Задачи по основным химическим понятиям

Сегодня у нас урок химии 114  Задачи по основным химическим понятиям.

Как изучить? Полезные советы и рекомендации повторите самые первые уроки химии.

При обнаружении неточностей, или если появятся неясные моменты, просьба написать в комментариях. Отвечу на все вопросы.

  1. 9,2 г. Одновалентного металла вытесняют из воды 3,61 л. водорода, измеренного при 57 оС и давлении 1,5 атм. Этот металл_____________.

Решение:

Вычислим объем выделяющегося водорода при н.у., используя объединенный газовый закон Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

pV/T = pоVo/To,

где pо, Vo, To– давление, объем и температура при нормальных условиях

Vo = pVTo/Tpо

Vo = 1,5*3,61*273/1*330 = 4,48 л H2

n(H2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль.

Реакция взаимодействия одновалентного металла с водой:

2Ме + 2H2О = 2МеОН + H2

n(Ме) = 2n(H2) = 0,4 моль.

М(Ме) = 9,2/0,4 = 23 г.

Одновалентный металл – это натрий

Ответ: натрий.

  1. Взаимодействие 13,7 г. металла с водой сопровождается выделением 1,231 л. водорода при температуре 27 оС и давлении 2 атм. Какой это металл, если он в своих соединениях проявляет валентность, равную двум? Ответ запишите в виде его атомной массы.

1)  40     2) 137     3)  24     4)  88

Решение:

Вычислим объем выделяющегося водорода при н.у., используя объединенный газовый закон Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

pV/T = pоVo/To,

где pо, Vo, To– давление, объем и температура при нормальных условиях

Vo = pVTo/Tpо

Vo = 2*1,231*273/1*300 = 2,24 л H2

n(H2) = 2,24/22,4 = 0,1 моль.

Реакция взаимодействия двухвалентного металла с водой:

Ме + 2H2О = Ме(ОН)2 + H2

n(Ме) = n(H2) = 0,1 моль.

М(Ме) = 13,7/0,1 = 137 г.

Двухвалентный металл – это барий.

Атомная масса 137 у.е.

Ответ: 137.

  1. При термическом разложении 24,4 г. фосфата трехвалентного металла образовалось 14,2 г. оксида фосфода, содержащего 43,66% фосфора. Какова формула соли? Укажите ее молярную массу.

1)  165     2) 178     3) 122     4) 234

Решение:

Найдем формулу оксида фосфора:

Так-как оксид фосфора содержит 43,66% фосфора, то кислорода будет 56,34%.

А(Р) = 31 у.е., А(О) = 16 у.е;

n(Р) : n(О) = 43,66/31 : 56,34/16 = 1,4084:3,5213 = 1:2,5 = 2:5;

значит оксид фосфора – Р2О5.

Реакция термического разложения фосфата трехвалентного металла:

2МеРО4 = Ме2О3 + Р2О5

М(Р2О5) = 142 г/моль;

n(Р2О5) = 14,2/142 = 0,1 моль;

n(МеРО4) = 2n(Р2О5) = 0,2 моль;

М(МеРО4) = 24,4/0,2 = 122 г/моль;

М(РО4)-группы = 95 г/моль;

А(Ме) = 122 – 95 = 27 г/моль;

Значит, металл – Al, фосфат — AlРО4

М(AlРО4) = 122 г/моль.

Ответ: 3.

  1. При взаимодействии средней соли неизвестного металла, окрашивющего пламя в ярко-красный цвет, с избытком соляной кислоты выделилось 6,72 л. (н.у.) оксида серы, содержащего 50% серы (% массовые). Какова формула соли? Рассчитайте ее массу в г., с точностью до десятых.

1)  23,7      2) 94,8     3)  71,1     4)  47,4.

Решение:

Найдем формулу оксида серы:

Так-как оксид серы содержит 50% серы, то кислорода тоже будет 50%.

