Если вы готовы заниматься и настроены на получение высоких баллов на ЕГЭ по Химии
Уникальная разработанная система вебинаров с домашними заданиями и системой онлайн тестирования.
ЗАПИСАТЬСЯ НА КУРС 
Задания №34. Задачи на установление массы или массовой доли вещества в смеси. Добротин.
Запись на курс подготовки к ЕГЭ 2026
Для быстрого перехода к другому типу заданий (обозначены номером, соответствующим заданию КИМ ЕГЭ), можно воспользоваться панелью:
Задание №1
К 625 мл раствора серной кислоты с концентрацией 0,8 моль/л (плотность раствора 1,04 г/мл) добавили небольшими порциями 37,4 г олеума. К полученному раствору добавили избыток раствора гидроксида бария, в результате образовался осадок массой 209,7 г. Рассчитайте массовую долю соли в растворе, который образуется, если такую же порцию олеума осторожно добавить к 400 г избытка раствора гидроксида натрия.
Ответ: 13%
Пояснение:
[1] SO3 + H2O ⟶ H2SO4
[2] H2SO4 + Ba(OH)2 ⟶ BaSO4 + 2H2O
[3] SO3(олеум) + 2NaOH ⟶ Na2SO4 + H2O
[4] H2SO4(олеум) + 2NaOH ⟶ Na2SO4 + 2H2O
Для исходного раствора серной кислоты:
mр-ра(H2SO4)исх. = 625 · 1,04 = 650 г
n(H2SO4)исх. = 0,625 · 0,8 = 0,5 моль
Пусть в составе олеума:
n(SO3) = x моль
m(SO3) = 80x г
m(H2SO4)олеум = (37,4 − 80x) г
n(H2SO4)олеум = (37,4 − 80x)/98 моль
В реакции [1] образовалось серной кислоты:
n(H2SO4)[1] = n(SO3) = x моль.
Общее количество вещества серной кислоты:
n(H2SO4)общ. = 0,5 + x + (37,4 − 80x)/98 моль
n(BaSO4) = 209,7/233 = 0,9 моль
0,5 + x + (37,4 − 80x)/98 = 0,9
x = 0,1 моль
m(H2SO4)олеум = 37,4 − 80 · 0,1 = 29,4 г
n(H2SO4)олеум = 29,4/98 = 0,3 моль
n(Na2SO4) = n(H2SO4)олеум + n(SO3)олеум = 0,3 + 0,1 = 0,4 моль
m(Na2SO4) = 0,4 · 142 = 56,8 г
mр-ра = 400 + 37,4 = 437,4 г
ω(Na2SO4) = 56,8/437,4 = 0,13 (13%)
Задание №2
Смешали фосфид цинка и нитрид магния. Полученную смесь общей массой 65,7 г, в которой общее число электронов в 32 раза больше числа Авогадро, растворили в 876 г 25%-ной соляной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в конечном растворе. Запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи,
Ответ: 8,6%
Пояснение:
Zn3P2 + 6HCl ⟶ 3ZnCl2 + 2PH3
Mg3N2 + 8HCl ⟶ 3MgCl2 + 2NH4Cl
1 моль Zn3P2 содержит 30·3 + 15·2 = 120 моль электронов.
1 моль Mg3N2 содержит 12·3 + 7·2 = 50 моль электронов.
Пусть в смеси было x моль Zn3P2 и y моль Mg3N2.
Тогда
257x + 100y = 65,7
120x + 50y = 32
x = n(Zn3P2) = 0,1 моль
y = n(Mg3N2) = 0,4 моль
m(HCl) = 876·0,25 = 219 г
n(HCl) = 219 : 36,5 = 6 моль
n(HCl)прореагиров. = 6·0,1 + 8·0,4 = 3,8 моль
n(HCl)осталось = 6 – 3,8 = 2,2 моль
m(HCl)осталось = 2,2·36,5 = 80,3 г
n(PH3) = 2n(Zn3P2) = 0,2 моль
m(PH3) = 0,2·34 = 6,8 г
m(конечного раствора) = 65,7 + 876 – 6,8 = 934,9 г
ω(HCl) = 80,3 : 934,9 · 100 = 8,6 %
Задание №3
Смесь FeS и FeS2 нагрели с избытком концентрированной серной кислоты до полного растворения твёрдых веществ. Одну десятую часть полученного раствора отобрали для проведения анализа. К отобранной пробе добавили избыток раствора гидроксида натрия, полученный осадок промыли и прокалили. Масса образовавшего твёрдого вещества составила 2,8 г. Найдите объём газа (н. у.), выделившегося при обработке исходной смеси концентрированной серной кислотой, если известно, что отношение числа атомов серы к числу атомов железа в исходной смеси составляло 9 : 7.
Ответ: 42 л
Пояснение:
2FeS + 10H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O
2FeS2 + 14H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
2Fe(OH)3 t° = Fe2O3 + 3H2O
n(Fe2O3) = 2,8 : 160 = 0,0175 моль
n(Fe2(SO4)3 в пробе) = n(Fe2O3) = 0,0175 моль
n(Fe2(SO4)3 образовалось в р-ии) = 10 · n(Fe2(SO4)3 в пробе) = 0,175 моль
Пусть в смеси было x моль FeS и y моль FeS2, тогда
0,5x + 0,5y = 0,175
(x + 2y) : (x + y) = 9 : 7
x = n(FeS) = 0,25 моль
y = n(FeS2) = 0,1 моль
n(SO2) = 9/2n(FeS) + 15/2n(FeS2) = 1,125 + 0,75 = 1,875 моль
V(SO2) = 1,875 · 22,4 = 42 л
Задание №4
Раствор нитрата меди(II) объёмом 2 л 374 мл с плотностью 1,15 г/мл и концентрацией нитрата меди(II) 1,15 моль/л, содержащий в качестве примеси нитрат серебра, разлили на две колбы в соотношении 1:2. В первую колбу, содержащую меньшую часть раствора, опустили медную проволоку. После завершения реакции проволоку извлекли из раствора. При этом массовая доля нитрата меди(II) в первой колбе составила 20%. (Возможной реакцией меди с нитратом меди(II) пренебречь.) В раствор во второй колбе внесли порошок цинка, в результате получили бесцветный раствор. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе во второй колбе.
