Задания №34. Задачи на установление массы или массовой доли вещества в смеси.

Дано:
V(H₂)_{при обработке HCl} = 8,96 л (н.у.)
V(H₂)_{при обработке NaOH} = 6,72 л (н.у.)

Уравнения реакций:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

Решение:

n(H₂) с HCl = 8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль
n(H₂) с NaOH = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль

С NaOH реагирует только Al:
2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂
n(Al) = 2n(H₂) / 3 = 2 · 0,3 / 3 = 0,2 моль

С HCl реагируют оба металла:
2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂
n(H₂)_{от Al} = 3n(Al) / 2 = 3 · 0,2 / 2 = 0,3 моль

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂
n(H₂)_{от Fe} = 0,4 — 0,3 = 0,1 моль
n(Fe) = n(H₂) = 0,1 моль

m(Al) = 0,2 моль · 27 г/моль = 5,4 г
m(Fe) = 0,1 моль · 56 г/моль = 5,6 г
m(смеси) = 5,4 + 5,6 = 11 г

ω(Fe) = 5,6 г / 11 г = 0,509 или 50,9%

Ответ: ω(Fe) = 50,9%

Дано:
V(H₂) при обработке HCl = 11,2 л (н.у.)
V(H₂) при обработке KOH = 6,72 л (н.у.)

Уравнения реакций:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂

2Al + 2KOH + 6H₂O = 2K[Al(OH)₄] + 3H₂

n(H₂) _{с HCl} = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль
n(H₂) _{с KOH} = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль

С KOH реагирует только Al:
2Al + 2KOH + 6H₂O = 2K[Al(OH)₄] + 3H₂
n(Al) = 2n(H₂) / 3 = 2 · 0,3 / 3 = 0,2 моль

С HCl реагируют оба металла:
2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂
n(H₂)_{от Al} = 3n(Al) / 2 = 3 · 0,2 / 2 = 0,3 моль

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂
n(H₂)_{от Mg} = 0,5 — 0,3 = 0,2 моль
n(Mg) = n(H₂) = 0,2 моль

m(Al) = 0,2 моль · 27 г/моль = 5,4 г
m(Mg) = 0,2 моль · 24 г/моль = 4,8 г
m(смеси) = 5,4 + 4,8 = 10,2 г

ω(Mg) = 4,8 г / 10,2 г = 0,471 или 47,1%

Ответ: ω(Mg) = 47,1%

Дано:
V(H₂) при обработке H₂SO₄ = 22,4 л (н.у.)
V(H₂) при обработке NaOH = 13,44 л (н.у.)

Уравнения реакций:

Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂

n(H₂)_{с H2SO4} = 22,4 л / 22,4 л/моль = 1 моль
n(H₂)_{с NaOH} = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль

С NaOH реагирует только Zn:
Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂
n(Zn) = n(H₂) = 0,6 моль

С H₂SO₄ реагируют оба металла:
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂
n(H₂) от Zn = n(Zn) = 0,6 моль

Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂
n(H₂)_{от Mg} = 1 — 0,6 = 0,4 моль
n(Mg) = n(H₂) = 0,4 моль

m(Mg) = 0,4 моль · 24 г/моль = 9,6 г
m(Zn) = 0,6 моль · 65 г/моль = 39 г
m(смеси) = 9,6 + 39 = 48,6 г

ω(Mg) = 9,6 г / 48,6 г = 0,198 или 19,8%

Ответ: ω(Mg) = 19,8%

Дано:
m(Fe) = 11,2 г
V(раствора HCl) = 120 мл
ω(HCl) = 16%
ρ(раствора HCl) = 1,13 г/мл
ω(NaOH) = 10%
ρ(раствора NaOH) = 1,08 г/мл

Уравнения реакций:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂

FeCl₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂ + 2NaCl

Решение:

n(Fe) = 11,2 г / 56 г/моль = 0,2 моль

m(раствора HCl) = 120 мл · 1,13 г/мл = 135,6 г
m(HCl) = 135,6 г · 0,16 = 21,696 г
n(HCl) = 21,696 г / 36,5 г/моль = 0,594 моль

По уравнению: Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂
На 0,2 моль Fe требуется 0,4 моль HCl.
У нас 0,594 моль HCl, значит Fe в недостатке.

n(FeCl₂) = n(Fe) = 0,2 моль

По уравнению: FeCl₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂ + 2NaCl
n(NaOH) = 2n(FeCl₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль

m(NaOH) = 0,4 моль · 40 г/моль = 16 г
m(раствора NaOH) = 16 г / 0,1 = 160 г
V(раствора NaOH) = 160 г / 1,08 г/мл = 148,15 мл

Ответ: V(раствора NaOH) = 148,15 мл

Дано:
m((NH₄)₂SO₄) = 26,4 г
m(Ca(OH)₂) = 37 г
ω(H₂SO₄) = 9,8%
ρ(раствора H₂SO₄) = 1,05 г/мл

Уравнения реакций:

(NH₄)₂SO₄ + Ca(OH)₂ = 2NH₃ + 2H₂O + CaSO₄

2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄

Решение:

n((NH₄)₂SO₄) = 26,4 г / 132 г/моль = 0,2 моль
n(Ca(OH)₂) = 37 г / 74 г/моль = 0,5 моль

По уравнению: (NH₄)₂SO₄ + Ca(OH)₂ = 2NH₃ + 2H₂O + CaSO₄
На 0,2 моль (NH₄)₂SO₄ требуется 0,2 моль Ca(OH)₂.
У нас 0,5 моль Ca(OH)₂, значит (NH₄)₂SO₄ в недостатке.

n(NH₃) = 2n((NH₄)₂SO₄) = 2 · 0,2 = 0,4 моль

По уравнению: 2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄
n(H₂SO₄) = n(NH₃) / 2 = 0,4 / 2 = 0,2 моль

m(H₂SO₄) = 0,2 моль · 98 г/моль = 19,6 г
m(раствора H₂SO₄) = 19,6 г / 0,098 = 200 г
V(раствора H₂SO₄) = 200 г / 1,05 г/мл = 190,48 мл

Ответ: V(раствора H₂SO₄) = 190,48 мл

Дано:
m(смеси) = 4,608 г
ω(Ag) = 60%
m(раствора Ba(OH)₂) = 42,75 г
ω(Ba(OH)₂) = 20%

Уравнения реакций:

Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

2Ag + 2H₂SO₄ = Ag₂SO₄ + SO₂ + 2H₂O

SO₂ + Ba(OH)₂ = BaSO₃ + H₂O

Решение:

m(Ag) = 4,608 г · 0,6 = 2,7648 г
m(Cu) = 4,608 г — 2,7648 г = 1,8432 г

n(Ag) = 2,7648 г / 108 г/моль = 0,0256 моль
n(Cu) = 1,8432 г / 64 г/моль = 0,0288 моль

По уравнениям реакций:
n(SO₂) _{от Cu} = n(Cu) = 0,0288 моль
n(SO₂) _{от Ag} = n(Ag) / 2 = 0,0256 / 2 = 0,0128 моль
n(SO₂) общ. = 0,0288 + 0,0128 = 0,0416 моль

m(Ba(OH)₂) = 42,75 г · 0,2 = 8,55 г
n(Ba(OH)₂) = 8,55 г / 171 г/моль = 0,05 моль

По уравнению: SO₂ + Ba(OH)₂ = BaSO₃ + H₂O
На 0,0416 моль SO₂ требуется 0,0416 моль Ba(OH)₂.
У нас 0,05 моль Ba(OH)₂, значит SO₂ в недостатке.

n(BaSO₃) = n(SO₂) = 0,0416 моль

m(BaSO₃) = 0,0416 моль · 217 г/моль = 9,03 г

Ответ: m(BaSO₃) = 9,03 г

Дано:
V(CO₂) = 560 мл = 0,56 л (н.у.)
m(раствора Ca(OH)₂) = 1000 г
ω(Ca(OH)₂) = 0,15%

Уравнения реакций:

