490  "г"*0,2=98  "г"`.

Рассчитаем общее количество серной кислоты, а также количество серной кислоты, которое прореагировало с содой:

`nu("H"_2"SO"_4)_"общ"=(m("H"_2"SO"_4))/(M("H"_2"SO"_4))=(98  "г")/(98  "г"//"моль")=1` моль,

`nu("Na"_2"CO"_3*10"H"_2"O")=m/M=(71,5  "г")/(286  "г"//"моль")=0,25  "моль"`,

`nu("H"_2"SO"_4)_"прореаг.  с  содой"=nu("Na"_2"CO"_3*10"H"_2"O")=0,25  "моль"`.

Рассчитаем количество вещества серной кислоты, которое вступило в реакцию с гидроксидом калия:

`nu("H"_2"SO"_4)_"прореаг.  с  KOH"=1  "моль"-0,25  "моль"=0,75  "моль"`.

По уравнению реакции (1):

`nu("KOH")=2nu("H"_2"SO"_4)_"прореаг.  с  KOH"=2*0,75  "моль"=1,5  "моль"`,

`m("KOH")= 1,5  "моль"*56  "г"//"моль" = 84` г.

`omega("KOH")=(m("KOH"))/(m("р-ра""KOH"))*100%=(84  "г")/(840  "г"//"моль")*100%=10%`.

`m("KOH")=84` г, `omega("KOH")=10%`.

В `1,5` л воды при н. у. последовательно растворили сначала `15` л аммиака, затем `18` л бромоводорода. Определите массовую долю бромида аммония в полученном растворе.

Дано:

`V("H"_2"O")= 1,5  "л"`

`V("NH"_3)= 15  "л"`

`ul(V("HBr")= 18  "л")`

`omega("NH"_4"Br")`- ?

1) $$ {\mathrm{NH}}_{3} + {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O} \to  {\mathrm{NH}}_{4}\mathrm{OH}$$

$$\nu \left({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}\right)=\frac{\mathit{V}{(\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3})}{{\mathit{V}}_{m}\left({\mathrm{NH}}_{3}\right)}=\frac{15л}{22,4л/моль}=0,67моль$$,

$$\mathrm{\nu }\left(\mathrm{HBr}\right)=\frac{V\left(\mathrm{HBr}\right)}{{V}_{\mathit{m}}\left(\mathrm{HBr}\right)}=\frac{18\text{  }\mathrm{л}}{22,4\text{  }\mathrm{л}/\mathrm{моль}}=0,804\text{  }\mathrm{моль},$$

$$m\left({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}\right)=M\left({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}\right)·\nu \left(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{3}\right)=17\text{  }\mathrm{г}/\mathrm{моль}·0,67\text{  }\mathrm{моль}=11,39\text{  }\mathrm{г},$$

$$m\left(\mathrm{HBr}\right)=M\left(\mathrm{HBr}\right)·\mathrm{\nu }\left(\mathrm{HBr}\right)=81\text{  }\mathrm{г}/\mathrm{моль}·0,804\text{  }\mathrm{моль}=65,124\text{  }\mathrm{г},$$

$$m{(\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O})=V·\rho =1500\text{ м}л·1\text{ г}/мл=1500\text{ г}.$$

По уравнению реакции (1) `nu("NH"_4"OH")=nu("NH"_3)=0,67  "моль"`.

По стехиометрии уравнения реакции (2) находим количество вещества бромида аммония. Количество вещества бромоводорода находится в избытке, следовательно, расчёт ведём по количеству вещества гидроксида аммония, т. е. по недостатку:

`nu("NH"_4"Br")=nu("NH"_4"OH")=0,67` моль.

Тогда, `m("NH"_4"Br")=M*nu=98  "г"//"моль"*0,67  "моль"=65,66` г.

 $$\omega ({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}\mathrm{B}\mathrm{r})=\frac{m({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}\mathrm{B}\mathrm{r})}{m(р‐ра\text{  }{\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}\mathrm{B}\mathrm{r})}·100\mathrm{\%}=\frac{m({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{4}\mathrm{B}\mathrm{r})}{m\left({\mathrm{N}\mathrm{H}}_{3}\right)+m({\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O})+m(\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r})}·100\mathrm{\%},$$

`omega("NH"_4"Br")=(65,66  "г")/(11,39  "г"+1500  "г"+65,124  "г")*100%=4,2%`.