Ответ: 20,1 %
Пояснение:
[1] Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2
[2] Zn + Cu(NO3)2 = Cu + Zn(NO3)2
[3] Zn + 2AgNO3 = 2Ag + Zn(NO3)2
Рассчитаны количество вещества реагентов и масса продуктов реакции:
m(р-ра Cu(NO3)2) = 2374 · 1,15 = 2730 г
n(Cu(NO3)2) = 2,374 · 1,15 = 2,73 моль
m(р-ра в первой колбе) = 2730 / 3 = 910 г
m(Cu(NO3)2) = 0,188 · 910 = 171,08 г
n(Cu(NO3)2)[1] = 2,73 / 3 = 0,91 моль
Пусть в растворе в первой колбе было n(AgNO3) = x моль, тогда
прореагировало m(Cu) = 0,5 · x · 64 = 32x г
образовалось m(Cu(NO3)2) = 0,5 · x · 188 = 94x г
и выделилось m(Ag) = 108x г
ω(Cu(NO3)2) = (171,08 + 94x) / (910 + 32x – 108x) = 0,2
x = 0,1 моль
Тогда
m(р-ра во второй колбе) = 910 · 2 = 1820 г
n(Cu(NO3)2)[2] = 0,91 · 2 = 1,82 моль
n(AgNO3)[3] = 0,1 · 2 = 0,2 моль
n(Zn) = n(Cu(NO3)2)[2] + 0,5n(AgNO3)[3] = 1,82 + 0,1 = 1,92 моль
m(Zn) = 1,92 · 65 = 124,8 г
n(Zn(NO3)2) = 1,92 моль
m(Zn(NO3)2) = 1,92 · 189 = 362,88 г
n(Cu) = 1,82 моль
m(Cu) = 1,82 · 64 = 116,48 г
n(Ag) = 0,2 моль
m(Ag) = 0,2 · 108 = 21,6 г
m(конечного р-ра во второй колбе) = 1820 + 124,8 – 116,48 – 21,6 = 1806,72 г
ω(Zn(NO3)2) = 362,88 / 1806,72 = 0,201, или 20,1 %
Задание №5
Алюминий массой 16,2 г сплавили с 19,2 г серы. Полученную смесь растворили при нагревании в 192 г насыщенного раствора гидроксида натрия. Вычислите массу сульфида натрия, выпавшего в осадок после охлаждения полученного раствора до 20°С. Растворимость гидроксида натрия составляет 100 г на 100 г воды, растворимость сульфида натрия при 20°С 20,6 г на 100 г воды.
Ответ: 29,2 г
Пояснение:
2Al + 3S = Al2S3
Al2S3 + 8NaOH = 2Na[Al(OH)4] + 3Na2S
2NaOH + 2Al + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2
n(Al) = 16,2 : 27 = 0,6 моль — избыток
n(S) = 19,2 : 32 = 0,6 моль
n(Alостаток) = 0,2 моль
ω(NaOH) = 100 : (100 + 100) = 0,5
m(NaOH) = 0,5 · 192 = 96 г
n(NaOH) = 96 : 40 = 2,4 моль
m(H2O) = m(NaOH) = 96 г
n(Na2S) = n(S) = 0,6 моль
n(H2Oпрореаг.) = 3n(Alостаток) = 0,6 моль
m(H2Oпрореаг.) = 0,6 · 18 = 10,8 г
m(H2Oосталось) = 96 – 10,8 = 85,2 г
m(Na2S) = 0,6 · 78 = 46,8 г
m(Na2Sостанется в растворе) = 85,2 : 20,6 : 100 = 17,6 г
m(Na2Sосадок) = 46,8 – 17,6 = 29,2 г
Задание №6
Растворимость аммиака составляет 640 л (н. у.) в литре воды. Растворимость хлороводорода 448 л (н. у.) в литре воды. Насыщенный раствор аммиака смешали с насыщенным раствором хлороводорода. При этом все вещества прореагировали полностью. К полученному раствору добавили 120 г воды и раствор нитрата серебра. При этом образовалось 760 г раствора с массовой долей единственного растворённого вещества 21,05%. Вычислите массовую долю нитрата серебра в добавленном растворе.
Ответ: 52,3 %
Пояснение:
NH3 + HCl = NH4Cl
AgNO3 + NH4Cl = NH4NO3 + AgCl
Рассчитано количество веществ и масса реагентов и продуктов:
m(NH4NO3) = 760 · 0,2105 = 160 г
n(NH4NO3) = 160 / 80 = 2 моль
n(NH3) = n(HCl) = n(AgNO3) = n(AgCl) = n(NH4NO3) = 2 моль
V(NH3) = V(HCl) = 44,8 л
m(NH3) = 2 · 17 = 34 г
m(HCl) = 2 · 36,5 = 73 г
m(H2O в р-ре NH3) = 44,8 · 1000 : 640 = 70 г
m(H2O в р-ре HCl) = 44,8 · 1000 : 448 = 100 г
m(AgCl) = 2 · 143,5 = 287 г
m(AgNO3) = 170 · 2 = 340 г
Рассчитаны масса раствора и массовая доля нитрата серебра:
m (p-pa AgNO3) = 640 − 100 − 70 − 34 − 73 + 287 = 650 г
ω(AgNO3) = 340 : 650 · 100 = 52,3 %
Задание №7
700 г концентрированного раствора азотной кислоты разлили поровну в две колбы, затем в одну из колб добавили 250 мл воды. В каждой колбе растворили по кусочку меди. При этом объём бурого газа, выделившегося в первой колбе, оказался равным объёму бесцветного газа, выделившегося во второй колбе. (Считать, что в результате реакций в каждой из колб образовался только один из газов.) Газ, выделившийся в первой колбе, поглотили раствором гидроксида калия. При этом все вещества прореагировали полностью и образовалось 375,6 г раствора с массовой долей атомов водорода 8,36%. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после растворения меди во второй колбе.
Ответ: 42,34%
Пояснение:
[1] Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
[2] 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
[3] 2NO2 + 2KOH = KNO3 + KNO2 + H2O
m(H) = 375,6 · 0,0836 = 31,4 г
n(H) = 31,4 моль
n(H2O) = 0,5n(H) = 15,7 моль
m(H2O) = 15,7 · 18 = 282,6 г
m(смеси KNO3 + KNO2) = 375,6 – 282,6 = 93 г
Пусть в реакцию [3] вступило x моль NO2, тогда
0,5x · (101 + 85) = 93
x = 1 моль
n(NO) = 1 моль
n(Cu[2]) = 1,5 моль
n(Cu(NO3)2[2]) = 1,5 моль
m(NO) = 1 · 30 = 30 г
m(Cu) = 1,5 · 64 = 96 г
m(Cu(NO3)2[2]) = 1,5 · 188 = 282 г
m(p-pa [2]) = 350 + 250 – 30 + 96 = 666 г
ω(Cu(NO3)2) = 282 / 666 = 0,4234, или 42,34 %
Задание №8
Насыщенный раствор хлорида кальция, приготовленный при некоторой температуре добавлением необходимого количества хлорида кальция к 160 мл воды, разлили на две колбы. В первую колбу добавили избыток раствора карбоната натрия. При этом выпал осадок массой 30 г. Во вторую колбу добавили 595 г раствора нитрата серебра с концентрацией 3,3 моль/л (плотность раствора 1,4 г/мл). Определите массовую долю нитрата серебра в растворе, образовавшемся во второй колбе. Растворимость хлорида кальция в воде при данной температуре составляет 55,5 г на 100 г воды.