А(S) = 32 у.е., А(О) = 16 у.е;

n(S):n(О) = 50/32 : 50/16 = 1,5625:3,125 = 1:2;

значит оксид серы – SО2.

Пламя в ярко-красный цвет окрашивают ионы К+.

Оксид серы (IV) будет выделяться при реакции сульфита каля с соляной кислотой:

К23 + 2HCl = 2КCl + H2О + SО2

n(SО2) = 6,72 /22,4 = 0,3 моль;

n(К23) = n(SО2) = 0,3 моль;

М(К23) = 24,4/0,2 = 158 г/моль;

m(К23) = 158*0,3 = 47,4 г

Ответ: 4.

  1. Найдите формулу одноосновной насыщенной карбоновой кислоты, если известно, что на нейтрализацию этой кислоты, массой 1,85 г. было израсходовано 12,5 мл. 2-х молярного раствора гидроксида калия. Ответ напишите в виде трехзначного числа, составленного из количества атомов С, Н и О в молекуле кислоты.

1)  362     2)  242     3)  482     4)  121

Решение:

Протекающая реакция:

CnH2n+1COOH + KOH = CnH2n+1COOK + H2O

Вспомним, что 2-х молярный раствор означает, что в 1000 мл его содержится 2 моля КОН. Найдем количество молей щелочи в 12,5 мл:

n(KOH) = 1,25*2/1000 = 0,025 моль;

n(CnH2n+1COOH) = n(KOH) = 0,025 моль;

М(CnH2n+1COOH) = 1,85/0,025 = 74 г/моль;

Учитывая, что относительные атомные массы С, Н, О равны соответственно 12,1,16 у.е., а карбоксильная группа имеет массу 45 у.е., можем составить уравнение:

12n + 2n + 1 + 45 = 74;

14n = 28;

n = 28/14 = 2.

Тогда, формула одноосновной насыщенной карбоновой кислоты будет:

C2H5COOH, или C3H6O2.

Ответ: 1.

  1. Известно, что в реакции 12 г. одного из сульфатов железа с избытком хлорида бария получилось 20,97 г. осадка. Какова формула сульфата железа? В ответе укажите степень окисления железа в сульфате.

1)  +2     2)  +3     3)  0     4)  +1

Решение:

В осадке будет сульфат бария – BaSO4. Найдем количество вещества BaSO4:

М(BaSO4) = 233 г/моль;

n(BaSO4) = 20,97/233 = 0,09 моль;

У железа может быть 2 сульфата, в которых степени окисления железа равны +2 и +3. Это сответственно FeSO4 и Fe2(SO4)3.

Напишем реакции этих сульфатов с хлоридом бария и найдем молярные отношения реагентов:

FeSO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + FeCl2                            (1)

М(FeSO4) = 152 г/моль;

n(FeSO4) = 12/152 = 0,08 моль;

Так-как n(BaSO4) составляет 0,09 моль, а в реакции (1) n(FeSO4) = n(BaSO4), то в реакцию вступил не FeSO4.

Напишем уравнение второй реакции:

Fe2(SO4)3 + 3BaCl2 = 3BaSO4↓ + 2FeCl3                  (2)

М Fe2(SO4)3) = 400 г/моль;

n(Fe2(SO4)3) = 12/400 = 0,03 моль;

Из уравнения (2) видно, из 0,03 моль Fe2(SO4)3 получится 0,09 моль BaSO4. Значит в реакцию вступил Fe2(SO4)3, в котором, степень окисления железа равна +3.

Ответ: 2.

  1. Два объема неизвестного газообразного углеводорода при поджигании реагируют с девятью объемами кислорода с получением шести объемов углекислого газа. Найдите формулу неизвестного углеводорода, учитывая, что все объемы газов измерены при одинаковых условиях, и кислород реагирует количественно. (в ответе укажите в сумму атомов С и Н в углеводороде).

