1. К рас­тво­ру си­ли­ка­та калия мас­сой 25,5 г и мас­со­вой долей 10% при­ли­ли из­бы­ток рас­тво­ра нит­ра­та кальция. Вы­чис­ли­те массу об­ра­зо­вав­ше­го­ся осадка.

Показать решение »

Решение

1) Со­ста­вим урав­не­ние реакции:

K2SiO3 + Ca(NO3)2 = CaSiO3↓ + 2KNO3

2) Рас­счи­та­ем массу и ко­ли­че­ство ве­ще­ства си­ли­ка­та калия, со­дер­жа­ще­го­ся в растворе:

m(K2SiO3) = (m(р-ра)∙ω)/100% = (25,5∙10)/100 = 2,55 г.;

n(K2SiO3) = m(K2SiO3)/M(K2SiO3) = 2,55/154 = 0,0166 моль.

3) Опре­де­лим массу осадка:

по урав­не­нию ре­ак­ции

n(K2SiO3) = n(CaSiO3) = 0,0166 моль;

m(CaSiO3) = n(CaSiO3)∙M(CaSiO3) = 0,0166∙116 = 1,93 г.

Ответ: 1,93 г.

2. К раствору сульфата алюминия массой 60,8 г и массовой долей 15% прилили избыток раствора хлорида бария. Вычислите массу образовавшегося осадка.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

Al2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4↓ + 2AlCl3

2) Рассчитаем массу и количество вещества сульфата алюминия, содержащегося в растворе:

m(Al2(SO4)3) = (m(р-ра)∙ω)/100% = (60,8∙15)/100 = 9,12 г.;

n(Al2(SO4)3) = m(Al2(SO4)3)/M(Al2(SO4)3) = 9,12/342 = 0,0267 моль.

3) Определим массу осадка:

по уравнению реакции

n(BaSO4) = 3n(Al2(SO4)3) = 3∙0,0267 = 0,08 моль;

m(BaSO4) = n(BaSO4)∙ M(BaSO4) = 0,08∙233 = 18,66 г.

Ответ: 18,66 г.

3. Вычислите объём газа (н. у.), который выделится при действии избытка сульфида железа(II) на 500 г 12%-ного раствора серной кислоты.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S↑

2) Рассчитаем массу и количество вещества серной кислоты, содержащейся в растворе:

m(H2SO4) = (m(р-ра)∙ω)/100% = (500∙12)/100 = 60 г.;

n(H2SO4) = m(H2SO4)/M(H2SO4) = 60/98 = 0,61 моль.

3) Определим объём сероводорода:

по уравнению реакции

n(H2S) = n(H2SO4) = 0,61 моль;

V(H2S) = n(H2S)∙Vm = 0,61∙22,4 = 13,66 л.

Ответ: 13,66 л.

4. Через 60 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 11% пропустили сернистый газ. При этом образовался сульфит натрия. Вычислите объём (н. у.) вступившего в реакцию газа.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

2NaOH + SO2↑ = Na2SO3 + H2O

2) Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия, содержащегося в растворе:

m(NaOH) = (m(р-ра)∙ω)/100% = (60∙11)/100 = 6,6 г.;

n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 6,6/40 = 0,165 моль.

3) Определим объём сернистого газа, вступившего в реакцию:

по уравнению реакции

n(SO2) = 0,5∙n(NaOH) = 0,5∙0,165 = 0,0825 моль;

V(SO2) = n(SO2)∙Vm = 0,0825∙22,4 = 1,85 л

Ответ: 1,85 л.

5. Раствор соляной кислоты массой 182,5 г и массовой долей 10% добавили к избытку сульфида магния. Вычислите объём (н. у.) выделившегося газа.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

MgS + 2HCl = MgCl2 + H2S↑

2) Рассчитаем массу и количество вещества соляной кислоты, содержащейся в растворе:

m(HCl) = (m(р-ра)∙ω)/100% = (182.5∙10)/100 = 18,25 г.

n(HCl) = m(HCl)/M(HCl) = 18,25/36,5 = 0,5 моль.