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O

CaCO₃ + H₂O + CO₂ = Ca(HCO₃)₂

Решение:

n(CO₂) = 0,56 л / 22,4 л/моль = 0,025 моль

m(Ca(OH)₂) = 1000 г · 0,0015 = 1,5 г
n(Ca(OH)₂) = 1,5 г / 74 г/моль = 0,02027 моль

По уравнению: Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O
На 0,02027 моль Ca(OH)₂ требуется 0,02027 моль CO₂.
У нас 0,025 моль CO₂, значит Ca(OH)₂ в недостатке.

n(CaCO₃) = n(Ca(OH)₂) = 0,02027 моль
n(CO₂ изб.) = 0,025 — 0,02027 = 0,00473 моль

По уравнению: CaCO₃ + H₂O + CO₂ = Ca(HCO₃)₂
n(CaCO₃ прореаг.) = n(CO₂ изб.) = 0,00473 моль
n(CaCO₃ ост.) = 0,02027 — 0,00473 = 0,01554 моль
n(Ca(HCO₃)₂) = 0,00473 моль

m(CaCO₃) = 0,01554 моль · 100 г/моль = 1,554 г

m(Ca(HCO₃)₂) = 0,00473 моль · 162 г/моль = 0,766 г
m(CO₂) = 0,025 моль · 44 г/моль = 1,1 г
m(раствора) = 1000 + 1,1 — 1,554 = 1000,546 г

ω(Ca(HCO₃)₂) = 0,766 г / 1000,546 г = 0,00077 или 0,077%

Ответ: m(CaCO₃) = 1,5 г, ω(Ca(HCO₃)₂) = 0,077%

Дано:
m(газа CO₂) = 132 г
ω(SiO₂) в смеси = 60%
ω(NaOH) = 15%

Уравнения реакций:

C + O₂ = CO₂

SiO₂ + 2NaOH = Na₂SiO₃ + H₂O

Решение:

n(CO₂) = 132 г / 44 г/моль = 3 моль

По уравнению: C + O₂ = CO₂
n(C) = n(CO₂) = 3 моль

m(C) = 3 моль · 12 г/моль = 36 г

Если ω(SiO₂) = 60%, то ω(C) = 40%
m(смеси) = 36 г / 0,4 = 90 г
m(SiO₂) = 90 г — 36 г = 54 г

n(SiO₂) = 54 г / 60 г/моль = 0,9 моль

По уравнению: SiO₂ + 2NaOH = Na₂SiO₃ + H₂O
n(NaOH) = 2n(SiO₂) = 2 · 0,9 = 1,8 моль

m(NaOH) = 1,8 моль · 40 г/моль = 72 г
m(раствора NaOH) = 72 г / 0,15 = 480 г

Ответ: m(раствора NaOH) = 480 г

Дано:
V(газа) = 4,48 л (н.у.)
m(осадка) = 11,65 г

Уравнения реакций:

Li₂CO₃ + H₂SO₄ = Li₂SO₄ + H₂O + CO₂

BaCO₃ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + H₂O + CO₂

Решение:

n(CO₂) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

Осадок — это BaSO₄:
n(BaSO₄) = 11,65 г / 233 г/моль = 0,05 моль

По уравнению: BaCO₃ + H₂SO₄ = BaSO₄ + H₂O + CO₂
n(BaCO₃) = n(BaSO₄) = 0,05 моль
n(CO₂) от BaCO₃ = 0,05 моль

n(CO₂) от Li₂CO₃ = 0,2 — 0,05 = 0,15 моль

По уравнению: Li₂CO₃ + H₂SO₄ = Li₂SO₄ + H₂O + CO₂
n(Li₂CO₃) = n(CO₂) = 0,15 моль

m(Li₂CO₃) = 0,15 моль · 74 г/моль = 11,1 г
m(BaCO₃) = 0,05 моль · 197 г/моль = 9,85 г
m(смеси) = 11,1 + 9,85 = 20,95 г

ω(Li₂CO₃) = 11,1 г / 20,95 г = 0,530 или 53,0%

Ответ: ω(Li₂CO₃) = 53,0%

Дано:
ω(K₂CO₃) в смеси = 73,4%
m(раствора KOH) = 40 г
ω(KOH) = 14%

Уравнения реакций:

KHCO₃ + KOH = K₂CO₃ + H₂O

KHCO₃ + H₂SO₄ = KHSO₄ + H₂O + CO₂

K₂CO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + H₂O + CO₂

Решение:

m(KOH) = 40 г · 0,14 = 5,6 г
n(KOH) = 5,6 г / 56 г/моль = 0,1 моль

По уравнению: KHCO₃ + KOH = K₂CO₃ + H₂O
n(KHCO₃) = n(KOH) = 0,1 моль

m(KHCO₃) = 0,1 моль · 100 г/моль = 10 г

Если ω(K₂CO₃) = 73,4%, то ω(KHCO₃) = 26,6%
m(смеси) = 10 г / 0,266 = 37,59 г
m(K₂CO₃) = 37,59 г — 10 г = 27,59 г

n(K₂CO₃) = 27,59 г / 138 г/моль = 0,2 моль

По уравнениям реакций с H₂SO₄:
n(CO₂) от KHCO₃ = n(KHCO₃) = 0,1 моль
n(CO₂) от K₂CO₃ = n(K₂CO₃) = 0,2 моль
n(CO₂) общ. = 0,1 + 0,2 = 0,3 моль

V(CO₂) = 0,3 моль · 22,4 л/моль = 6,72 л

Ответ: V(CO₂) = 6,72 л

Дано:
ω(Na₂SO₄) в смеси = 60%
V(раствора NaOH) = 144 мл
ω(NaOH) = 10%
ρ(раствора NaOH) = 1,11 г/мл

Уравнения реакций:

NaHSO₄ + NaOH = Na₂SO₄ + H₂O

NaHSO₄ + Ba(OH)₂ = BaSO₄↓ + NaOH + H₂O

Na₂SO₄ + Ba(OH)₂ = BaSO₄↓ + 2NaOH

Решение:

m(раствора NaOH) = 144 мл · 1,11 г/мл = 159,84 г
m(NaOH) = 159,84 г · 0,1 = 15,984 г
n(NaOH) = 15,984 г / 40 г/моль = 0,3996 моль ≈ 0,4 моль

NaHSO₄ + NaOH → Na₂SO₄ + H₂O (1)

NaHSO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + H₂O + NaOH (2)

Na₂SO₄ + Ba(OH)₂ → BaSO₄ + 2NaOH (3)

ν(NaOH) = 0,4 моль.

Значит ν(NaHSO₄) = ν(NaOH) = 0,4 моль.

Значит m(NaHSO₄) = M·ν = 120·0,4 = 48 г →

m_{исх. смеси} = 48 г / 0,4 = 120 г ⇒

m(Na₂SO₄) = 120 г – 48 г = 72 г.

ν(Na₂SO₄) = m / M = 72 / 142 = 0,507 моль.

ν(SO₄²⁻) = ν(NaHSO₄) + ν(Na₂SO₄) = 0,4 + 0,507 = 0,907 моль.

Исходя из схемы SO₄²⁻ → BaSO₄

ν(BaSO₄) = ν(SO₄^2-) = 0,907 моль ⇒

m(BaSO₄) = M·ν = 233·0,907 = 211,3 г.