1)  5     2)  8     3)  9     4)  11

Решение:

Неизвестный газообразный углеводород обозначим как СхНу и напишем уравнение реакции его с кислородом, с учетом данных, задаваемых в условии задачи. Коэффициент перед водой найдем по кислороду:

хНу + 9О2 = 6СО2 + 6Н2О

Оттуда:

2х = 6; х = 3.

2у = 12; у = 6.

Неизвестный газообразный углеводород – это пропен, С3Н6. Сумма атомов – 9.

Ответ: 3.

  1. Полное сгорание 6,2 г. органического вещества дает 17,6 г. СО2, 4,2 г. воды и 0,94 г. азота. Найдите молекулярную формулу неизвестного вещества, если масса 2 л паров этого вещества (н.у.) составляет 8,3 г. В ответе укажите номер ответа, сответствующего молярной массе найденного вещества.

1) 60     2)  113     3)  85     4)  93

Решение:

Молекулярная масса неизвестного вещества будет:

М = 22,4*8,3/2 = 92,96 г ≈ 93 г/моль.

М(СО2) = 44 г/моль;

М(Н2О) = 18 г/моль;

М(С) = 12 г/моль;

М(Н) = 1 г/моль;

М(N) = 14 г/моль;

Найдем массу углерода в 17,6 г СО2

m(С) = 17,6*12/44 = 4,8 г

Найдем массу водорода в 4,2 г Н2О

m(Н) = 4,2*2/18 = 0,47 г

По условию задачи, m(N) = 0,94 г

Сумма масс атомов равна: 4,8 + 0,47 + 0,94 = 6,2 г.

Значит, неизвестное вещество не содержит атомов кислорода.

Найдем соотношение атомов в неизвестном веществе:

С:Н:N = 4,8/12:0,47/1:0,94/14 = 0,4:0,47:0,067.

Разделив последние 3 цифры на меньшее – 0,067, получим:

6:7:1. Таким образом, молекулярная формула вещества – С6Н7N.

М(С6Н7N) = 93 г/моль

Ответ: 4.

  1. При сгорании 60 л. неизвестного газа расходуется 90 л. кислорода. При этом образуются по 60 л. оксида серы (IV) и 60 л. водяных паров при н.у. Найдите формулу этого газа. В ответе укажите сумму атомов в формуле газа.

1)  3     2) 4     3)  6     4)  7

Решение:

По продуктам реакции можно увидеть, что исходный газ содержит атомы серы и водорода, а наличие кислорода выясним по уравнению реакции.

Напишем уравнение предполагаемой реакции, обозначив неизвестный газ как НхSу:

60НхSу + 90О2 = 60SО2 + 60Н2О

Сократим коэффициенты на 30 и получим:

хSу + 3О2 = 2SО2 + 2Н2О

Из стехиометрии реакции видно, что исходное вещество не содержит атомов кислорода, а количества атомов серы и водорода равны:

2х = 4; х = 2.

2у = 2; у = 1.

Оттуда, формула газа – Н2S, это сероводород, содержит 2 атома водорода и 1 атом серы, в сумме 3.

Ответ: 1.

  1. Некоторая газовая смесь содержит равные массы кислорода и азота. Каково объемное соотношение между газами в этой смеси?

1)  1,245:1    2) 0,875:1    3) 1,452:1     4) 0,655:1

Решение:

М(О2) = 32 г/моль;

М(N2) = 28 г/моль;

m1 – обозначим массу кислорода в смеси

m2 – обозначим массу азота в смеси

V(О2) = m1*22,4/32;

V(N2) = m2*22,4/28;

m1 = 32*V(О2)/22,4;

m2 = 28*V(N2)/22,4;

m1 = m2;

32*V(О2)/22,4 = 28*V(N2)/22,4;

32*V(О2) = 28*V(N2);

V(О2)/V(N2) = 28/32;

V(О2)/V(N2) = 0,875:1.

Ответ: 2.