Ответ: 11,2%
Пояснение:
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl
CaCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl↓ + Ca(NO3)2
Рассчитаны количество вещества реагентов и продуктов реакции:
m(CaCl2) = 55,5 · 160 / 100 = 88,8 г
n(CaCl2) = 88,8 / 111 = 0,8 моль
n(CaCO3) = 30 / 100 = 0,3 моль
n1(CaCl2) = n(CaCO3) = 0,3 моль
n2(CaCl2) = 0,8 – 0,3 = 0,5 моль
Vр-ра(AgNO3) = 595 / 1,4 = 425 мл
n(AgNO3) = 0,425 · 3,3 = 1,4 моль — избыток
n(AgNO3)ост. = 1,4 – 1 = 0,4 моль
m(AgNO3)ост. = 0,4 · 170 = 68 г
n(AgCl) = 2n2(CaCl2) = 1 моль
m(AgCl) = 143,5 г
Вычислена массовая доля нитрата серебра в растворе:
m2(р-ра CaCl2) = (160 + 88,8) · 0,5 / 0,8 = 155,5 г
m2(конечного р-ра) = 155,5 + 595 – 143,5 = 607 г
ω(AgNO3) = 68 / 607 = 0,112, или 11,2 %
Задание №9
При некоторой температуре приготовили насыщенный раствор гидроксида натрия. Полученный раствор перелили в пустую колбу, при этом масса колбы увеличилась на 64 г. В образовавшейся раствор поместили навеску фосфида цинка массой 25,7 г. После прекращения выделения газа к образовавшемуся прозрачному раствору прилили 137,2 г 50%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю сульфата цинка в конечном растворе. В условиях, при которых были проведены реакции, растворимость гидроксида натрия составляет 100 г на 100 г воды, сульфата цинка 57,7 г на 100 г воды, растворимость сульфата натрия 28 г на 100 г воды.
Ответ: 24,7%
Пояснение:
6NaOH + Zn3P2 + 6H2O = 3Na2[Zn(OH)4] + 2PH3
Na2[Zn(OH)4] + 2H2SO4 = ZnSO4 + Na2SO4 + 4H2O
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
m(NaOH) = 64 · 0,5 = 32 г
n(NaOH) = 32 : 40 = 0,8 моль
n(Zn3P2) = 25,7 : 257 = 0,1 моль
m(H2SO4) = 0,5 · 137,2 = 68,6 г
n(H2SO4) = 68,6 : 98 = 0,7 моль
n(Na2SO4) = 0,5n(NaOH) = 0,4 моль
m(Na2SO4) = 0,4 · 142 = 56,8 г
n(ZnSO4) = 3n(Zn3P2) = 0,3 моль
m(ZnSO4) = 0,3 · 161 = 48,3 г
n(PH3) = 2n(Zn3P2) = 0,2 моль
m(PH3) = 0,2 · 34 = 6,8 г
m(реакционной смеси) = 64 + 25,7 + 137,2 – 6,8 = 220,1 г
m(H2O) = m(p-pa) – m(Na2SO4) – m(ZnSO4) = 220,1 – 56,8 – 48,3 = 115 г
m(Na2SO4 останется в растворе) = 115 : 28 : 100 = 32,2 г
m(Na2SO4 осадок) = 56,8 – 32,2 = 24,6 г
m(конечного р-ра) = 220,1 – 24,6 = 195,5 г
ω(ZnSO4) = 48,3 : 195,5 · 100 = 24,7 %
Задание №10
Хлорат калия массой 9,8 г поместили в фарфоровую чашку и осторожно нагрели. Нагрев прекратили, когда масса навески уменьшилась на 0,96 г. Твёрдый остаток поместили в колбу, содержащую 150 г воды, при этом образовался прозрачный раствор, в котором массовая доля хлорида калия составляет 1,17%. Определите, чему равна массовая доля перхлората калия в твёрдом остатке после прокаливания исходной навески соли. При решении задачи примите, что часть соли разложилась с выделением газа, другая часть подверглась диспропорционированию, а некоторая часть не успела разложиться.
Ответ: 23,5%
Пояснение:
[1] 4KClO3 = KCl + 3KClO4
[2] 2KClO3 = 2KCl + 3O2
Рассчитаны количество вещества и массы продуктов реакций:
n(O2) = 0,96 : 32 = 0,03 моль
n(KCl)[2] = 2/3n(O2) = 2/3 · 0,03 = 0,02 моль
n(KClO3)[2] = n(KCl)[2] = 0,02 моль
Пусть n(KClO3)[1] = x моль,
Тогда:
n(KCl)[1] = 1/4n(KClO3)[1] = 0,25x моль
n(KCl)[общ.] = (0,02 + 0,25x) моль
m(KCl)[общ.] = 74,5(0,02 + 0,25x) г
m(тв. ост.) = 9,8 − m(O2) = 9,8 − 0,03 · 32 = 8,84 г
Рассчитаны масса перхлората калия и массовая доля его в твёрдом остатке:
ω(KCl) = 74,5·(0,02 + 0,25x)/(150 + 8,84) = 0,0117
x = 0,02
n(KClO4) = 3/4x = 3/4 · 0,02 = 0,015 моль
m(KClO4) = 0,015 · 138,5 = 2,078 г
ω(KClO4) = 2,078 : 8,84 = 0,235, или 23,5 %
Задание №11
Для проведения электролиза (на инертных электродах) взяли 750 мл раствора сульфата меди(II) с концентрацией 0,8 моль/л и плотностью 1,08 г/мл. После того как на аноде выделилось 4,48 л (н. у.) газа, процесс остановили. К образовавшемуся в процессе электролиза раствору добавили 500 мл раствора гидроксида натрия с концентрацией 3,2 моль/л и плотностью 1,25 г/мл. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Составлены уравнения химических реакций:
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 (электролиз)
2NaOH + CuSO4 = Na2SO4 + Cu(OH)2
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
Вычислена необходимая масса раствора гидроксида натрия:
n(CuSO4) = 0,75 · 0,8 = 0,6 моль
m(р-ра)(CuSO4) = 750 · 1,08 = 810 г
n(O2) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
n(Cu) = 2n(O2) = 0,4 моль
n(CuSO4 прореагировало) = n(Cu) = 0,4 моль
n(CuSO4 осталось) = 0,6 — 0,4 = 0,2 моль
n(H2SO4) = n(CuSO4 прореагировало) = 0,4 моль
n(NaOH) = 0,5 · 3,2 = 1,6 моль
m(р-ра)(NaOH) = 500 · 1,25 = 625 г
n(NaOH прореагировало) = 2n(CuSO4 осталось) + 2n(H2SO4) = 0,4 + 0,8 = 1,2 моль
n(NaOH осталось) = 1,6 — 1,2 = 0,4 моль
n(Cu(OH)2) = n(CuSO4 осталось) = 0,2 моль
m(Cu) = 0,4 · 64 = 25,6 г
m(O2) = 0,2 · 32 = 6,4 г
m(NaOH осталось) = 0,4 · 40 = 16 г
m(Cu(OH)2) = 0,2 · 98 = 19,6 г
m(конечного р-ра) = 810 + 625 — 25,6 — 6,4 — 19,6 = 1383,4 г
Вычислена массовая доля щёлочи в растворе:
ω(NaOH) = 16 / 1383,4 = 0,012, или 1,2 %
Задание №12
Массовая доля элемента азота в смеси нитратов свинца(II) и калия составляет 0,0972. При нагревании навески этой смеси до постоянства массы выделяется 4,48 л (н. у.) кислорода. Такую же навеску смеси растворили в 320 г воды и в полученный раствор добавили 250 мл раствора йодида калия с концентрацией 1,2 моль/л. Плотность всех растворов примите равной 1 г/мл. Рассчитайте массовую долю нитрат-ионов в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
Вариант ответа:
Записаны уравнения реакций:
[1] 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2
[2] 2KNO3 = 2KNO2 + O2
[3] Pb(NO3)2 + 2KI = 2KNO3 + PbI2
Рассчитаны количество вещества реагентов и продуктов реакций:
Пусть n(Pb(NO3)2) = x моль, n(KNO3) = y моль,
тогда:
n(O2) = 4,48 : 22,4 = 0,2 моль
m(N) = 14(2x + y) = 28x + 14y (г)
m(смеси) = 331x + 101y (г)
28x + 14y / 331x + 101y = 0,0972
0,5x + 0,5y = 0,2
x = 0,2
y = 0,2
n(KI) = 0,25 · 1,2 = 0,3 моль
n(Pb(NO3)2) = 0,2 моль — в избытке
n(PbI2) = 0,5n(KI) = 0,15 моль
m(PbI2) = 0,15 · 461 = 69,15 г
Вычислена массовая доля нитрат-ионов в растворе:
n(NO3—) = 0,2 · 2 + 0,2 = 0,6 моль
m(NO3—) = 0,6 · 62 = 37,2 г
m(р-ра) = 0,2 · 331 + 0,2 · 101 + 320 + 250 — 69,15 = 587,25 г
ω(NO3—) = 37,2 : 587,25 = 0,063, или 6,3 %
Задание №13
Через 400 г 36%-ного раствора нитрата железа(II) пропустили электрический ток. При этом объём газа, выделившегося на катоде, оказался в 2 раза меньше объёма газа, выделившегося на аноде, а массовая доля нитрата железа(II) уменьшилась до 10,19%. К полученному раствору добавили 120 г 40%-ного раствора карбоната аммония. Вычислите массовую долю нитрата железа(ІІ) в конечном растворе. Возможными процессами окисления ионов Fe2+ и их осаждения из околокатодного пространства пренебречь.