Ответ: m(BaSO₄) = 211,3 г

Дано:
m(O₂) = 22,4 г
ω(C) в смеси = 70%
ω(KOH) = 20%
ρ(раствора KOH) = 1,173 г/мл

Уравнения реакций:

C + O₂ = CO₂

SiO₂ + 2KOH = K₂SiO₃ + H₂O

Решение:

n(O₂) = 22,4 г / 32 г/моль = 0,7 моль

По уравнению: C + O₂ = CO₂
n(C) = n(O₂) = 0,7 моль

m(C) = 0,7 моль · 12 г/моль = 8,4 г

Если ω(C) = 70%, то ω(SiO₂) = 30%
m(смеси) = 8,4 г / 0,7 = 12 г
m(SiO₂) = 12 г — 8,4 г = 3,6 г

n(SiO₂) = 3,6 г / 60 г/моль = 0,06 моль

По уравнению: SiO₂ + 2KOH = K₂SiO₃ + H₂O
n(KOH) = 2n(SiO₂) = 2 · 0,06 = 0,12 моль

m(KOH) = 0,12 моль · 56 г/моль = 6,72 г
m(раствора KOH) = 6,72 г / 0,2 = 33,6 г
V(раствора KOH) = 33,6 г / 1,173 г/мл = 28,64 мл

Ответ: V(раствора KOH) = 28,64 мл

Дано:
m(NO₂) = 18,4 г
m(раствора) = 470 г
ω(соли) = 20%

Уравнения реакций:

Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

CuO + 2HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + H₂O

Решение:

n(NO₂) = 18,4 г / 46 г/моль = 0,4 моль

По уравнению: Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O
n(Cu) = n(NO₂) / 2 = 0,4 / 2 = 0,2 моль
n(Cu(NO₃)₂) от Cu = n(Cu) = 0,2 моль

m(Cu(NO₃)₂) общ. = 470 г · 0,2 = 94 г
n(Cu(NO₃)₂) общ. = 94 г / 188 г/моль = 0,5 моль

n(Cu(NO₃)₂) от CuO = 0,5 — 0,2 = 0,3 моль

По уравнению: CuO + 2HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + H₂O
n(CuO) = n(Cu(NO₃)₂) = 0,3 моль

m(Cu) = 0,2 моль · 64 г/моль = 12,8 г
m(CuO) = 0,3 моль · 80 г/моль = 24 г
m(смеси) = 12,8 + 24 = 36,8 г

ω(CuO) = 24 г / 36,8 г = 0,652 или 65,2%

Ответ: ω(CuO) = 65,2%

Дано:
m(раствора HCl) = 219 г
ω(HCl) = 10%
m(раствора H₂SO₄) = 61,25 г
ω(H₂SO₄) = 80%

Уравнения реакций:

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

Решение:

m(HCl) = 219 г · 0,1 = 21,9 г
n(HCl) = 21,9 г / 36,5 г/моль = 0,6 моль

С HCl реагирует только CuO:
По уравнению: CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O
n(CuO) = n(HCl) / 2 = 0,6 / 2 = 0,3 моль

m(H₂SO₄) = 61,25 г · 0,8 = 49 г
n(H₂SO₄) = 49 г / 98 г/моль = 0,5 моль

С H₂SO₄ реагируют оба компонента:
n(H₂SO₄) от CuO = n(CuO) = 0,3 моль
n(H₂SO₄) от Cu = 0,5 — 0,3 = 0,2 моль

По уравнению: Cu + 2H₂SO₄ = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O
n(Cu) = n(H₂SO₄) / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль

m(Cu) = 0,1 моль · 64 г/моль = 6,4 г
m(CuO) = 0,3 моль · 80 г/моль = 24 г
m(смеси) = 6,4 + 24 = 30,4 г

ω(Cu) = 6,4 г / 30,4 г = 0,211 или 21,1%

Ответ: ω(Cu) = 21,1%

Дано:
V(газа) с H₂O = 6,72 л (н.у.)
V(газа) с HCl = 13,44 л (н.у.)

Уравнения реакций:

Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

Al₂S₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂S

Решение:

n(газа) с H₂O = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль

С водой реагирует только Al₂S₃, выделяется H₂S:
По уравнению: Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S
n(Al₂S₃) = n(H₂S) / 3 = 0,3 / 3 = 0,1 моль

n(газа) с HCl = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль

С HCl реагируют оба компонента, выделяются H₂ и H₂S:
n(H₂S) от Al₂S₃ = 3n(Al₂S₃) = 3 · 0,1 = 0,3 моль
n(H₂) от Al = 0,6 — 0,3 = 0,3 моль

По уравнению: 2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂
n(Al) = 2n(H₂) / 3 = 2 · 0,3 / 3 = 0,2 моль

m(Al) = 0,2 моль · 27 г/моль = 5,4 г
m(Al₂S₃) = 0,1 моль · 150 г/моль = 15 г
m(смеси) = 5,4 + 15 = 20,4 г

ω(Al) = 5,4 г / 20,4 г = 0,265 или 26,5%

Ответ: ω(Al) = 26,5%

Дано:
m(раствора HCl) = 73 г
ω(HCl) = 20%
m(раствора NaOH) = 80 г
ω(NaOH) = 10%

Уравнения реакций:

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂

NaHCO₃ + HCl = NaCl + H₂O + CO₂

NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃ + H₂O

Решение:

m(HCl) = 73 г · 0,2 = 14,6 г
n(HCl) = 14,6 г / 36,5 г/моль = 0,4 моль

m(NaOH) = 80 г · 0,1 = 8 г
n(NaOH) = 8 г / 40 г/моль = 0,2 моль

С NaOH реагирует только NaHCO₃:
По уравнению: NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃ + H₂O
n(NaHCO₃) = n(NaOH) = 0,2 моль

С HCl реагируют оба компонента:
n(HCl) от NaHCO₃ = n(NaHCO₃) = 0,2 моль
n(HCl) от Na₂CO₃ = 0,4 — 0,2 = 0,2 моль

По уравнению: Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂
n(Na₂CO₃) = n(HCl) / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль

m(Na₂CO₃) = 0,1 моль · 106 г/моль = 10,6 г
m(NaHCO₃) = 0,2 моль · 84 г/моль = 16,8 г
m(смеси) = 10,6 + 16,8 = 27,4 г

ω(Na₂CO₃) = 10,6 г / 27,4 г = 0,387 или 38,7%

Ответ: ω(Na₂CO₃) = 38,7%

Уравнения реакций:

Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

Al₂S₃ + 8NaOH = 2Na[Al(OH)₄] + 3Na₂S

Решение:

n(газа) с H₂O = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль

С водой реагирует только Al₂S₃, выделяется H₂S:
По уравнению: Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S
n(Al₂S₃) = n(H₂S) / 3 = 0,3 / 3 = 0,1 моль

n(газа) с NaOH = 3,36 л / 22,4 л/моль = 0,15 моль

С избытком NaOH реагируют оба компонента, но выделяется только H₂ от Al (H₂S от Al₂S₃ поглощается щелочью):

По уравнению: 2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂
n(Al) = 2n(H₂) / 3 = 2 · 0,15 / 3 = 0,1 моль

m(Al) = 0,1 моль · 27 г/моль = 2,7 г
m(Al₂S₃) = 0,1 моль · 150 г/моль = 15 г
m(смеси) = 2,7 + 15 = 17,7 г

ω(Al) = 2,7 г / 17,7 г = 0,153 или 15,3%

Ответ: ω(Al) = 15,3%

Дано:
m(осадка) с Na₂CO₃ = 10 г
m(осадка) с AgNO₃ = 57,4 г

Уравнения реакций:

CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaCl

KCl + AgNO₃ = AgCl↓ + KNO₃

CaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ca(NO₃)₂

Решение:

Осадок с Na₂CO₃ — это CaCO₃:
n(CaCO₃) = 10 г / 100 г/моль = 0,1 моль

По уравнению: CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃ + 2NaCl
n(CaCl₂) = n(CaCO₃) = 0,1 моль

Осадок с AgNO₃ — это AgCl от обеих солей:
n(AgCl) общ. = 57,4 г / 143,5 г/моль = 0,4 моль

По уравнению: CaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl + Ca(NO₃)₂
n(AgCl) от CaCl₂ = 2n(CaCl₂) = 2 · 0,1 = 0,2 моль

n(AgCl) от KCl = 0,4 — 0,2 = 0,2 моль

По уравнению: KCl + AgNO₃ = AgCl + KNO₃
n(KCl) = n(AgCl) = 0,2 моль

m(KCl) = 0,2 моль · 74,5 г/моль = 14,9 г
m(CaCl₂) = 0,1 моль · 111 г/моль = 11,1 г
m(смеси) = 14,9 + 11,1 = 26 г