3) Определим объём выделившегося газа:

по уравнению реакции

n(H2S) = 0,5∙n(HCl) = 0,5∙0,5 = 0,25моль;

V(H2S) = n(H2S)∙Vm = 0,25∙22,4 = 5,6 л

Ответ: 5,6 л.

6. После про­пус­ка­ния через рас­твор гид­рок­си­да калия 6,72 л сер­ни­сто­го газа (н. у.) по­лу­чи­ли 340,5 г рас­тво­ра суль­фи­та калия. Вы­чис­ли­те мас­со­вую долю соли в по­лу­чен­ном растворе.

Показать решение »

Решение

1) Со­ста­вим урав­не­ние реакции:

SO2 + 2KOH = K2SO3 + H2O

2) Рас­счи­та­ем массу и ко­ли­че­ство ве­ще­ства суль­фи­та калия, по­лу­чен­но­го в ре­зуль­та­те реакции:

n(SO2) =V(SO2)/Vm =6,72/22,4 = 0,3 моль

по урав­не­нию ре­ак­ции

n(K2SO3) = n(SO2) = 0,3 моль;

3) Опре­де­лим мас­со­вую долю суль­фи­та калия в растворе:

m(K2SO3) = n(K2SO3)∙M(K2SO3) = 0,3∙158 = 47,4 г.

ω(K2SO3) = (m(K2SO3)/m(р-ра))∙100% = (47,4/340,5)∙100 = 13,92 %

Ответ: 13,92 %

7. При взаимодействии 120 г раствора нитрата свинца с небольшим избытком раствора иодида калия выпало 10,5 г осадка. Рассчитайте массовую долю нитрата свинца в исходном растворе.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

2KI + Pb(NO3)2 = 2KNO3 + PbI2

2) Рас­счи­та­ем ко­ли­че­ство ве­ще­ства и массу нитрата свинца:

n(PbI2) = m(PbI2)/M(PbI2) = 10,5/461 = 0,023 моль

по урав­не­нию ре­ак­ции

n(Pb(NO3)2) = n(PbI2) = 0,023 моль;

3) Опре­де­лим мас­со­вую долю нитрата свинца в растворе:

m(Pb(NO3)2) = n(Pb(NO3)2)∙M(Pb(NO3)2) = 0,023∙331 = 7,613 г.

ω(K2SO3) = (m(Pb(NO3)2)/m(р-ра))∙100% = (7,613/120)∙100 = 6,34 %

Ответ: 6,34 %

8. При растворении 18,25 г технического цинка в избытке разбавленной соляной кислоты выделилось 5,6 л (н. у.) водорода. Определите массовую долю примесей в этом образце цинка.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

2) Рассчитаем количество вещества водорода и цинка:

n(H2) =V(H2)/Vm =5,6/22,4 = 0,25 моль

по урав­не­нию ре­ак­ции

n(Zn) = n(H2) = 0,25 моль;

3) Определим массу чистого цинка и массовую долю примесей:

m(Zn) = n(Zn)∙M(Zn) = 0,25∙65 = 16,25 г.

m(примесей) = m(технич.Zn) — m(Zn) = 18,25 – 16,25 = 2,0 г.

ω(примесей) = (m(примесей)/m(технич.Zn))∙100% = (2,0/18,25)∙100 = 10,96 %

Ответ: 10,96 %.

9. Рассчитайте массу осадка, который выпадет при взаимодействии избытка карбоната калия с 31,4 г раствора нитрата бария с массовой долей последнего 10%.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

K2CO3 + Ba(NO3)2 = BaCO3↓ + 2KNO3

2) Рассчитаем массу и количество вещества нитрата бария в растворе:

m(Ba(NO3)2) = (m(р-ра)∙ω)/100% = (31,4∙10)/100 = 3,14 г.

n(Ba(NO3)2) = m(Ba(NO3)2)/M(Ba(NO3)2) = 3,14/261 = 0,012 моль.