  1. Вычислите объем кислорода (л, н.у.), необходимый для полного сгорания четырех литров (н.у.) смеси этана и пропана, плотность которой по азоту равна 1,2.

1)  10,232      2) 12,674      3) 15,545      4) 17,256

Решение:

М(C2H6) = 30 г/моль;

М(C3H8) = 44 г/моль;

М(N2) = 28 г/моль;

M(смеси) = 28*1,2 = 33,6 г/моль;

m(4 л смеси) = 33,6*4/22,4 = 6 г;

Обозначим объем этана в смеси – Х л, тогда объем пропана будет: (4 – Х) л.

m1 – обозначим массу этана в смеси;

m2 – обозначим массу пропана в смеси;

Тогда можно будет составить пропорции:

30 г C2H6 при н.у. занимают 22,4 л

m1 г  «          «              «            Х л

m1 = 30*Х/22,4

44 г C3H8 при н.у. занимают 22,4 л

m2 г  «          «              «      (4 – Х) л

m2 = 44*(4 – Х)/22,4

m1 + m2 = 6;

30*Х/22,4 + 44*(4 – Х)/22,4 = 6;

30*Х + 44*(4 – Х) = 6*22,4;

Х = 2,97 л (C2H6);

4 – 2,97 = 1,03 л (C3H8);

По уравнениям реакций горения углеводородов, рассчитаем объемы кислорода:

2,97 л      х1 л
2C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O
2 л            7л
Остюда х1 = 10,395 л O2;

1,03 л   х2 л
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O
1 л       5 л
Отсюда, х2 = 5,15 л O2;

Суммарно:

х1 + х2 = 10,395 + 5,15 = 15,545 л O2.

Ответ: 3.

  1. Пары бутан-пентановой смеси имеют плотность по кислороду 2. Какова объемная доля (в %) бутана в газовой смеси?

1) 61    2) 43    3) 52     4) 57

Решение:

М(C4H10) = 58 г/моль;

М(C5H12) = 72 г/моль;

М(О2) = 32 г/моль;

Д(смеси смеси) = M(смеси)/М(О2) = 2;

M(смеси) = 32*2 = 64 г/моль;

Обозначим объемную (мольную) долю бутана в смеси – Х, тогда объемная (мольная) доля пентана будет: (1 – Х);

Можно составить следующее уравнение:

M(смеси) = М(C4H10)*Х + М(C5H12)*(1 – Х);

64 = 58Х + 72 – 72Х;

14Х = 8;

Х = 0,57, или 57% бутана. Пентана будет 100 – 57 = 43%.

Ответ: 4.

  1. Подожгли смесь 30 мл. паров некоторого водородного соединения азота и 40 мл кислорода. После окончания реакции объем газов (кислорода и азота) был равен 40 мл, из них 25% — это кислород. Все объемы измерены при одинаковых условиях. Какова формула исходного вещества? В ответе укажите его молярную массу.

1)  32     2) 17     3)  64     4)  28

Решение:

25% кислорода – это объем непрореагировавшего кислорода. Он составляет:

V(О2) = 40*0,25 = 10 мл. Значит, прореагировало 40 – 10 = 30 мл О2. Объем получившегося азота равен: 40 мл – 10 мл О2 = 30 мл азота.

Напишем уравнение реакции, обозначив неизвестный газ как NхHу:

30NхHу + 30О2 = 30N2 + 60Н2О

Сократим коэффициенты на 30 и получим:

NхHу + О2 = N2 + 2Н2О

Из стехиометрии реакции видно, что:

х = 2;

у = 4.

Оттуда, водородного соединения азота – N2H4, это гидразин.

M(N2H4) 32 г/моль.

Ответ: 1.

  1. 20 мл. некоторого газообразного углеводорода смешали с 100 мл. кислорода, который был взят в избытке и подожгли. После приведения полученной смеси газов к первоначальным условиям (вода конденсируется) объем их составил 70 мл. из которых 40 мл. поглощено щелочью при пропускании через нее газов. Установите формулу газа.