ω(KCl) = 14,9 г / 26 г = 0,573 или 57,3%

Ответ: ω(KCl) = 57,3%

Дано:
V(газа) = 4,48 л (н.у.)
m(раствора) = 240 г
ω(NaOH) = 10%

Уравнения реакций:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

Na₂O + H₂O = 2NaOH

Решение:

n(H₂) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

По уравнению: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂
n(Na) = 2n(H₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль
n(NaOH) от Na = 2n(H₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль

m(NaOH) общ. = 240 г · 0,1 = 24 г
n(NaOH) общ. = 24 г / 40 г/моль = 0,6 моль

n(NaOH) от Na₂O = 0,6 — 0,4 = 0,2 моль

По уравнению: Na₂O + H₂O = 2NaOH
n(Na₂O) = n(NaOH) / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль

m(Na) = 0,4 моль · 23 г/моль = 9,2 г
m(Na₂O) = 0,1 моль · 62 г/моль = 6,2 г
m(смеси) = 9,2 + 6,2 = 15,4 г

ω(Na) = 9,2 г / 15,4 г = 0,597 или 59,7%

Ответ: ω(Na) = 59,7%

Дано:
m(осадка) с NaOH = 15,6 г
m(осадка) с Ba(NO₃)₂ = 11,65 г

Уравнения реакций:

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

CuSO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄↓ + Cu(NO₃)₂

Решение:

Осадок с Ba(NO₃)₂ — это BaSO₄:
n(BaSO₄) = 11,65 г / 233 г/моль = 0,05 моль

По уравнению: CuSO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄ + Cu(NO₃)₂
n(CuSO₄) = n(BaSO₄) = 0,05 моль

Осадок с NaOH — это смесь Fe(OH)₃ и Cu(OH)₂:

По уравнению: CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄
n(Cu(OH)₂) = n(CuSO₄) = 0,05 моль
m(Cu(OH)₂) = 0,05 моль · 98 г/моль = 4,9 г

m(Fe(OH)₃) = 15,6 г — 4,9 г = 10,7 г
n(Fe(OH)₃) = 10,7 г / 107 г/моль = 0,1 моль

По уравнению: FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaCl
n(FeCl₃) = n(Fe(OH)₃) = 0,1 моль

m(FeCl₃) = 0,1 моль · 162,5 г/моль = 16,25 г
m(CuSO₄) = 0,05 моль · 160 г/моль = 8 г
m(смеси) = 16,25 + 8 = 24,25 г

ω(FeCl₃) = 16,25 г / 24,25 г = 0,670 = 67,0%

Ответ: ω(FeCl₃) = 67,0%

Дано:
m(смеси исх.) = 12,96 г
Δm = 2,24 г
ω(H₂SO₄) = 96%
ρ(раствора H₂SO₄) = 1,84 г/мл

Уравнения реакций:

2Cu + O₂ = 2CuO

Cu + 2H₂SO₄(конц.) = CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

Решение:

При нагревании на воздухе Cu окисляется в CuO, увеличение массы — это масса присоединённого O₂:

m(O) = 2,24 г
n(O) = 2,24 г / 16 г/моль = 0,14 моль

По уравнению: 2Cu + O₂ = 2CuO
n(Cu) = 2n(O) = 2 · 0,14 = 0,28 моль

m(Cu) = 0,28 моль · 64 г/моль = 17,92 г

m(CuO исх.) = 12,96 г — 17,92 г = -4,96 г

Получилось отрицательное значение, пересчитаем:

По уравнению: 2Cu + O₂ = 2CuO, на 2 моль Cu приходится 1 моль O₂ (32 г)
Δm = m(O) присоединённого
n(Cu) = n(O) · 2 = 0,14 · 2 = 0,28 моль

Но по реакции 2Cu + O₂: n(O в O₂) = 2n(O₂), поэтому:
n(O₂) = 2,24 г / 32 г/моль = 0,07 моль
n(Cu) = 2n(O₂) = 2 · 0,07 = 0,14 моль

m(Cu) = 0,14 моль · 64 г/моль = 8,96 г
m(CuO исх.) = 12,96 г — 8,96 г = 4 г
n(CuO исх.) = 4 г / 80 г/моль = 0,05 моль

Для растворения смеси в конц. H₂SO₄:
n(H₂SO₄) от Cu = 2n(Cu) = 2 · 0,14 = 0,28 моль
n(H₂SO₄) от CuO = n(CuO) = 0,05 моль
n(H₂SO₄) общ. = 0,28 + 0,05 = 0,33 моль

m(H₂SO₄) = 0,33 моль · 98 г/моль = 32,34 г
m(раствора H₂SO₄) = 32,34 г / 0,96 = 33,69 г
V(раствора H₂SO₄) = 33,69 г / 1,84 г/мл = 18,31 мл

Ответ: V(раствора H₂SO₄) = 18,31 мл

Дано:
m(смеси) = 6,07 г
V(газа) = 560 мл = 0,56 л (н.у.)
ω(NaOH) = 36%
ρ(раствора NaOH) = 1,4 г/мл

Уравнения реакций:

ZnS + 2HCl = ZnCl₂ + H₂S↑

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O

ZnCl₂ + 4NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] + 2NaCl

Решение:

n(H₂S) = 0,56 л / 22,4 л/моль = 0,025 моль

По уравнению: ZnS + 2HCl = ZnCl₂ + H₂S
n(ZnS) = n(H₂S) = 0,025 моль
n(ZnCl₂) от ZnS = 0,025 моль

m(ZnS) = 0,025 моль · 97 г/моль = 2,425 г
m(ZnO) = 6,07 г — 2,425 г = 3,645 г
n(ZnO) = 3,645 г / 81 г/моль = 0,045 моль

По уравнению: ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O
n(ZnCl₂) от ZnO = 0,045 моль

n(ZnCl₂) общ. = 0,025 + 0,045 = 0,07 моль

По уравнению: ZnCl₂ + 4NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] + 2NaCl
n(NaOH) = 4n(ZnCl₂) = 4 · 0,07 = 0,28 моль

m(NaOH) = 0,28 моль · 40 г/моль = 11,2 г
m(раствора NaOH) = 11,2 г / 0,36 = 31,11 г
V(раствора NaOH) = 31,11 г / 1,4 г/мл = 22,22 мл

Ответ: V(раствора NaOH) = 22,22 мл

Дано:
m(раствора HCl) = 146 г
ω(HCl) = 20%
V(газа) = 2,24 л (н.у.)

Уравнения реакций:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O

Решение:

m(HCl) = 146 г · 0,2 = 29,2 г
n(HCl) = 29,2 г / 36,5 г/моль = 0,8 моль

n(H₂) = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль

По уравнению: Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂
n(Fe) = n(H₂) = 0,1 моль
n(HCl) от Fe = 2n(Fe) = 2 · 0,1 = 0,2 моль

n(HCl) от Fe₂O₃ = 0,8 — 0,2 = 0,6 моль

По уравнению: Fe₂O₃ + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂O
n(Fe₂O₃) = n(HCl) / 6 = 0,6 / 6 = 0,1 моль

m(Fe) = 0,1 моль · 56 г/моль = 5,6 г
m(Fe₂O₃) = 0,1 моль · 160 г/моль = 16 г
m(смеси) = 5,6 + 16 = 21,6 г

ω(Fe) = 5,6 г / 21,6 г = 0,259 = 25,9%

Ответ: ω(Fe) = 25,9%

Дано:
V(раствора Na₃PO₄) = 300 мл
ω(Na₃PO₄) = 7%
ρ(раствора Na₃PO₄) = 1,03 г/мл
V(раствора BaCl₂) = 200 мл
ω(BaCl₂) = 15%
ρ(раствора BaCl₂) = 1,07 г/мл

Уравнение реакции:

2Na₃PO₄ + 3BaCl₂ = Ba₃(PO₄)₂↓ + 6NaCl

Решение:

m(раствора Na₃PO₄) = 300 мл · 1,03 г/мл = 309 г
m(Na₃PO₄) = 309 г · 0,07 = 21,63 г
n(Na₃PO₄) = 21,63 г / 164 г/моль = 0,132 моль

m(раствора BaCl₂) = 200 мл · 1,07 г/мл = 214 г
m(BaCl₂) = 214 г · 0,15 = 32,1 г
n(BaCl₂) = 32,1 г / 208 г/моль = 0,154 моль