3) Определим массу вещества, выпавшего в осадок:

по урав­не­нию ре­ак­ции

n(BaCO3) = n(Ba(NO3)2) = 0,012 моль;

m(BaCO3) = n(BaCO3)∙ M(BaCO3) = 0,012∙197 = 2,36 г.

Ответ: 2,36 г.

10. В избытке соляной кислоты растворили 2,11 г. руды, содержащей 71% карбоната железа(II). Определите объём углекислого газа, выделившегося при этом.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

FeCO3 + 2HCl = FeCl2 + H2O + CO2

2) Определим массу чистого карбоната железа и его количество вещества:

m(FeCO3) = (m(руды)∙ω)/100% = (2,11∙71)/100 = 1,50 г.

n(FeCO3) = m(FeCO3)/M(FeCO3) = 1,50/116 = 0,013 моль.

3) Рассчитаем количество вещества выделившегося углекислого газа и его объем:

по уравнению реакции

n(CO2) = n(FeCO3) = 0,013 моль;

V(CO2) = n(CO2)∙Vm = 0,013∙22,4 = 0,29 л.

Ответ: 0,29 л

11. При рас­тво­ре­нии в из­быт­ке разбавленной сер­ной кислоты цинка, со­дер­жа­ще­го 9,5% не­рас­тво­ри­мых примесей, вы­де­ли­лось 4,48 л (н. у.) водорода. Опре­де­лить массу ис­ход­но­го образца металла, со­дер­жа­ще­го примеси.

Показать решение »

Решение

1) Со­став­им уравнение реакции:

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

2) Рассчитаем ко­ли­че­ство вещества во­до­ро­да и цинка:

n(H2) =V(H2)/Vm =4,48/22,4 = 0,2 моль

по урав­не­нию ре­ак­ции

n(Zn) = n(H2) = 0,2 моль;

3) Опре­де­лим массу, массовую долю чи­сто­го цинка и массу смеси (исходного образца, со­дер­жа­ще­го примеси):

m(Zn) = n(Zn)∙ M(Zn) = 0,2∙65 = 13 г.

ω(Zn) = 100 — ω(примесей) = 100-9,5 = 90,5 %

m(смеси) = (m(Zn)∙100)/ω(Zn) = 13∙100/90,5 = 14,36 г.

Ответ: 14,36 г.

12. При обжиге 96 кг пирита (минерала, содержащего FeS2 ) образовался сернистый газ объёмом 30,69 м3 (в пересчёте на н. у.). Рассчитайте массовую долю негорючих примесей в пирите.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение сгорания пирита:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

2) Рассчитаем количество вещества сернистого газа:

n(SO2) = V(SO2)/Vm = 30,69/22,4 = 1,37 кмоль.

3) Определим массу чистого FeS2, массу примесей и их массовую долю в исходном веществе:

Пусть количество вещества пирита приходящегося на 1,37 кмоль сернистого газа составляет x.

Тогда по уравнению реакции составим пропорцию:

х/4 = 1,37/8

n(FeS2) = 0,685 кмоль.

Масса чистого пирита, вступившего в реакцию равна:

m(FeS2) = n(FeS2)∙ M(FeS2) = 0,685∙120 = 82,2 кг.

масса примесей равна:

m(примесей) = 99 – 82,2 = 13,8 кг

Массовая доля примесей:

ω(примесей) = (m(примесей)∙100)/m(пирита) = 13,8∙100/96 = 14,375 %

Ответ: 14,375 %.

13. К 150 г раствора карбоната натрия добавили избыток разбавленной серной кислоты, и раствор нагрели до окончания выделения газа. Всего выделилось 4,48 л газа (н. у.). Рассчитайте массовую долю карбоната натрия в исходном растворе.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑+ H2O

2) Рассчитаем количество вещества и массу карбоната натрия:

n(CO2) = V(CO2)/Vm = 4,48/22,4 = 0,2 моль.