1)  СН4     2) С2Н6     3)  С4Н10     4)  С2Н4

Решение:

Щелочью поглощается углекислый газ, его объем – 40 мл. Значит объем избыточного кислорода, не вступившего в реакцию, составляет: 70 – 40 = 30 мл. Тогда в реакцию горения вступило: 100 – 30 = 70 мл. кислорода.

Напишем уравнение реакции горения углеводорода обозначив его как СхHу:

20СхHу + 70О2 = 40СО2 + 60Н2О

Сократим коэффициенты на 10 и получим:

хHу + 7О2 = 4СО2 + 6Н2О

Из стехиометрии реакции видно, что:

2х = 4; х =2;

2у = 12; у = 6.

Оттуда, формула углеводорода – С2H6, это этан.

Ответ: 2.

  1. Для получения 4,48 л. фосфина (при н.у.), обработали 15,8 г. смеси фосфидов кальция и магния избытком соляной кислоты. Вычислите массовую долю фосфида магния в смеси (в %) с точностью до десятых.

1)  36,3     2)  38,5     3)  42,4      4)  51,2

Решение:

Напишем уравнения протекающих реакций:

Са3Р2 + 6HCl = 3СаCl2 + 2РH3

Mg3Р2 + 6HCl = 3MgCl2 + 2РH3

М(Са3Р2) = 182 г/моль;

М(Mg3Р2) = 134 г/моль;

Обозначим массу Са3Р2 в смеси «а», массу Mg3Р2 – «в».

Объем фосфина, образующийся из «а» Са3Р2 обозначим через «х л».

Тогда объем фосфина, который образуется из «в» Mg3Р2 будет равен: (4,48 – х) л.

Исходя из изложенного, с учетом стехиометрических коэффициентов, можно составить уравнения:

а = 182х/44,8;        в = 134*(4,48 – х)/44,8;

а + в = 15,8;

182х/44,8 + 134*(4,48 – х)/44,8 = 15,8;

182х + 134*(4,48 – х) = 15,8*44,8;

48х = 107,52

х = 2,24 л; Это объем фосфина, выделившегося в реакции с Са3Р2.

Объем фосфина, выделившегося в реакции с Mg3Р2 тоже будет равно: 4,48 – 2,24 = 2,24 л;

n(РH3) = 2,24/22,4 = 0,1 моль выделилось в каждой реакции. Из стехиометрии реакций видно, что, количества веществ фосфидов в 2 раза меньше количества веществ фосфинов, значит:

n(Са3Р2) = n(Mg3Р2) = 0,05 моль.

m(Mg3Р2) = 134*0,05 = 6,7 г.

ω(Mg3Р2) = 6,7*100/15,8 = 42,4 %.

Ответ: 3.

  1. Смесь равных по массе магния и карбоната магния обработали избытком соляной кислоты. Рассчитайте среднюю молярную массу образующейся смеси газов с точностью до сотых.

1)  12,68      2)  18,44      3)  13,26      4)  11,33

Решение:

Напишем уравнения протекающих реакций:

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑                         (1)

MgСО3 + HCl = MgCl2 + H2О + СО2↑      (2)

М(Mg) = 24 г/моль;

М(MgСО3) = 84 г/моль;

М(H2) = 2 г/моль;

М(СО2) = 44 г/моль;

Допустим, что были взяты по 10 г магния и карбоната магния.

n(Mg) = 10/24 = 0,4167 моль;
n(MgСО3) = 10/84 = 0,119 моль;
Из уравнения (1) следует, что
n(H2) = n(Mg) = 0,4167 моль;

m(H2) = 0,4167*2 = 0,8334 г;
V(H2) = 0,4167 *22,4 = 9,334 л
Из уравнения реакции (2) следует, что
n(CO2) = n(MgСО3) = 0,119 моль;
m(CO2) = 0,119*44 = 5,236 г;
V(CO2) = 0,119*22,4 = 2,6656 л;
V(газов) = 9,334 + 2,6656 = 12 л;

m(CO2 + H2) = 5,236 + 0,8334 = 6,07 г;

М(CO2 + H2) = 6,07*22,4/12 = 11,33 г/моль.