По уравнению: 2Na₃PO₄ + 3BaCl₂ = Ba₃(PO₄)₂ + 6NaCl
На 0,132 моль Na₃PO₄ требуется 3 · 0,132 / 2 = 0,198 моль BaCl₂.
У нас 0,154 моль BaCl₂, значит BaCl₂ в недостатке.

n(Ba₃(PO₄)₂) = n(BaCl₂) / 3 = 0,154 / 3 = 0,0513 моль
n(NaCl) = 2n(BaCl₂) = 2 · 0,154 = 0,308 моль

m(Ba₃(PO₄)₂) = 0,0513 моль · 601 г/моль = 30,83 г
m(NaCl) = 0,308 моль · 58,5 г/моль = 18,02 г

m(раствора) = 309 + 214 — 30,83 = 492,17 г

ω(NaCl) = 18,02 г / 492,17 г = 0,0366 или 3,66%

Ответ: ω(NaCl) = 3,66%

Дано:
m(P) = 9,3 г
V(раствора KOH) = 263 мл
ω(KOH) = 20%
ρ(раствора KOH) = 1,171 г/мл

Уравнения реакций:

4P + 5O₂ = 2P₂O₅

P₂O₅ + 6KOH = 2K₃PO₄ + 3H₂O

P₂O₅ + 4KOH = 2K₂HPO₄ + H₂O

Решение:

n(P) = 9,3 г / 31 г/моль = 0,3 моль

По уравнению: 4P + 5O₂ = 2P₂O₅
n(P₂O₅) = n(P) / 2 = 0,3 / 2 = 0,15 моль

m(раствора KOH) = 263 мл · 1,171 г/мл = 308 г
m(KOH) = 308 г · 0,2 = 61,6 г
n(KOH) = 61,6 г / 56 г/моль = 1,1 моль

Определим, какая соль образуется:
Для K₃PO₄: на 0,15 моль P₂O₅ требуется 6 · 0,15 = 0,9 моль KOH
Для K₂HPO₄: на 0,15 моль P₂O₅ требуется 4 · 0,15 = 0,6 моль KOH

У нас 1,1 моль KOH, что больше 0,9 моль, следовательно образуется K₃PO₄ и избыток KOH.

n(K₃PO₄) = 2n(P₂O₅) = 2 · 0,15 = 0,3 моль
n(KOH прореаг.) = 0,9 моль
n(KOH изб.) = 1,1 — 0,9 = 0,2 моль

m(K₃PO₄) = 0,3 моль · 212 г/моль = 63,6 г
m(KOH изб.) = 0,2 моль · 56 г/моль = 11,2 г
m(P₂O₅) = 0,15 моль · 142 г/моль = 21,3 г
m(раствора) = 308 + 21,3 = 329,3 г

ω(K₃PO₄) = 63,6 г / 329,3 г = 0,193 = 19,3%
ω(KOH) = 11,2 г / 329,3 г = 0,034 = 3,4%

Ответ: ω(K₃PO₄) = 19,3%, ω(KOH) = 3,4%

Уравнения реакций:

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

3Cl₂ + 6NaOH = 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O

NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃

NaClO₃ + AgNO₃ ≠ (не образует осадок)

Решение:

n(AgCl) = 47,84 г / 143,5 г/моль = 0,3333 моль

По уравнениям реакций:
Из 3 моль Cl₂ образуется 5 моль NaCl (и 1 моль NaClO₃, который не дает осадок с AgNO₃).

n(NaCl) = n(AgCl) = 0,3333 моль
n(Cl₂) = 3n(NaCl) / 5 = 3 · 0,3333 / 5 = 0,2 моль

По уравнению: MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O
n(MnO₂) = n(Cl₂) = 0,2 моль

m(MnO₂) = 0,2 моль · 87 г/моль = 17,4 г

ω(MnO₂) = 17,4 г / 20 г = 0,87 = 87%

Ответ: ω(MnO₂) = 87%

Дано:
V(H₂O) = 150 мл
m(K₂O) = 10,34 г
m(Zn) = 6,5 г

Уравнения реакций:

K₂O + H₂O = 2KOH

Zn + 2KOH + 2H₂O = K₂[Zn(OH)₄] + H₂↑

Решение:

n(K₂O) = 10,34 г / 94 г/моль = 0,11 моль

По уравнению: K₂O + H₂O = 2KOH
n(KOH) = 2n(K₂O) = 2 · 0,11 = 0,22 моль

n(Zn) = 6,5 г / 65 г/моль = 0,1 моль

По уравнению: Zn + 2KOH + 2H₂O = K₂[Zn(OH)₄] + H₂
На 0,1 моль Zn требуется 0,2 моль KOH.
У нас 0,22 моль KOH, значит Zn в недостатке.

n(K₂[Zn(OH)₄]) = n(Zn) = 0,1 моль
n(H₂) = n(Zn) = 0,1 моль

m(K₂[Zn(OH)₄]) = 0,1 моль · 211 г/моль = 21,1 г
m(H₂) = 0,1 моль · 2 г/моль = 0,2 г

m(H₂O) = 150 г
m(раствора) = 150 + 10,34 + 6,5 — 0,2 = 166,64 г

ω(K₂[Zn(OH)₄]) = 21,1 г / 166,64 г = 0,1266 = 12,7%

Ответ: ω(K₂[Zn(OH)₄]) = 12,7%

Дано:
V(H₂O) = 220 мл
m(Na) = 8,05 г
m(Al) = 8,1 г

Уравнения реакций:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑

Решение:

n(Na) = 8,05 г / 23 г/моль = 0,35 моль

По уравнению: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂
n(NaOH) = n(Na) = 0,35 моль
n(H₂) от Na = n(Na) / 2 = 0,35 / 2 = 0,175 моль

n(Al) = 8,1 г / 27 г/моль = 0,3 моль

По уравнению: 2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂
На 0,3 моль Al требуется 0,3 моль NaOH.
У нас 0,35 моль NaOH, значит Al в недостатке.

n(Na[Al(OH)₄]) = n(Al) = 0,3 моль
n(H₂) от Al = 3n(Al) / 2 = 3 · 0,3 / 2 = 0,45 моль
n(H₂) общ. = 0,175 + 0,45 = 0,625 моль

m(Na[Al(OH)₄]) = 0,3 моль · 118 г/моль = 35,4 г
m(H₂) = 0,625 моль · 2 г/моль = 1,25 г

m(H₂O) = 220 г
m(раствора) = 220 + 8,05 + 8,1 — 1,25 = 234,9 г

ω(Na[Al(OH)₄]) = 35,4 г / 234,9 г = 0,1507 = 15,1%

Ответ: ω(Na[Al(OH)₄]) = 15,1%

Дано:
m(техн. (NH₄)₂SO₄) = 2,04 г
ω(примесей) = 3%
m(NaOH) = 1,6 г
m(раствора H₃PO₄) = 29,4 г
ω(H₃PO₄) = 10%

Уравнения реакций:

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH = 2NH₃ + Na₂SO₄ + 2H₂O
H₃PO₄ + NH₃ = NH₄H₂PO4

Решение:

m((NH₄)₂SO₄) чист. = 2,04 г · 0,97 = 1,98 г
n((NH₄)₂SO₄) = 1,98 г / 132 г/моль = 0,015 моль

n(NaOH) = 1,6 г / 40 г/моль = 0,04 моль

По уравнению: (NH₄)₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2H₂O
На 0,015 моль (NH₄)₂SO₄ требуется 0,03 моль NaOH.
У нас 0,04 моль NaOH, значит (NH₄)₂SO₄ в недостатке.