Ответ: 8 %
Пояснение:
[1] 2Fe(NO3)2 + 2H2O = 2Fe↓ + 4HNO3 + O2↑ (электролиз)
[2] 2H2O = 2H2↑ + O2↑ (электролиз)
[3] 2HNO3 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + H2O + CO2↑
m(Fe(NO3)2) = 0,36 · 400 = 144 г
n(Fe(NO3)2) = 144 / 180 = 0,8 моль
Пусть в реакции [2] выделилось x моль O2, тогда
n(H2) = 2x моль
n(O2[1]) = 3x моль
n(Fe(NO3)2 прореаг.) = 6x моль
m(Fe(NO3)2 прореаг.) = 6 · 180x = 1080x г
m(р-ра, Fe(NO3)2 остал.) = 400 – 4 · 32x – 4x – 6 · 56x = 400 – 468x г
ω(Fe(NO3)2 остал.) = (144 – 1080x) / (400 – 468x) = 0,1019
x = 0,1 моль
n(O2[1]) = 0,3 моль
n(HNO3) = 1,2 моль
m((NH4)2CO3) = 0,4 · 120 = 48 г
n((NH4)2CO3) = 48 / 96 = 0,5 моль
n(O2) = 0,5 моль
m(CO2) = 0,5 · 44 = 22 г
m(Fe(NO3)2 остал.) = 144 – 0,6 · 180 = 36 г
m(конеч. р-ра, Fe(NO3)2) = 400 – 0,1 · 468 + 120 – 22 = 451,2 г
Тогда
ω(Fe(NO3)2) = 36 / 451,2 = 0,08, или 8 %
Задание №14
Навеску хлората калия массой 11,025 г осторожно нагрели. При этом часть её подверглась диспропорционированию, часть разложилась с выделением газа, а некоторая часть не разложилась. Масса получившегося твёрдого остатка составила 10,065 г. Этот остаток растворили в 111 мл воды и получили раствор с массовой долей хлорида калия 2%. Рассчитайте массовую долю перхлорат-ионов в твёрдом остатке после прокаливания хлората калия.
Ответ: 37,07 %
Пояснение:
[1] 4KClO3 = KCl + 3KClO4
[2] 2KClO3 = 2KCl + 3O2
Рассчитаны количество вещества и массы продуктов реакций:
n(O2) = (11,025 – 10,065) / 32 = 0,03 моль
n(KCl)[2] = 2/3 · 0,03 = 0,02 моль
n(KClO3)[2] = n(KCl)[2] = 0,02 моль
Пусть n(KClO3)[1] = x моль, n(KClO3ост.) = y моль
Тогда:
m(KClO3общ.) = (x + y + 0,02) · 122,5 = 11,025
122,5x + 122,5y = 8,575
n(KCl)[1] = 1/4n(KClO3)[1] = 0,25x моль
n(KCl)общ. = (0,25x + 0,02) моль
m(KCl)общ. = 74,5(0,25x + 0,02) = (18,625x + 1,49) г
m(p-pa) = 111 + 10,065 = 121,065 г
Рассчитаны масса и массовая доля перхлорат-ионов в твёрдом остатке:
ω(KCl) = (18,625x + 1,49) / 121,065 = 0,02
x = 0,05
y = 0,02
n(KClO4) = 0,75x = 0,0375 моль
n(ClO4—) = 0,75x = 0,0375 моль
m(ClO4—) = 0,0375 · 99,5 = 3,731 г
ω(ClO4—) = 3,731 : 10,065 = 0,3707, или 37,07 %
Задание №15
Через 522 г 10%-ного раствора нитрата бария пропускали электрический ток до тех пор, пока на катоде не выделилось 94,08 л (н. у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили насыщенный при некоторой температуре раствор, полученный добавлением к воде медного купороса (CuSO4*5H20) массой 100 г. В результате реакции массовая доля сульфата меди(II) в растворе уменьшилась в 4 раза. Вычислите растворимость (в граммах на 100 г воды) сульфата меди (II) при данной температуре.
Ответ: 19 г на 100 г воды.
Пояснение:
[1] 2H2O = 2H2↑ + O2↑ (электролиз)
[2] CuSO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ + Cu(NO3)2
Рассчитаны количество вещества реагентов и масса продуктов реакции:
m(Ba(NO3)2) = 0,1 · 522 = 52,2 г
n(Ba(NO3)2) = 52,2 / 261 = 0,2 моль
n(H2) = 94,08 / 22,4 = 4,2 моль
n(H2O) = n(H2) = 4,2 моль
m(H2O) = 4,2 · 18 = 75,6 г
mр-ра [2](Ba(NO3)2) = 522 – 75,6 = 446,4 г
n(CuSO4·5H2O) = 100 / 250 = 0,4 моль
n(CuSO4) = 0,4 моль
m(CuSO4) = 0,4 · 160 = 64 г
n(CuSO4 прореаг.) = 0,2 моль
m(CuSO4 прореаг.) = 0,2 · 160 = 32 г
n(CuSO4 остал.) = 0,2 моль
m(CuSO4 остал.) = 0,2 · 160 = 32 г
n(BaSO4) = 0,2 моль
m(BaSO4) = 0,2 · 233 = 46,6 г
Пусть m исходного р-ра CuSO4 = x г, тогда
ω(CuSO4 иск.) = 64 / x
ω(CuSO4 остал.) = 32 / (x + 446,4 – 46,6) = 32 / (x + 399,8)
ω(CuSO4 иск.) = 4ω(CuSO4 остал.)