Ответ: 4.

  1. Для нейтрализации смеси муравьиной и уксусной кислот массой 5,7 г. потребовалось 0,1 моль NaOH. Какое количество вещества уксусной кислоты было в смеси? (Ответ с точностью до сотых)

1)  0,08      2)  0,03      3)  0,02     4)  0,04

Решение:

Напишем уравнения протекающих реакций:

НСООН + NaOH = НСООNa + H2O               (1)

3СООН + NaOH = CН3СООNa + H2O       (2)

М(НСООН) = 46 г/моль;

М(CН3СООН) = 60 г/моль;

М(NaOH) = 40 г/моль;

m(NaOH) = 40*0,1 = 4,0 г.

Обозначим массу НСООН в смеси «а», массу CН3СООН – «5,7 — а».

Массу NaOH, взаимодействующего с «а» г НСООН обозначим через «х1» г,

массу NaOH, взаимодействующего с «5,7 — а» г CН3СООН обозначим через «х2» г.

Тогда, можно составить уравнения:

х1 = 40а/46;        х2 = 40*(5,7 – а)/60;

х1 + х2 = 4;

40а/46 + 40*(5,7 – а)/60 = 4

а = 1 г; это масса НСООН;

масса CН3СООН будет равна: 5,7 – 1 = 4,7

n(CН3СООН) = 4,7/60 ≈ 0,08 моль.

Ответ: 1.

  1. 112 мл смеси этана, пропена и этина с относительной плотностью по водороду 16,35, при пропускании через раствор, содержащий 0,8 г брома, обесцветил этот раствор. Определите объемную долю (%) этана с точностью до целых.

1)  37,2     2) 34,0     3) 45,1     4) 30,4

Решение:

Напишем уравнения протекающих реакций:

С3Н6 + Br2 = С3Н6Br2                   (1)

С2Н2+2Br2 = С2Н2Br4                   (2)

М(С2Н6) = 30 г/моль;

М(С3Н6) = 42 г/моль;

М(С2Н2) = 26 г/моль;

М(Н2) = 2 г/моль;

М(Br2) = 160 г/моль;

М(смеси газов) = 16,35*2 = 32,7 г/моль;

n(Br2) = 0,8/160 = 0,005 моль;

Из стехиометрии уравнений реакций (1) и (2) видно, что 2 моля смеси пропена и этина реагируют с 3 молями брома. Тогда, суммарное количество

молей пропена и этина, реагирующих с 0,005 моль брома будет равно:

n(С3Н6 + С2Н2) = 0,05*2/3 = 0,0033 моль;

Если обозначим количество молей С3Н6 в этой смеси через «х», то количество молей С2Н2 будет (0,0033 – х). Количества молей брома, взаимодействующих с ними, обозначим соответственно у1 и у2:

х            у1

С3Н6     + Br2 = С3Н6Br2                   (1)

1 моль   1 моль

(0,0033 – х)       у2

С2Н2                     +  2Br2 = С2Н2Br4       (2)

1 моль               2 моль

 

у1 = х; у2 = 2*(0,0033 – х)

у1 + у2 = 0,005

х + 0,00667 – 2х = 0,005

х = 0,001667 моль – это пропен;

тогда, количество вещества этина будет: 0,0033 – 0,001667 = 0,001633 моль;

Найдем объемы газов:

V(С3Н6) = 0,001667*22400 = 37,34 мл;

V(С2Н2) = 0,001633*22400 = 36,58 мл;

V(С2Н6) = 112 – (37,34 + 36,58) = 38,08 мл;

φ(С2Н6) = 38,08*100/112 = 34%.