по уравнению реакции

n(Na2CO3) = n(CO2) = 0,2 моль

m(Na2CO3) = n(Na2CO3)∙M(Na2CO3) = 0,2∙106 = 21,2 г.

3) Определим массовую долю карбоната натрия в растворе:

ω(Na2CO3) = (m(Na2CO3)/m(р-ра))∙100% = (21,2/150)∙100 = 14,13 %

Ответ: 14,13 %.

14. К 200 г баритовой воды добавили избыток раствора карбоната натрия, выпал осадок массой 8,9 г. Определите массовую долю гидроксида бария в исходном растворе.

Показать решение »

Решение

1) Со­ста­вим урав­не­ние ре­ак­ции:

Ba(OH)2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2NaOH

2) Рассчитаем количество вещества карбоната бария и гидроксида бария:

n(BaCO3) = m(BaCO3)/M(BaCO3) = 8,9/197 = 0,045 моль.

по уравнению реакции

n(Ba(OH)2) = n(BaCO3) = 0,045 моль

3) Определим массу гидроксида бария и его массовую долю в баритовой воде:

m(Ba(OH)2) = n(Ba(OH)2)∙M(BaCO3) = 0,045∙171 = 7,695 г.

ω(Ba(OH)2) = (m(Ba(OH)2)/m(р-ра))∙100% = (7,695/200)∙100 = 3,85 %

Ответ: 3,85 %.

15. Какой объём воз­ду­ха (н. у.) по­тре­бу­ет­ся для пол­но­го сжи­га­ния 36 кг ди­суль­фи­да железа(II) FeS2 до сер­ни­сто­го газа? Объёмная доля кис­ло­ро­да в воз­ду­хе со­став­ля­ет 21%.

Показать решение »

Решение

1) Со­ста­вим урав­не­ние ре­ак­ции:

4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

2) Рас­счи­та­ем ко­ли­че­ства ве­ще­ства FeS2 и кислорода:

n(FeS2) = m(FeS2)/M(FeS2) = 36000/120 = 300 моль.

Для определения количества вещества кислорода составим пропорцию по уравнению реакции:

300/4 = n(O2)/11

n(O2) = 825 кмоль.

3) Рас­счи­та­ем объёмы кис­ло­ро­да и воздуха:

V(O2) = n(O2)∙Vm = 825∙22,4 = 18480 л = 18,48 м3

V(воздуха) = V(O2)∙100/ω(O2) = 18,48∙100/21 = 88 м3

Ответ: 88 м3.

16. К раствору с массовой долей гидроксида натрия 15% добавили избыток раствора сульфата меди(II). При этом образовался осадок массой 24,5 г. Определите массу исходного раствора щелочи.

Показать решение »

Решение

1) Со­ста­вим урав­не­ние ре­ак­ции:

2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4

2) Рассчитаем количество вещества выпавшего в осадок гидроксида меди (II):

n(Cu(OH)2) = m(Cu(OH)2)/M(Cu(OH)2) = 24,5/98 = 0,25 моль.

3) Определим количество вещества, массу гидроксида натрия, массу исходного раствора:

по уравнению реакции

n(NaOH) = 2n(Cu(OH)2) = 2∙0,25 = 0,5 моль

m(NaOH) = n(NaOH)∙M(NaOH) = 0,5∙40 = 20 г.

m(р-ра) = m(NaOH)∙100%/ω(NaOH) = 20∙100/15 = 133,33 г.

Ответ: 133,33 г.

17. Оксид меди(II) массой 38 г может прореагировать с 154 г раствора соляной кислоты. Определите массовую долю кислоты в растворе.

Показать решение »

Решение

1) Составим урав­не­ние реакции:

СuO + 2HCl = CuCl2 + H2O

2) Рассчитаем количество вещества оксида меди (II):

n(СuO) = m(СuO)/M(СuO) = 38/80 = 0,475 моль.