n(NH₃) = 2n((NH₄)₂SO₄) = 2 · 0,015 = 0,03 моль

m(H₃PO₄) = 29,4 г · 0,1 = 2,94 г
n(H₃PO₄) = 2,94 г / 98 г/моль = 0,03 моль

Соотношение NH₃ : H₃PO₄ = 0,03 : 0,03 = 1 : 1

По уравнению: NH₃ + H₃PO₄ = NH₄H₂PO₄
n(NH₄H₂PO₄) = 0,03 моль

m(NH₄H₂PO₄) = 0,03 моль · 115 г/моль = 3,45 г
m(NH₃) = 0,03 моль · 17 г/моль = 0,51 г
m(раствора) = 29,4 + 0,51 = 29,91 г

ω(NH₄H₂PO₄) = 3,45 г / 29,91 г = 0,1154 = 11,5%

Ответ: ω(NH₄H₂PO₄) = 11,5%

Дано:
ω(NaOH) в смеси = 42%
m(смеси) = 22,86 г
m(раствора NH₄HCO₃) = 234 г

Уравнения реакций:

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2NH₃↑ + 2H₂O

NH₃ + NH₄HCO₃ = (NH₄)₂CO₃

Решение:

m(NaOH) = 22,86 г · 0,42 = 9,6 г
n(NaOH) = 9,6 г / 40 г/моль = 0,24 моль

m((NH₄)₂SO₄) = 22,86 г — 9,6 г = 13,26 г
n((NH₄)₂SO₄) = 13,26 г / 132 г/моль = 0,1 моль

По уравнению: (NH₄)₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2H₂O
На 0,1 моль (NH₄)₂SO₄ требуется 0,2 моль NaOH.
У нас 0,24 моль NaOH, значит (NH₄)₂SO₄ в недостатке.

n(NH₃) = 2n((NH₄)₂SO₄) = 2 · 0,1 = 0,2 моль

По уравнению: NH₃ + NH₄HCO₃ = (NH₄)₂CO₃
n(NH₄HCO₃) = n(NH₃) = 0,2 моль

m(NH₄HCO₃) = 0,2 моль · 79 г/моль = 15,8 г

ω(NH₄HCO₃) = 15,8 г / 234 г = 0,0675 = 6,75%

Ответ: ω(NH₄HCO₃) = 6,75%

Дано:
V(H₂O) = 500 мл
m(KH) = 8 г
V(SO₂) = 1,12 л (н.у.)

Уравнения реакций:

KH + H₂O = KOH + H₂↑

2KOH + SO₂ = K₂SO₃ + H₂O

K₂SO₃ + SO₂ + H₂O = 2KHSO₃

Решение:

n(KH) = 8 г / 40 г/моль = 0,2 моль

По уравнению: KH + H₂O = KOH + H₂
n(KOH) = n(KH) = 0,2 моль
n(H₂) = n(KH) = 0,2 моль

n(SO₂) = 1,12 л / 22,4 л/моль = 0,05 моль

По уравнению: 2KOH + SO₂ = K₂SO₃ + H₂O
На 0,05 моль SO₂ требуется 0,1 моль KOH.
У нас 0,2 моль KOH, значит SO₂ в недостатке.

n(K₂SO₃) = n(SO₂) = 0,05 моль
n(KOH прореаг.) = 0,1 моль
n(KOH изб.) = 0,2 — 0,1 = 0,1 моль

m(K₂SO₃) = 0,05 моль · 158 г/моль = 7,9 г
m(KOH) = 0,1 моль · 56 г/моль = 5,6 г
m(H₂) = 0,2 моль · 2 г/моль = 0,4 г
m(SO₂) = 0,05 моль · 64 г/моль = 3,2 г

m(H₂O) = 500 г
m(раствора) = 500 + 8 — 0,4 + 3,2 = 510,8 г

ω(K₂SO₃) = 7,9 г / 510,8 г = 0,0155 = 1,55%
ω(KOH) = 5,6 г / 510,8 г = 0,0110 = 1,1%

Ответ: ω(K₂SO₃) = 1,55%, ω(KOH) = 1,1%

Дано:
m(MnO₂) = 43,5 г
V(раствора HCl) = 500 мл
ρ(раствора HCl) = 1,18 г/мл
ω(HCl) = 36%
m(раствора KOH) = 600 г
ω(KOH) = 28%

Уравнения реакций:

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

3Cl₂ + 6KOH = 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

Решение:

n(MnO₂) = 43,5 г / 87 г/моль = 0,5 моль

m(раствора HCl) = 500 мл · 1,18 г/мл = 590 г
m(HCl) = 590 г · 0,36 = 212,4 г
n(HCl) = 212,4 г / 36,5 г/моль = 5,82 моль

По уравнению: MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O
На 0,5 моль MnO₂ требуется 2 моль HCl.
У нас 5,82 моль HCl, значит MnO₂ в недостатке.

n(Cl₂) = n(MnO₂) = 0,5 моль

m(KOH) = 600 г · 0,28 = 168 г
n(KOH) = 168 г / 56 г/моль = 3 моль

По уравнению: 3Cl₂ + 6KOH = 5KCl + KClO₃ + 3H₂O
На 0,5 моль Cl₂ требуется 1 моль KOH.
У нас 3 моль KOH, значит Cl₂ в недостатке.

n(KClO₃) = n(Cl₂) / 3 = 0,5 / 3 = 0,167 моль

m(KClO₃) = 0,167 моль · 122,5 г/моль = 20,46 г
m(Cl₂) = 0,5 моль · 71 г/моль = 35,5 г
m(раствора) = 600 + 35,5 = 635,5 г

ω(KClO₃) = 20,46 г / 635,5 г = 0,0322 = 3,22%

Ответ: ω(KClO₃) = 3,22%

Дано:
m(P) = 12,42 г
m(раствора NaOH) = 700 г
ω(NaOH) исх. = 20%

Уравнения реакций:

2P + 5Cl₂ = 2PCl₅

PCl₅ + 8NaOH = Na₃PO₄ + 5NaCl + 4H₂O

Решение:

n(P) = 12,42 г / 31 г/моль = 0,4 моль

По уравнению: 2P + 5Cl₂ = 2PCl₅
n(PCl₅) = n(P) = 0,4 моль

m(NaOH) исх. = 700 г · 0,2 = 140 г
n(NaOH) исх. = 140 г / 40 г/моль = 3,5 моль

По уравнению: PCl₅ + 8NaOH = Na₃PO₄ + 5NaCl + 4H₂O
На 0,4 моль PCl₅ требуется 3,2 моль NaOH.
У нас 3,5 моль NaOH, значит PCl₅ в недостатке.

n(NaOH прореаг.) = 8 · 0,4 = 3,2 моль
n(NaOH изб.) = 3,5 — 3,2 = 0,3 моль

m(NaOH изб.) = 0,3 моль · 40 г/моль = 12 г
m(PCl₅) = 0,4 моль · 208,5 г/моль = 83,4 г
m(раствора) = 700 + 83,4 = 783,4 г

ω(NaOH) = 12 г / 783,4 г = 0,0153 = 1,53%

Ответ: ω(NaOH) = 1,53%

Дано:
V(газа) с H₂SO₄ = 0,336 л (н.у.)
V(газа) с NaOH = 0,672 л (н.у.)

Уравнения реакций:

2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂↑

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑

Решение:

n(газа) с H₂SO₄ = 0,336 л / 22,4 л/моль = 0,015 моль

С H₂SO₄ реагирует только Al, выделяется H₂:
По уравнению: 2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂
n(Al) = 2n(H₂) / 3 = 2 · 0,015 / 3 = 0,01 моль

n(газа) с NaOH = 0,672 л / 22,4 л/моль = 0,03 моль

С NaOH реагируют оба компонента, выделяется H₂:
n(H₂) от Al = 3n(Al) / 2 = 3 · 0,01 / 2 = 0,015 моль
n(H₂) от Si = 0,03 — 0,015 = 0,015 моль

По уравнению: Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂
n(Si) = n(H₂) / 2 = 0,015 / 2 = 0,0075 моль

m(Al) = 0,01 моль · 27 г/моль = 0,27 г
m(Si) = 0,0075 моль · 28 г/моль = 0,21 г
m(смеси) = 0,27 + 0,21 = 0,48 г

ω(Al) = 0,27 г / 0,48 г = 0,5625 = 56,25%

Ответ: ω(Al) = 56,25%

Дано:
V(газа) с HCl = 4,48 л (н.у.)
V(газа) с KOH = 6,72 л (н.у.)