Правильность проверим, вычислив молекулярную массу смеси газов.

Для этого, вычислим их объемы в молярном объеме газов, потом найдем массы и сложим их.

V(С2Н6) = 38,08*22400/112 = 7616 мл;

m(С2Н6) = 7616*30/22400 = 10,2 г;

V(С3Н6) = 37,34*22400/112 = 7468 мл;

m(С3Н6) = 7468*42/22400 = 14,0 г;

V(С2Н2) = 36,58*22400/112 = 7316 мл;

m(С2Н2) = 7316*26/22400 = 8,5 г;

М(смеси газов) = 10,2 + 14,0 + 8,5 = 32,7 г/моль.

Ответ: 2.

  1. Для растворения смеси металлического железа и оксида железа общей массой 9,92 г. был израсходован раствор соляной кислоты массой 160 г. с массовой долей НСl, равной 7,3%. Вычислите массовую долю (%) металлического железа в смеси с точностью до сотых.

1)  34,67     2) 43,25     3)   56,45     4)  45,56

Решение:

Напишем уравнения протекающих реакций:

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑          (1)
FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O      (2)
М(Fe) = 56 г/моль;

М(FeO) = 72 г/моль;

М(HCl) = 36,5 г/моль;

m(HCl) = 7,3*160/100 = 11,68 г
Обозначим массу железа в смеси «а», массу оксида железа – «9,92 — а».

Массу HCl, взаимодействующую с «а» г Fe обозначим через «х1» г,

массу HCl, взаимодействующую с «9,92 — а» г FeO обозначим через «х2» г.

Тогда, можно составить уравнения:

х1 = 73а/56;        х2 = 73*(9,92 – а)/72;

х1 + х2 = 11,68;

73а/56 + 73*(9,92 – а)/72 = 11,68

а = 5,6 г; это масса железа в исходной смеси;

ω(Fe) = 5,6*100/9,92 = 56,45%.

Ответ: 3

  1. При растворении 48,6 г. смеси алюминия, магния, и меди в соляной кислоте выделилось 14 л. газа, измеренного при температуре 0 оС и давлении 81,08 кПа. Нерастворившийся остаток обработали раствором разбавленной азотной кислоты. При этом выделилось 8,96 л. газа (н.у). Вычислите массовую долю (%) алюминия в смеси с точностью до целых.

1)  8      2)  7     3)  9    4)  11

Решение:

В соляной кислоте не растворяется медь. Она растворится в разбавленной азотной кислоте:

3Cu + 8HNO3(разб) = 2Си(NO3)+ 2NO↑ + 2H2O

n(NO)  = 8,96/22,4  = 0,4 моль;
Учитывая, что 3 моля Cu дают 2 моля NO, найдем количество вещества меди в смеси:

n(Cu) = 3*0,4 /2 = 0,6 моль;
М(Cu) = 64 г/моль;

m(Cu) = 0,6*64 = 38,4 г;
Тогда, масса алюминия и магния будет:

m(Al) + m(Mg) = 48,6 — 38,4 = 10,2 г.

Приведем объем выделившегося водорода в реакциях алюминия и магния с соляной кислотой к нормальным условиям:

pV/T = pоVo/To,

где pо, Vo, To– давление, объем и температура при нормальных условиях

Vo = pVTo/Tpо

Vo = 81,08 *14*273/101,325*273 = 11,2 л H2

Напишем уравнения реакций алюминия и магния с соляной кислотой:

2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2          (1)
Mg + HCl = MgCl2 + H2               (2)
М(Al) = 27 г/моль;

М(Mg) = 24 г/моль;

Обозначим массу алюминия в смеси «а», массу магния – «10,2 — а».

Объем водорода, выделяющийся в реакции «а» г Al с HCl, обозначим через «х1» л, а объем водорода, выделяющийся в реакции «10,2 — а» г Mg с HCl, обозначим через «х2» л.