3) Определим количество вещества, массу соляной кислоты и её массовую долю в растворе:

n(HCl) = 2n(CuO) = 2∙0,475 = 0,95 моль

m(HCl) = n(HC)∙M(HC) = 0,95∙36,5 = 34,675 г.

ω(HCl) = (m(HCl)/m(р-ра))∙100% = (34,675/154)∙100 = 22,52 %

Ответ: 22,52 %.

18. При взаимодействии 19,6 г гидроксида меди(II) с соляной кислотой получили 134 г раствора хлорида меди(II). Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

Сu(OH)2 + 2HCl = CuCl2 + 2H2O

2) Рассчитаем количество вещества прореагировавшего гидроксида меди (II):

 n(Сu(OH)2) = m(Сu(OH)2)/M(Сu(OH)2) = 19,6/98 = 0,2 моль.

3) Определим количество вещества, массу образовавшегося хлорида меди (II) и его массовую долю в получившемся растворе:

n(CuCl2) = n(Сu(OH)2) = 0,2 моль

m(CuCl2) = n(CuCl2)∙M(CuCl2) = 0,2∙135 = 27 г.

ω(CuCl2) = (m(CuCl2)/m(р-ра))∙100% = (27/134)∙100 = 20,15 %

Ответ: 20,15%.

19. Через 126 г раствора с массовой долей азотной кислоты 30% был пропущен аммиак, который полностью прореагировал. Определите объём (н.у.) аммиака, вступившего в реакцию.

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

HNO3 + NH3 = NH4NO3

2) Рассчитаем массу и количество вещества прореагировавшей азотной кислоты:

m(HNO3) = (ω(HNO3)∙m(р-ра))/100% = (30∙126)/100 = 37,8 г

n(HNO3) = m(HNO3)/M(HNO3) = 37,8/63 = 0,6 моль.

3) Определим количество вещества и объём вступившего в реакцию аммиака:

n(NH3) = n(HNO3) = 0,6 моль

V(NH3) = n(NH3)∙Vm = 0,6 · 22,4 = 13,44 л.

Ответ: 13,44 л.

20. Определите объемную долю аммиака в его газовой смеси с воздухом, если известно, что на нейтрализацию 150 л (н.у.) этой смеси было израсходовано 2,913 л 4,9 %-ного раствора серной кислоты плотностью 1,03 г/мл (продукт реакции – средняя соль).

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4

2) Рассчитаем массу и количество вещества серной кислоты:

ρ = m/V

V(H2SO4) = 2,913 л = 2913 мл

m(р-ра) = ρ(H2SO4)∙V(H2SO4) = 1,03∙2913 = 3000 г.

m(H2SO4) = (m(р-ра))∙ω(H2SO4)/100% = 3000∙4,9/100 = 147 г.

n(H2SO4) = m(H2SO4)/M(H2SO4) = 147/98 = 1,5 моль.

3) Определим количество вещества и объёмную долю аммиака:

По уравнению реакции:

n(NH3) = 2n(H2SO4) = 2∙1,5 = 3 моль

V(NH3) = n(NH3)∙Vm = 3 · 22,4 = 67,2 л.

φ(NH3) = V(NH3)/V(смеси) = 67,2/150 = 0,448 = 44,8 %

Ответ: 44,8 %

21. Какой объем газа (при н.у.) выделится при взаимодействии избытка меди со 100мл 9,54 %-ного раствора азотной кислоты (ρ=1,057 г/мл)

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

2) Рассчитаем массу и количество вещества азотной кислоты:

ρ = m/V

m(р-ра) = ρ(HNO3)∙V(HNO3) = 1,057∙100 = 105,7 г.

m(HNO3) = (m(р-ра))∙ω(HNO3)/100% = 105,7∙9,54/100 = 10,08 г.

n(HNO3) = m(HNO3)/M(HNO3) = 10,8/63 = 0,16 моль.

3) Определим количество вещества и объём выделившегося газа:

Составим пропорцию:

n(NO)/2 = n(HNO3)/8

n(NO) = 0,16∙2/8 = 0,04 моль

V(NO) = n(HNO3)∙Vm = 0,04 · 22,4 = 0,896 л.