При термическом разложении `16,72` г смеси карбонатов кальция и магния выделилось `4,032` л (н. у.) газа. Определите массы веществ в исходной смеси.

Дано:

`m("CaCO"_3+"MgCO"_3)= 16,72  "г"`

`ul(V("CO"_2)=4,032  "л")`

`m("CaCO"_3)` - ?

`m("MgCO"_3)` - ?

Введём некоторые обозначения:

`nu("CaCO"_3)=x` моль, `M("CaCO"_3)= 100` г/моль.

`nu("MgCO"_3)= y` моль, `M("MgCO"_3)=84` г/моль.

По условию задачи `m("CaCO"_3)+m("MgCO"_3)=16,72` г.

Следовательно, `100x +84y=16,72`.

`nu("CaCO"_3)=nu_1("CO"_2)=x` моль, `V_1("CO"_2)+V_m*nu_1=22,4x` л.

`nu("MgCO"_3)=nu_2("CO"_2)=y` моль, `V_2("CO"_2)+V_m*nu_2=22,4y` л.

По условию задачи `V_1("CO"_2)+V_2("CO"_2)=4,032` л.

Составим систему уравнений:

$$ \left\{\begin{array}{l}100x+84y=\mathrm{16,72},\\ \mathrm{22,4}x+\mathrm{22,4}y=\mathrm{4,032},\end{array}\right.$$

`x = 0,1`,

`y = 0,08`.

Тогда, `m("CaCO"_3)= M*nu=100  "г"//"моль"*0,1  "моль"=10` г,

`m("MgCO"_3)=M*nu=84  "г"//"моль"*0,08  "моль"= 6,72` г.

Оксид, образовавшийся при сжигании `18,6` г фосфора в `44,8` л (н. у.) кислорода, растворили в `100` мл дистиллированной воды. Рассчитайте массовую долю ортофосфорной кислоты в полученном растворе.

Дано:

`m("P")= 18,6  "г"`

`V("O"_2)= 44,8  "л"`

`ul(V("H"_2"O")=100  "мл")`

`omega("H"_3"PO"_4)` - ?

$$ 4\mathrm{P} + 5{\mathrm{O}}_{2} \to  2{\mathrm{P}}_{2}{\mathrm{O}}_{5}$$,

$$ {\mathrm{P}}_{2}{\mathrm{O}}_{5}+3{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O} \to  2{\mathrm{H}}_{3}{\mathrm{PO}}_{4}$$.

`m("H"_2"O")= V*rho=100  "мл"*1  "г"//"мл"=100` г,

`nu("H"_2"O")=(m("H"_2"O"))/(M("H"_2"O"))=(100  "г")/(18  "г"//"моль")=5,56` моль,

`nu("O"_2)=(V("O"_2))/(V_m("O"_2))=(44,8  "л")/(22,4  "л"//"моль")=2` моль,

`nu("P")=(m("P"))/(M("P"))=(18,6  "г")/(31  "г"//"моль")=0,6` моль.

В избытке взято `nu("O"_2)`.  Следовательно, рассчитываем количество вещества оксида фосфора (V) по веществу,  взятому  в недостатке, т. е. по количеству вещества фосфора.

Тогда  `x=nu("P"_2"O"_5)=(0,6  "моль"*2  "моль")/(4  "моль")=0,3  "моль"`,

`m("P"_2"O"_5)=M("P"_2"O"_5)*nu("P"_2"O"_5)= 142  "г"//"моль"*0,3  "моль" = 42,6` г.

В избытке взято `nu("H"_2"O")`. Следовательно, рассчитываем количество вещества ортофосфорной кислоты по количеству вещества оксида фосфора (V).

Следовательно,  `y=nu("H"_3"PO"_4)=(0,3  "моль"*2  "моль")/(1  "моль")=0,6` моль,

`m("H"_3"PO"_4)=M("H"_3"PO"_4)*nu("H"_3"PO"_4)=98  "г"//"моль"*0,6  "моль" = 58,8` г,

`omega("H"_3"PO"_4)=(m("H"_3"PO"_4))/(m("р-ра""H"_3"PO"_4))*100%`,

`m("р-ра""H"_3"PO"_4)=m("P"_2"O"_5)+m("H"_2"O")=42,6  "г"+100 "г"=142,6  "г"`,

`omega("H"_3"PO"_4)=(m("H"_3"PO"_4))/(m("р-ра""H"_3"PO"_4))*100%=(58,8 "г")/(142,6  "г")*100%=41,23%`.