64 / x = 4 · 32 / (x + 399,8)
x = 399,8 г
m(H2O в иск. р-ре) = 399,8 – 64 = 335,8 г
растворимость CuSO4 = 64 · 100 / 335,8 = 19 г на 100 г воды
Задание №16
К 161 г водного раствора аммиака, в котором 55,9% от общей массы раствора составляет масса протонов в ядрах всех атомов, добавили 40,05 г хлорида алюминия. Через образовавшийся раствор пропустили сернистый газ, при этом прореагировало 2,24 л (н. у.) газа. Вычислите массовые доли солей в конечном растворе.
Ответ: 5,4%
Пояснение:
3NH3 + 3H2O + AlCl3 = 3NH4Cl + Al(OH)3
NH3 + H2O + SO2 = NH4HSO3
1 моль NH3 содержит 10 моль протонов.
1 моль H2O содержит 10 моль протонов.
m(протонов) = 161 · 0,559 = 90 г
n(протонов) = 90 моль
Пусть в смеси было x моль NH3 и y моль H2O.
Тогда
17x + 18y = 161
10x + 10y = 90
x = n(NH3) = 1 моль
n(AlCl3) = 40,05 / 133,5 = 0,3 моль
n(NH3 прореаг.) = 3n(AlCl3) = 0,9 моль
n(NH3 остал.) = 1 – 0,9 = 0,1 моль
n(SO2) = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль
n(NH4Cl) = n(NH3 прореаг.) = 0,9 моль
n(NH4HSO3) = n(SO2) = 0,1 моль
n(Al(OH)3) = n(AlCl3) = 0,3 моль
m(SO2) = 0,1 · 64 = 6,4 г
m(NH4Cl) = 0,9 · 53,5 = 48,15 г
m(NH4HSO3) = 99 · 0,1 = 9,9 г
m(Al(OH)3) = 0,3 · 78 = 23,4 г
m(p-pa) = 161 + 40,05 + 6,4 – 23,4 = 184,05 г
ω(NH4Cl) = (48,15 / 184,05) · 100 = 26 %
ω(NH4HSO3) = (9,9 / 184,05) · 100 = 5,4 %
Задание №17
Смесь бромида калия и иодида калия растворили в воде. Полученный раствор разлили по трём колбам. К 250 г раствора в первой колбе добавили 430 г 40% — ного раствора нитрата серебра. После завершения реакции массовая доля нитрата серебра в образовавшемся растворе составила 8,44%. К 300 г раствора во второй колбе добавили избыток раствора нитрата меди(II), в результате чего в осадок выпало 28,65 г соли. Вычислите массовую долю каждой из солей в третьей колбе.
Ответ: 23,8 %
Пояснение:
[1] KBr + AgNO3 = AgBr + KNO3
[2] KI + AgNO3 = AgI + KNO3
[3] 2Cu(NO3)2 + 4KI = 2CuI + I2 + 4KNO3
Рассчитаны количество вещества реагентов и масса продуктов реакции:
В растворе во второй колбе было
n(KI) = 2n(CuI) = 2 · 28,65 / 191 = 0,3 моль
m(KI) = 0,3 · 166 = 49,8 г
ω(KI) = 49,8 / 300 = 0,166, или 16,6 %
m(AgNO3) = 430 · 0,4 = 172 г
В растворе в первой колбе было
n(KI) = 0,3 · 250 / 300 = 0,25 моль
Пусть в растворе в первой колбе было
n(KBr) = x моль, тогда
m(AgNO3 прореаг.) = 170 · (x + 0,25) г
m(образц. р-ра) = 250 + 430 − 188 · x − 235 · 0,25 = 621,25 − 188x г
(172 − 170x − 42,5) / (621,25 − 188x) = 0,0844
x = 0,5 моль
m(KBr) = 0,5 · 119 = 59,5 г
ω(KBr) = 59,5 / 250 = 0,238, или 23,8 %
ω(KI) = 16,6 %; ω(KBr) = 23,8 %
Задание №18
Смесь фосфида и нитрида лития, в которой масса протонов в ядрах всех атомов составляет 46% от общей массы смеси, растворили в 200 г 36,5%-ной соляной кислоты. При этом выделилось 5,6 л (н. у.) газа. Вычислите массовую долю кислоты в конечном растворе.
Ответ: 7,8 %
Пояснение:
Li3P + 3HCl = 3LiCl + PH3
Li3N + 4HCl = 3LiCl + NH4Cl
n(PH3) = 5,6 : 22,4 = 0,25 моль
m(PH3) = 0,25 · 34 = 8,5 г
n(Li3P) = n(PH3) = 0,25 моль
1 моль Li3P содержит 3·3 + 15 = 24 моль протонов.
1 моль Li3N содержит 3·3 + 7 = 16 моль протонов.
Пусть в смеси было x моль Li3N
Тогда
(16x + 24·0,25) : (35x + 52·0,25) = 0,46
x = n(Li3N) = 0,2 моль
m(Li3P) = 0,25 · 52 = 13 г
m(Li3N) = 0,2 · 35 = 7 г
m(HCl) = 200 · 0,365 = 73 г
n(HCl) = 73 / 36,5 = 2 моль
n(HCl)прореагир. = 3·0,25 + 4·0,2 = 1,55 моль
n(HCl)ост. = 2 – 1,55 = 0,45 моль
m(HCl)ост. = 36,5 · 0,45 = 16,425 г
m(конечного р-ра) = 200 + 20 – 8,5 = 211,5 г
ω(HCl) = 16,425 : 211,5 · 100 = 7,8 %
Задание №19
При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась. В результате образовался твёрдый остаток, который разделили на две части. Первую часть массой 73,2 г добавили к 663,6 г 15%-ного раствора карбоната натрия. При этом массовая доля соды в растворе уменьшилась в полтора раза. Вторую часть массой 24,4 г полностью растворили при нагревании в 245 г 20%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в образовавшемся растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
Записаны уравнения реакций:
[1] 4Al(NO3)3 = 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2
[2] 2Al(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 6NaNO3 + 3CO2
[3] Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O
m(Na2CO3 исх.) = 663,6 · 0,15 = 99,54 г
Пусть в первой части смеси было x моль Al(NO3)3, тогда
m(Na2CO3 прореаг.) = 106 · 1,5x = 159x г
m(обр. р-ра) = 663,6 + 213x — 78x — 44 · 1,5x = 663,6 + 69x г
(99,54 — 159x) / (663,6 + 69x) = 0,1
x = 0,2 моль
m(Al(NO3)3) = 0,2 · 213 = 42,6 г
m(Al2O3) = 73,2 — 42,6 = 30,6 г
n(Al2O3) = 30,6 / 102 = 0,3 моль
Во второй части смеси:
n(Al2O3) = (24,4 / 73,2) · 0,3 = 0,1 моль
m(H2SO4) = 0,2 · 245 = 49 г
n(H2SO4 прореаг.) = 0,3 моль
m(H2SO4 прореаг.) = 98 · 0,3 = 29,4 г
m(H2SO4 ост.) = 49 — 29,4 = 19,6 г
m(р-ра) = 245 + 24,4 = 269,4 г
ω(H2SO4 ост.) = 19,6 / 269,4 = 0,073, или 7,3 %
Задание №20
Смесь меди и оксида меди(II), в которой масса протонов в ядрах всех атомов составляет 46% от общей массы смеси, разделили на две равные части. К первой части добавили избыток разбавленного раствора серной кислоты. При этом образовалось 528 г раствора с массовой долей соли 10%. Ко второй части добавили 700 г разбавленного раствора азотной кислоты, взятого в избытке. Вычислите массовую долю нитрата меди(II) в образовавшемся растворе.