Ответ: 0,896 л

22. Какой объем сероводорода (при н.у.) образуется при взаимодействии 880 г технического сульфида железа(II), содержащего 10% примесей, с раствором, содержащим 10 моль соляной кислоты

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑

2) Рассчитаем массу и количество вещества FeS:

ω(FeS) = 100 — ω(примесей) = 100-10 = 90%

m(FeS) = (m(р-ра))∙ω(FeS)/100% = 880∙90/100 = 792 г.

n(FeS) = m(FeS)/M(FeS) = 792/88 = 9 моль.

3) Определим объём выделившегося газа:

По уравнению реакции:

n(H2S) = n(FeS) = 2n(HCl)

FeS находится в избытке, HCl прореагирует полностью и образуется 5 моль H2S

V(H2S) = n(H2S)∙Vm = 5 · 22,4 = 112 л.

Ответ: 112 л.

23. На мрамор, содержащий 5% примесей, подействовали избытком 10%-ного раствора азотной кислоты , при этом выделилось 5,6 л (при н.у.) газа. Определите массу использованного минерала

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

СaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + CO2↑ + H2O

2) Рассчитаем количество вещества CO2:

n(CO2) = V(CO2)/Vm = 5,6/22,4 = 0,25 моль.

3) Определим массу минерала:

По уравнению реакции:

n(СaCO3) = n(CO2) = 0,25 моль

m(СaCO3) = n(СaCO3)∙M(СaCO3) = 0,25∙100 = 25 г.

ω(СaCO3) = 100 — ω(примесей) = 100-5 = 95%

m(минерала) = m(СaCO3)∙100%/ω(СaCO3) = 25∙100/95 = 26,3 г.

Ответ: 26,3 г

24. Какой объем 60%-ного раствора азотной кислоты плотностью 1,305 г/мл можно получить, используя азотсодержащий продукт каталитического окисления 896 л (при н.у.) аммиака?

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнения реакций:

4NH3 + 5O2 = 4NO↑ + 6H2O

2NO + O2 = 2NO2

4NO2 +O2  + H2O = 4HNO3

В процессе не образуется азотсодержащих побочных продуктов, т.е. все атомы азота, входившие в NH3, переходят в HNO3. Поэтому можно составить схему для расчета:

NH3… → HNO3

2) Рассчитаем количество вещества аммиака:

n(NH3) = V(NH3)/Vm = 896/22,4 = 40 моль

3) Рассчитаем массу раствора HNO3:

По схеме расчета:

n(HNO3) = n(NH3) = 40 моль

m(HNO3) = n(HNO3)∙M(HNO3) = 40∙63 = 2520 г.

m(р-ра) = m(HNO3)∙100%/(ω(HNO3) = 2520∙60/100 = 4200 г.

4) Рассчитаем объем раствора HNO3:

V = m/ρ

V(HNO3) = m(р-ра)/ρ(HNO3)∙ = 4200/1,305 = 3218,4 мл = 3,22 л.

Ответ: 3,22 л

25. Техническую кальцинированную соду, содержащий 5% примесей, обработали избытком соляной  кислоты.  При этом выделилось 2 моль углекислого газа. Определите массу технической соды, вступившей в реакцию с кислотой

Показать решение »

Решение

1) Составим уравнение реакции:

Na2CO3 + 2HCl = NaCl + CO2↑ + H2O

2) Рассчитаем массу чистого Na2CO3:

По уравнению реакции:

n(Na2CO3) = n(CO2) = 2 моль

m(Na2CO3) = n(Na2CO3)∙M(Na2CO3) = 2∙106 = 212 г.

3) Определим массу технической соды:

ω(Na2CO3) = 100 — ω(примесей) = 100-5 = 95%

m(минерала) = m(Na2CO3)∙100%/ω(Na2CO3) = 212∙100/95 = 223,16 г.

Ответ: 223,16 г