Уравнения реакций:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑

Si + 2KOH + H₂O = K₂SiO₃ + 2H₂↑

2Al + 2KOH + 6H₂O = 2K[Al(OH)₄] + 3H₂↑

Решение:

n(газа) с HCl = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

С HCl реагирует только Al, выделяется H₂:
По уравнению: 2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂
n(Al) = 2n(H₂) / 3 = 2 · 0,2 / 3 = 0,133 моль

n(газа) с KOH = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль

С KOH реагируют оба компонента, выделяется H₂:
n(H₂) от Al = 3n(Al) / 2 = 3 · 0,133 / 2 = 0,2 моль
n(H₂) от Si = 0,3 — 0,2 = 0,1 моль

По уравнению: Si + 2KOH + H₂O = K₂SiO₃ + 2H₂
n(Si) = n(H₂) / 2 = 0,1 / 2 = 0,05 моль

m(Al) = 0,133 моль · 27 г/моль = 3,6 г
m(Si) = 0,05 моль · 28 г/моль = 1,4 г
m(смеси) = 3,6 + 1,4 = 5 г

ω(Si) = 1,4 г / 5 г = 0,28 = 28%

Ответ: ω(Si) = 28%

Дано:
m(Al₂O₃) = 10,2 г
m(Na₂CO₃) = 21,2 г
V(раствора HCl) = 250 мл
ρ(раствора HCl) = 1,10 г/мл
ω(HCl) исх. = 20%

Уравнения реакций:

Al₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaAlO₂ + CO₂↑

NaAlO₂ + 4HCl = AlCl₃ + NaCl + 2H₂O

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑

Решение:

n(Al₂O₃) = 10,2 г / 102 г/моль = 0,1 моль
n(Na₂CO₃) = 21,2 г / 106 г/моль = 0,2 моль

По уравнению: Al₂O₃ + Na₂CO₃ = 2NaAlO₂ + CO₂
На 0,1 моль Al₂O₃ требуется 0,1 моль Na₂CO₃.
У нас 0,2 моль Na₂CO₃, значит Al₂O₃ в недостатке.

n(NaAlO₂) = 2n(Al₂O₃) = 2 · 0,1 = 0,2 моль
n(Na₂CO₃ прореаг.) = 0,1 моль
n(Na₂CO₃ изб.) = 0,2 — 0,1 = 0,1 моль

m(раствора HCl) = 250 мл · 1,10 г/мл = 275 г
m(HCl) исх. = 275 г · 0,2 = 55 г
n(HCl) исх. = 55 г / 36,5 г/моль = 1,507 моль

По уравнениям:
n(HCl) от NaAlO₂ = 4n(NaAlO₂) = 4 · 0,2 = 0,8 моль
n(HCl) от Na₂CO₃ = 2n(Na₂CO₃) = 2 · 0,1 = 0,2 моль
n(HCl) общ. = 0,8 + 0,2 = 1 моль

n(HCl изб.) = 1,507 — 1 = 0,507 моль
m(HCl изб.) = 0,507 моль · 36,5 г/моль = 18,5 г

n(CO₂) от сплавления = 0,1 моль
n(CO₂) от растворения = 0,1 моль
n(CO₂) общ. = 0,2 моль
m(CO₂) = 0,2 моль · 44 г/моль = 8,8 г

m(раствора) = 275 + 10,2 + 21,2 — 8,8 = 297,6 г

ω(HCl) = 18,5 г / 297,6 г = 0,0622 = 6,22%

Ответ: ω(HCl) = 6,22%

Дано:
m(MnO₂) = 8,7 г
V(раствора HCl) = 112,9 мл
ω(HCl) = 30%
ρ(раствора HCl) = 1,16 г/мл
m(Fe) = 2,8 г
m(H₂O) = 200 г

Уравнения реакций:

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃

Решение:

n(MnO₂) = 8,7 г / 87 г/моль = 0,1 моль

m(раствора HCl) = 112,9 мл · 1,16 г/мл = 131 г
m(HCl) = 131 г · 0,3 = 39,3 г
n(HCl) = 39,3 г / 36,5 г/моль = 1,076 моль

По уравнению: MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O
На 0,1 моль MnO₂ требуется 0,4 моль HCl.
У нас 1,076 моль HCl, значит MnO₂ в недостатке.

n(Cl₂) = n(MnO₂) = 0,1 моль

n(Fe) = 2,8 г / 56 г/моль = 0,05 моль

По уравнению: 2Fe + 3Cl₂ = 2FeCl₃
На 0,05 моль Fe требуется 0,075 моль Cl₂.
У нас 0,1 моль Cl₂, значит Fe в недостатке.

n(FeCl₃) = n(Fe) = 0,05 моль

m(FeCl₃) = 0,05 моль · 162,5 г/моль = 8,125 г
m(раствора) = 200 + 8,125 = 208,125 г

ω(FeCl₃) = 8,125 г / 208,125 г = 0,039 = 3,9%

Ответ: ω(FeCl₃) = 3,9%

Дано:
m(Na) = 5,75 г
ω(NaOH) в первом растворе = 20%
m(раствора AlCl₃) = 44,5 г
ω(AlCl₃) = 15%

Уравнения реакций:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

AlCl₃ + 4NaOH = Na[Al(OH)₄] + 3NaCl

Решение:

n(Na) = 5,75 г / 23 г/моль = 0,25 моль

По уравнению: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂
n(NaOH) = n(Na) = 0,25 моль
n(H₂) = 0,125 моль

m(NaOH) = 0,25 моль · 40 г/моль = 10 г
m(раствора NaOH) = 10 г / 0,2 = 50 г

m(AlCl₃) = 44,5 г · 0,15 = 6,675 г
n(AlCl₃) = 6,675 г / 133,5 г/моль = 0,05 моль

По уравнению: AlCl₃ + 4NaOH = Na[Al(OH)₄] + 3NaCl
На 0,05 моль AlCl₃ требуется 0,2 моль NaOH.
У нас 0,25 моль NaOH, значит AlCl₃ в недостатке.

n(NaOH изб.) = 0,25 — 0,2 = 0,05 моль

m(NaOH изб.) = 0,05 моль · 40 г/моль = 2 г
m(раствора) = 50 + 44,5 = 94,5 г

ω(NaOH) = 2 г / 94,5 г = 0,0212 = 2,12%

Ответ: ω(NaOH) = 2,12%

Дано:
m(NaH) = 24 г
V(H₂O) = 1 л = 1000 мл
V(раствора HNO₃) = 100 мл
ω(HNO₃) = 30%
ρ(раствора HNO₃) = 1,18 г/мл

Уравнения реакций:

NaH + H₂O = NaOH + H₂↑

NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O

Решение:

n(NaH) = 24 г / 24 г/моль = 1 моль

По уравнению: NaH + H₂O = NaOH + H₂
n(NaOH) = n(NaH) = 1 моль
n(H₂) = 1 моль

m(раствора HNO₃) = 100 мл · 1,18 г/мл = 118 г
m(HNO₃) = 118 г · 0,3 = 35,4 г
n(HNO₃) = 35,4 г / 63 г/моль = 0,562 моль

По уравнению: NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O
На 0,562 моль HNO₃ требуется 0,562 моль NaOH.
У нас 1 моль NaOH, значит HNO₃ в недостатке.

n(NaNO₃) = n(HNO₃) = 0,562 моль
n(NaOH прореаг.) = 0,562 моль
n(NaOH изб.) = 1 — 0,562 = 0,438 моль

m(NaNO₃) = 0,562 моль · 85 г/моль = 47,77 г
m(NaOH изб.) = 0,438 моль · 40 г/моль = 17,52 г
m(H₂) = 1 моль · 2 г/моль = 2 г

m(H₂O) = 1000 г
m(раствора) = 1000 + 24 — 2 + 118 = 1140 г

ω(NaNO₃) = 47,77 г / 1140 г = 0,0419 = 4,19%
ω(NaOH) = 17,52 г / 1140 г = 0,0154 = 1,54%