Ответ: 12,31 %
Пояснение:
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
m(CuSO4) = 528 · 0,1 = 52,8 г
n(CuSO4) = 52,8 / 160 = 0,33 моль
n(CuO) = n(Cu(NO3)2) = 0,33 моль
m(CuO) = 0,33 · 80 = 26,4 г
1 моль CuO содержит 37 моль протонов.
1 моль Cu содержит 29 моль протонов.
Пусть в смеси было x моль Cu.
Тогда
(29x + 0,33 · 37) : (64x + 26,4) = 0,46
x = n(Cu) = 0,15 моль
m(Cu) = 0,15 · 64 = 9,6 г
n(Cu(NO3)2) = n(CuO) + n(Cu) = 0,48 моль
m(Cu(NO3)2) = 188 · 0,48 = 90,24 г
n(NO) = 2/3n(Cu) = 0,1 моль
m(NO) = 0,1 · 30 = 3 г
m(p-pa) = 700 + 26,4 + 9,6 – 3 = 733 г
ω(Cu(NO3)2) = 90,24 : 733 · 100 = 12,31 %
Задание №21
В раствор сульфата железа (III) поместили порошок меди и выдержали некоторое время. После завершения реакции остаток порошка отфильтровали, и в раствор поместили железную пластинку. Когда пластинку вынули из раствора, оказалось, что её масса увеличилась на 0,16 г, а масса образовавшегося раствора составила 52,4 г. При добавлении к этому раствору избытка раствора гидроксида натрия образовался осадок, содержащий два вещества, общая масса которых 10,96 г. Рассчитайте массовую долю сульфата железа(III) в исходном растворе.
Ответ: 32%
Пояснение:
[1] Fe2(SO4)3 + Cu = CuSO4 + 2FeSO4
[2] CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
[3] CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
[4] FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2 + Na2SO4
По изменению массы железной пластинки можно найти массу растворившегося железа, образовавшейся на пластинке меди, израсходованного сульфата меди(II) и образовавшегося сульфата железа(II) (см. уравнение реакции 2):
n(Cuраз) = n(CuSO4)[2] = n(Fe)[2] = n(FeSO4)[2] = 0,16 / (64 − 56) = 0,02 моль.
Пусть x моль — количество вещества Fe2(SO4)3 в исходном растворе.
Тогда
n(Cu(OH)2) = n(CuSO4)[3] = x − 0,02 моль
n(Fe(OH)2) = n(FeSO4)[4] = 2x + 0,02 моль
m(Cu(OH)2) = (x − 0,02) · 98 г
m(Fe(OH)2) = (2x + 0,02) · 90 г
(x − 0,02) · 98 + (2x + 0,02) · 90 = 10,96,
откуда x = 0,04 моль
m(Fe2(SO4)3) = 0,04 · 400 = 16 г
m(p-ра Fe2(SO4)3) = 52,4 + 16 − 64 · 0,04 = 50 г
ω(Fe2(SO4)3) = 16 : 50 · 100 = 32 %
Задание №22
Железную пластинку полностью растворили в 500 г раствора азотной кислоты. При этом выделилась смесь оксида азота(II) и оксида азота(IV), в которой число молекул составляет 5,418 · 1023. В полученной смеси оксидов азота соотношение числа атомов кислорода к числу атомов азота равно 5 : 3. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.
Ответ: 24,6 %
Пояснение:
1) Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
2) Fe + 6HNO3 = Fe(NO3)3 + 3NO2↑ + 3H2O
Рассчитаны количество вещества реагентов и масса продуктов реакции:
n(смеси газов) = 5,418 · 1023 / 6,02 · 1023 = 0,9 моль
Пусть n(NO2) = x моль.
Тогда
n(NO) = (0,9 − x) моль
n(атомов N в смеси) = 0,9 моль
n(атомов O в смеси) = 2x + (0,9 − x) = (x + 0,9) моль
(x + 0,9) / 0,9 = 5 / 3
n(NO2) = x = 0,6 моль
n(NO) = 0,3 моль
m(NO2) = 0,6 · 46 = 27,6 г
m(NO) = 0,3 · 30 = 9 г
n(Fe(1)) = n(NO) = 0,3 моль
n(Fe(2)) = 1/3 n(NO2) = 0,2 моль
n(Fe) = n(Fe(1)) + n(Fe(2)) = 0,5 моль
m(Fe) = 0,5 · 56 = 28 г
n(Fe(NO3)3) = n(Fe) = 0,5 моль
m(Fe(NO3)3) = 0,5 · 242 = 121 г
Вычислена массовая доля соли в растворе:
m(p-pa) = 28 + 500 − 27,6 − 9 = 491,4 г
ω(Fe(NO3)3) = 121 / 491,4 = 0,246, или 24,6 %
Задание №23
В смеси оксида и пероксида натрия соотношение числа атомов кислорода к числу атомов натрия равно 2:3. Данную смесь нагрели в избытке углекислого газа. Полученное вещество растворили в воде и получили 600 г раствора. К этому раствору добавили 229,6 г раствора бромида железа(III). После завершения реакции масса раствора составила 795 г, а массовая доля карбоната натрия в нём составила 4%. Вычислите массу исходной смеси оксида и пероксида натрия.