Тогда, можно составить уравнения:

х1 = 67,2а/54;        х2 = 22,4*(10,2 – а)/24;

х1 + х2 = 11,2;

67,2а/54 + 22,4*(10,2 – а)/24 = 11,2;

а = 5,4 г – это масса алюминия в смеси;

m(Al) = 5,4 г;

m(Mg) = 10,2 – 5,4 = 4,8 г;

ω(Al) = 5,4*100/48,6 = 11%.

Ответ: 4

  1. Смесь натрия и меди массой 17,4 г. обработки избытком брома, при этом, масса полученной смеси веществ, стала равной 65,4 г. Эту смесь обработали избытком раствора гидроксида калия, затем, полученный осадок синего цвета выделили, посушили и прокалили до постоянной массы. Получилось вещество черного цвета. Какова масса полученного продукта реакции?

1)  16     2)  6     3)  8     4)  32

Решение:

Напишем уравнения протекающих реакций:

Na + Br2 = 2NaBr                                 (1)
Cu + Br2 = CuBr2                                                     (2)
CuBr2 + KOH = Cu(OH)2  + 2KBr         (3)
Cu(OH) = CuO + H2O                        (4)

М(Na) = 23 г/моль;

М(Cu) = 64 г/моль;

М(NaBr) = 103 г/моль;

М(CuBr2) = 224 г/моль;

М(Cu(OH)2) = 98 г/моль;

М(CuO) = 80 г/моль;

Обозначим массу натрия в смеси «а», массу меди – «17,4 — а».

Массу NaBr обозначим через «х1» г, массу CuBr2 обозначим через «х2» г.

Тогда, можно составить уравнения:

х1 = 206а/46;        х2 = 224*(17,4 — а)/64;

х1 + х2 = 65,4;

206а/46 + 224*(17,4 — а)/64 = 65,4

а = 4,6 г; это масса натрия в исходной смеси;

m(Cu) = 17,4 – 4,6 = 12,8 г;
n(Cu) = (CuО) = 12,8/64 = 0,2 моль;

m(CuО) = 0,2*80 = 16 г.
Ответ: 1

  1. Твердое белое вещество А при нагревании возгоняется. Определите, что это за вещество, если известно, что плотность по воздуху газообразных продуктов возгонки его равна 0,9225.

1)  NaCl     2)   NH4Cl     3) P     4) KNO3

Решение:

Хлорид натрия и нитрат калия не возгоняются.

Хлорид аммония при возгонке распадается на аммиак и хлороводород:

NH4Cl = NH3 + НCl

М(NH3) = 17 г/моль;

М(НCl) = 36,5 г/моль;

М(воздуха) = 29 г/моль;

М(NH3 + НCl) = (17 + 36,5)/2 = 26,75 г/моль;

По плотности по воздуху найдем среднюю молеккулярную массу газообразных продуктов возгонки:

Д(возд) = М/29 = 0,9225;

М(NH3 + НCl) = 29*0,9225 = 26,75 г/моль.

Значит, искомое вещество — NH4Cl.

Ответ: 2

  1. При действии избытка соляной кислоты на 8,24 г. смеси оксида марганца (IV) с неизвестным оксидом ЭО2, который не реагирует с соляной кислотой, получено 1,344 л. газа (н.у.). В ходе другого эксперимента установлено, что мольное отношение оксида марганца (IV) к неизвестному оксиду равно 3:1. Установите формулу неизвестного оксида. В ответе укажите его массовую долю (%) в смеси с точностью до сотых.

1)  36,65     2)  44,25     3)  75,25     4)  15,75

Это был у нас урок химии 114 — Задачи по основным химическим понятиям.

{lang: 'ru'}

Share this post for your friends:

Friend me:

Вы можете оставить комментарий, к нашему сайту.

Оставить отзыв