Ответ: 40,4 г
Пояснение:
Na2O + CO2 = Na2CO3
2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2
3Na2CO3 + 2FeBr3 + 3H2O = 6NaBr + 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑
Рассчитаны количество вещества реагентов и масса продуктов реакции:
Δm(p-pa) = 600 + 229,6 − 795 = 34,6 г
n(Na2CO3)прореаг. = z моль
34,6 = 2/3z · M(Fe(OH)3) + M(CO2) · z
n(Na2CO3)прореаг. = 0,3 моль
m(Na2CO3)прореаг. = 795 · 0,04 = 31,8 г
n(Na2CO3)ост. = 31,8 / 106 = 0,3 моль
n(Na2CO3)общ. = 0,3 + 0,3 = 0,6 моль
n(CO2)общ. = n(Na2CO3)общ. = 0,3 + 0,3 = 0,6 моль
n(Na2O2) + n(Na2O) = n(CO2)общ. = 0,6 моль
Пусть в исходной смеси n(Na2O2) = x моль
Тогда
n(Na2O) = 0,6 − x моль
n(атомов Na в смеси) = 0,6 · 2 = 1,2 моль
n(атомов O в смеси) = 2x + 0,6 − x = x + 0,6 моль
(x + 0,6) / 1,2 = 2 / 3
x = 0,2 моль
n(Na2O) = 0,6 − 0,2 = 0,4 моль
m(Na2O) = 0,4 · 62 = 24,8 г
m(Na2O2) = 0,2 · 78 = 15,6 г
mсмеси = 15,6 + 24,8 = 40,4 г
Задание №24
К 200 г раствора фосфорной кислоты добавили хлорид фосфора(V). После завершения реакции молярные концентрации двух кислот в образовавшемся растворе оказались одинаковыми. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось добавить 263 г раствора гидроксида лития, после чего массовая доля соли в образовавшемся растворе составила 5 %. Рассчитайте молярную концентрацию фосфорной кислоты в исходном растворе, если его плотность составляет 1,05 г/мл.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Вариант ответа:
Записаны уравнения реакций:
[1] PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl
[2] H3PO4+ 3LiOH = Li3PO4↓ + 3H2O
[3] HCl + LiOH = LiCl + H2O
Пусть n(H3PO4 исх.) = x моль, n(PCl5) = y моль, тогда в реакции 1:
n(H3PO4 обр.) = y моль, n(HCl обр.) = 5y моль;
n(H3PO4 всего) = (x + y) моль.
Поскольку молярные концентрации H3PO4 и HCl в растворе равны, то их количества (моль) также равны друг другу:
x + y = 5y
x = 4y
После добавления раствора гидроксида лития образовался осадок фосфата лития, в растворе находится хлорид лития.
n(LiCl) = 5y моль
m(LiCl) = 42,5 · 5y = 212,5y г
m(обр. р-ра) = 200 + 208,5y + 263 — 116(x + y) = 463 + 208,5y — 116 · 5y = 463 — 371,5y г
212,5y / (463 — 371,5y) = 0,05
y = 0,1
x = 0,4
Рассчитаны объём и молярная концентрация фосфорной кислоты в исходном растворе
V(исх. р-ра) = 200 / 1,05 = 190 мл, или 0,19 л
c(H3PO4) = 0,4 / 0,19 = 2,1 моль/л
Задание №25
Образец алюминия массой 2,7 г растворили в 75 г соляной кислоты. После того, как к полученному раствору добавили 250 мл раствора NaOH с молярной концентрацией 2 моль/л, в полученном растворе молярная концентрация хлорид- ионов стала равна молярной концентрации ионов натрия. Затем к реакционной смеси добавили ещё некоторое количество этого же раствора гидроксида натрия, после чего в полученном растворе молярная концентрация хлорид-ионов оказалась в 2,5 раза меньше молярной концентрации ионов натрия. Рассчитайте массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе. Плотность раствора NaOH с молярной концентрацией 2 моль/л равна 1,1 г/мл.
Ответ: 3,4%
Пояснение:
[1] Al + 3HCl = AlCl3 + 3/2H2
[2] AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 + 3NaCl
[3] HCl + NaOH = NaCl + H2O
[4] Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)4]
n(NaOH) = 0,25 · 2 = 0,5 моль
поскольку
c(Cl−) = c(Na+), то в 75 г соляной кислоты
n(HCl) = n(NaOH) = 0,5 моль
n(Al) = 2,7/27 = 0,1 моль
n(H2) = 0,15 моль; m(H2) = 0,3 г
После завершения реакций 2 и 3 образовался Al(OH)3 в количестве 0,1 моль.
В конечном растворе c(Na+) = 2,5 c(Cl−)
n(Na+) = 2,5 n(Cl−) = 1,25 моль
Следовательно, вторая порция раствора NaOH содержала 1,25 − 0,5 = 0,75 моль NaOH, а её объём составил 375 мл.
В реакции 4 израсходовано 0,1 моль NaOH, конечный раствор содержит 0,65 моль NaOH.
m(NaOH) в конечн. р-ре = 0,65 · 40 = 26 г
m(p-pa) = 2,7 + 75 − 0,3 + 1,1 · (250 + 375) = 764,9 г
ω(NaOH) = 26/765,9 = 0,034 (3,4 %)
Задание №26
Смесь меди и оксида меди(I) растворили в избытке концентрированной азотной кислоты. При этом образовалось 470 г раствора, в котором массовая доля соли составила 40%. Соль выделили из раствора, а оставшийся раствор нейтрализовали гидроксидом натрия. Известно, что соотношение масс меди, оксида меди(I) и гидроксида натрия составляет 8 : 9 : 20. Определите массовую долю азотной кислоты в исходном растворе.
Ответ: 73,57%
Пояснение:
[1] Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
[2] Cu2O + 6HNO3 = 2Cu(NO3)2 + 2NO2 + 3H2O
[3] NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O
Рассчитано количество вещества реагентов и продуктов реакции:
m(Cu(NO3)2) = 470 · 0,4 = 188 г
n(Cu(NO3)2) = 188 / 188 = 1 моль
Пусть в смеси было x моль Cu и y моль Cu2O.
x + 2y = 1
64x : 144y = 8 : 9
x = 0,5 моль
y = 0,25 моль
n(NO2) = 2x + 2y = 1,5 моль
m(Cu) = 0,5 · 64 = 32 г
m(Cu2O) = 0,25 · 144 = 36 г
m(NO2) = 1,5 · 46 = 69 г
n(HNO3 прореаг. в [1] и [2]) = 4 · 0,5 + 6 · 0,25 = 3,5 моль
m(NaOH) = 32 : 8 · 20 = 80 г
n(HNO3 прореаг. в [3]) = n(NaOH) = 80 : 40 = 2 моль
n(HNO3) = 3,5 + 2 = 5,5 моль
m(HNO3) = 5,5 · 63 = 346,5 г
m(раств. HNO3) = 470 + 69 − 32 − 36 = 471 г
ω(HNO3) = 346,5 : 471 · 100 = 73,57 %
Задание №27
При частичном термическом разложении образца нитрата меди(II) образовался твёрдый остаток массой 50,8 г. К остатку добавили 150 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. При этом образовался раствор с массой 159 г и массовой долей гидроксида натрия 13,84%. Определите объём смеси газов, выделившихся в результате частичного разложения нитрата меди(ІІ).
Ответ: 22,4 л
Пояснение:
2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2↑ + O2↑
Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaNO3
Рассчитано количество вещества прореагировавшего гидроксида натрия:
m(NaOH)исх. = 150 · 0,2 = 30 г
m(NaOH)конеч. = 159 · 0,1384 = 22 г
m(NaOH)прореаг. = 30 − 22 = 8 г
n(NaOH)прореаг. = 8 / 40 = 0,2 моль
Вычислено количество вещества оксида меди(II) в остатке:
n(Cu(NO3)2)ост. = 0,5n(NaOH)прореаг. = 0,1 моль
m(Cu(NO3)2)ост. = n · M = 0,1 · 188 = 18,8 г
m(CuO) = 50,8 − 18,8 = 32 г
n(CuO) = m / M = 32 / 80 = 0,4 моль
Вычислен объём смеси газов:
n(газов) = 5/2 n(CuO) = 1 моль
V(газов) = 1 · 22,4 = 22,4 л
Задание №28
Смешали воду, дигидрофосфат натрия и гидроксид натрия в массовом соотношении 4,5 : 0,9 : 1 соответственно. К образовавшемуся раствору добавили раствор нитрата серебра. При этом получили 442 г раствора, содержащего только одно растворённое вещество, массовая доля которого составила 25%. Определите массовую долю нитрата серебра в добавленном растворе.
Ответ: 61,7 %
Пояснение:
[1] NaH2PO4 + 2NaOH = Na3PO4 + 2H2O
[2] Na3PO4 + 3AgNO3 = Ag3PO4 + 3NaNO3
[3] 2AgNO3 + 2NaOH = Ag2O + 2NaNO3 + H2O
Вычислено количество вещества реагентов и продуктов реакции:
m(NaNO3) = 442 · 0,25 = 110,5 г
n(NaNO3) = 110,5 : 85 = 1,3 моль
n(AgNO3) = n(NaNO3) = 1,3 моль
m(AgNO3) = 170 · 1,3 = 221 г
Пусть x г — масса одной части вещества.
Тогда:
n(NaH2PO4) = 0,9x : 120 моль
n(NaOH) = x : 40 моль
0,9x : 120 + x : 40 = 1,3 моль
x = 40 г
n(NaOH) = 1 моль
n(NaH2PO4) = 0,9 · 40 : 120 = 0,3 моль
m(NaH2PO4) = 0,9 · 40 = 36 г
m(H2O) = 4,5 · 40 = 180 г
m(первого р-ра) = 40 + 180 + 36 = 256 г
n(Ag3PO4) = n(NaH2PO4) = 0,3 моль
m(Ag3PO4) = 0,3 · 419 = 125,7 г
n(NaOH[1]) = 0,3 · 2 = 0,6 моль
n(NaOH)ост. = 1 − 0,6 = 0,4 моль
n(Ag2O) = 0,5n(NaOH)ост. = 0,2 моль
m(Ag2O) = 0,2 · 232 = 46,4 г
m(p-pa AgNO3) = 442 − 256 + 125,7 + 46,4 = 358,1 г
ω(AgNO3) = 221 : 358,1 · 100 = 61,7 %
Задание №29
Газовую смесь, состоящую из водорода и угарного газа, взятых в массовом соотношении 8:7, сожгли в избытке кислорода. Продукты горения полностью поглотили раствором гидроксида натрия. При этом образовалось 265 г раствора с массовой долей единственного растворённого вещества 10%. Известно, что это вещество не реагирует со щелочами. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе.
Ответ: 11 %
Пояснение:
2CO + O2 = 2CO2
2H2 + O2 = 2H2O
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
Рассчитаны количество вещества и масса реагентов и продуктов:
m(Na2CO3) = 265 · 0,1 = 26,5 г
n(Na2CO3) = 26,5 / 106 = 0,25 моль
n(CO2) = n(CO) = n(Na2CO3) = 0,25 моль
n(NaOH) = 2n(Na2CO3) = 0,5 моль
m(NaOH) = 0,5 · 40 = 20 г
m(CO2) = 0,25 · 44 = 11 г
m(CO) = 0,25 · 28 = 7 г
m(H2) = 7 : 7 · 8 = 8 г
n(H2) = n(H2O) = 8 / 2 = 4 моль
m(H2O) = 4 · 18 = 72 г
Рассчитаны масса раствора и массовая доля гидроксида натрия:
m(p-ра NaOH) = 265 − 11 − 72 = 182 г
ω(NaOH) = 20 : 182 · 100 = 11%
Задание №30
В 700 г раствора серной кислоты с массовой долей H₂SO₄ 89 % поместили тонкоизмельченный цинк. Взаимодействие протекало с выделением двух газов – сероводорода и водорода. Полученную газовую смесь пропустили через раствор, содержащий 15,12 г гидроксида лития, в результате чего не поглотилось 6,272 л (н. у.) газа, гидроксид лития прореагировал полностью, и образовался раствор двух солей с равными массовыми долями. Найдите массовую долю серной кислоты в растворе после завершения реакции с цинком.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
Вариант ответа:
[1] 4Zn + 5H2SO4 = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
[2] Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
[3] H2S + LiOH = LiHS + H2O
[4] H2S + 2LiOH = Li2S + 2H2O
Рассчитаны количества вещества и массы продуктов реакций и реагентов:
Не поглотившийся газ – водород
n(H2) = 6,272 / 22,4 = 0,28 моль
m(H2) = 0,28 · 2 = 0,56 г
n(Zn р-ция [2]) = 0,28 моль
m(H2SO4 исх.) = 0,89 · 700 = 623 г
n(LiOH) = 15,12 / 24 = 0,63 моль
Пусть n(LiHS) = x моль, n(Li2S) = y моль
x + 2y = 0,63 (уравнение 1)
m(LiHS) = 40x г
m(Li2S) = 46y г
Поскольку массовые доли двух солей в растворе равны, то равны и их массы:
40x = 46y
С учётом уравнения (1) получаем
x = 0,23 моль
y = 0,2 моль
n(H2Sвсего) = 0,43 моль
m(H2S всего) = 0,43 · 34 = 14,62 г
n(Zn р-ция [1]) = 0,43 · 4 = 1,72 моль
n(Zn всего) = 0,28 + 1,72 = 2 моль
m(Zn всего) = 2 · 65 = 130 г
n(H2SO4 прореаг. в р-ции [1]) = 5 · n(H2Sвсего) = 5 · 0,43 = 2,15 моль
n(H2SO4 прореаг. в р-ции [2]) = n(H2) = 0,28 моль
n(H2SO4 прореаг. всего) = 2,43 моль
m(H2SO4 прореаг. всего) = 2,43 · 98 = 238,14 г
m(H2SO4 ост.) = 623 — 238,14 = 384,86 г
m(р-ра) = 700 + 130 — 14,62 — 0,56 = 814,82 г
ω(H2SO4 ост.) = 384,86 / 814,82 = 0,472, или 47,2 %
ПОДЕЛИТЬСЯ
Комментарии
18.10.2025 / 19:28
ОЛьга
В задаче 3 добавили избыток серной кислоты. Это означает, что она осталась в растворе после реакции. Когда добавили щелочь, то она прореагировала не только с сульфатом железа, но и оставшейся кислотой, поэтому задача решена неверно
19.10.2025 / 17:45
Сергей Широкопояс
Это оригинальное решение из сборника Добротина
19.10.2025 / 17:54
Сергей Широкопояс
суть претензии понятна, не хватает пятой реакции гидроксида натрия с серной кислотой. однако задача решена верно, на расчетную часть это дополнительное уравнение реакции никак не влияет
19.10.2025 / 18:06
Сергей Широкопояс
добавил пятое уравнение реакции, по справедливости оно там должно быть
Добавить комментарий
Ваш e-mail не будет опубликован