Ответ: ω(NaNO₃) = 4,19%, ω(NaOH) = 1,54%

Дано:
V(H₂O) = 400 мл
V(газа) = 13,44 л (н.у.)
m(раствора NaOH) = 160 г
ω(NaOH) = 30%

Уравнения реакций:

Al₄C₃ + 12H₂O = 4Al(OH)₃↓ + 3CH₄↑

Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]

Решение:

n(CH₄) = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль

По уравнению: Al₄C₃ + 12H₂O = 4Al(OH)₃ + 3CH₄
n(Al₄C₃) = n(CH₄) / 3 = 0,6 / 3 = 0,2 моль
n(Al(OH)₃) = 4n(Al₄C₃) = 4 · 0,2 = 0,8 моль

m(NaOH) = 160 г · 0,3 = 48 г
n(NaOH) = 48 г / 40 г/моль = 1,2 моль

По уравнению: Al(OH)₃ + NaOH = Na[Al(OH)₄]
На 0,8 моль Al(OH)₃ требуется 0,8 моль NaOH.
У нас 1,2 моль NaOH, значит Al(OH)₃ в недостатке.

n(Na[Al(OH)₄]) = n(Al(OH)₃) = 0,8 моль
n(NaOH прореаг.) = 0,8 моль
n(NaOH изб.) = 1,2 — 0,8 = 0,4 моль

m(Na[Al(OH)₄]) = 0,8 моль · 118 г/моль = 94,4 г
m(NaOH изб.) = 0,4 моль · 40 г/моль = 16 г
m(CH₄) = 0,6 моль · 16 г/моль = 9,6 г

m(H₂O) = 400 г
m(Al₄C₃) = 0,2 моль · 144 г/моль = 28,8 г
m(раствора) = 400 + 28,8 — 9,6 + 160 = 579,2 г

ω(Na[Al(OH)₄]) = 94,4 г / 579,2 г = 0,163 = 16,3%
ω(NaOH) = 16 г / 579,2 г = 0,0276 = 2,76%

Ответ: ω(Na[Al(OH)₄]) = 16,3%, ω(NaOH) = 2,76%

Дано:
V(H₂O) = 250 мл
m(Na) = 13,8 г
m(раствора H₃PO₄) = 50 г
ω(H₃PO₄) = 59%

Уравнения реакций:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

NaOH + H₃PO₄ = NaH₂PO₄ + H₂O

2NaOH + H₃PO₄ = Na₂HPO₄ + 2H₂O

3NaOH + H₃PO₄ = Na₃PO₄ + 3H₂O

Решение:

n(Na) = 13,8 г / 23 г/моль = 0,6 моль

По уравнению: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂
n(NaOH) = n(Na) = 0,6 моль
n(H₂) = 0,3 моль

m(H₃PO₄) = 50 г · 0,59 = 29,5 г
n(H₃PO₄) = 29,5 г / 98 г/моль = 0,3 моль

Соотношение NaOH : H₃PO₄ = 0,6 : 0,3 = 2 : 1

По уравнению: 2NaOH + H₃PO₄ = Na₂HPO₄ + 2H₂O
n(Na₂HPO₄) = n(H₃PO₄) = 0,3 моль

m(Na₂HPO₄) = 0,3 моль · 142 г/моль = 42,6 г
m(H₂) = 0,3 моль · 2 г/моль = 0,6 г

m(H₂O) = 250 г
m(раствора) = 250 + 13,8 — 0,6 + 50 = 313,2 г

ω(Na₂HPO₄) = 42,6 г / 313,2 г = 0,136 = 13,6%

Ответ: ω(Na₂HPO₄) = 13,6%

Дано:
m(HBr) = 24,3 г
V(раствора H₂SO₄) = 80 мл
ω(H₂SO₄) = 95%
ρ(раствора H₂SO₄) = 1,8 г/мл
m(раствора Ba(OH)₂) = 570 г
ω(Ba(OH)₂) = 15%

Уравнения реакций:

2HBr + H₂SO₄(конц.) = Br₂ + SO₂↑ + 2H₂O

SO₂ + Ba(OH)₂ = BaSO₃↓ + H₂O

Решение:

n(HBr) = 24,3 г / 81 г/моль = 0,3 моль

m(раствора H₂SO₄) = 80 мл · 1,8 г/мл = 144 г
m(H₂SO₄) = 144 г · 0,95 = 136,8 г
n(H₂SO₄) = 136,8 г / 98 г/моль = 1,396 моль

По уравнению: 2HBr + H₂SO₄ = Br₂ + SO₂ + 2H₂O
На 0,3 моль HBr требуется 0,15 моль H₂SO₄.
У нас 1,396 моль H₂SO₄, значит HBr в недостатке.

n(SO₂) = n(HBr) / 2 = 0,3 / 2 = 0,15 моль

m(Ba(OH)₂) = 570 г · 0,15 = 85,5 г
n(Ba(OH)₂) = 85,5 г / 171 г/моль = 0,5 моль

По уравнению: SO₂ + Ba(OH)₂ = BaSO₃ + H₂O
На 0,15 моль SO₂ требуется 0,15 моль Ba(OH)₂.
У нас 0,5 моль Ba(OH)₂, значит SO₂ в недостатке.

n(BaSO₃) = n(SO₂) = 0,15 моль
n(Ba(OH)₂ прореаг.) = 0,15 моль
n(Ba(OH)₂ изб.) = 0,5 — 0,15 = 0,35 моль

m(Ba(OH)₂ изб.) = 0,35 моль · 171 г/моль = 59,85 г
m(BaSO₃) = 0,15 моль · 217 г/моль = 32,55 г
m(SO₂) = 0,15 моль · 64 г/моль = 9,6 г

m(раствора) = 570 + 9,6 — 32,55 = 547,05 г

ω(Ba(OH)₂) = 59,85 г / 547,05 г = 0,1094 = 10,94%

Ответ: ω(Ba(OH)₂) = 10,94%

Дано:
m(MnO₂) = 26,1 г
V(раствора HCl) = 250 мл
ω(HCl) = 34%
ρ(раствора HCl) = 1,16 г/мл
ω(K₂CO₃) = 15%

Уравнения реакций:

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

3Cl₂ + 3K₂CO₃ = 5KCl + KClO₃ + 3CO₂↑

Решение:

n(MnO₂) = 26,1 г / 87 г/моль = 0,3 моль

m(раствора HCl) = 250 мл · 1,16 г/мл = 290 г
m(HCl) = 290 г · 0,34 = 98,6 г
n(HCl) = 98,6 г / 36,5 г/моль = 2,7 моль

По уравнению: MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O
На 0,3 моль MnO₂ требуется 1,2 моль HCl.
У нас 2,7 моль HCl, значит MnO₂ в недостатке.

n(Cl₂) = n(MnO₂) = 0,3 моль

По уравнению: 3Cl₂ + 3K₂CO₃ = 5KCl + KClO₃ + 3CO₂
n(K₂CO₃) = n(Cl₂) = 0,3 моль

m(K₂CO₃) = 0,3 моль · 138 г/моль = 41,4 г
m(раствора K₂CO₃) = 41,4 г / 0,15 = 276 г

Ответ: m(раствора K₂CO₃) = 276 г

Дано:
m(MnO₂) = 34,8 г
m(раствора HCl) = 244 г
ω(HCl) = 30%
m(раствора K₂SO₃) = 316 г
ω(K₂SO₃) = 10%

Уравнения реакций:

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

Cl₂ + K₂SO₃ + H₂O = K₂SO₄ + 2HCl

Решение:

n(MnO₂) = 34,8 г / 87 г/моль = 0,4 моль

m(HCl) = 244 г · 0,3 = 73,2 г
n(HCl) = 73,2 г / 36,5 г/моль = 2 моль

По уравнению: MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O
На 0,4 моль MnO₂ требуется 1,6 моль HCl.
У нас 2 моль HCl, значит MnO₂ в недостатке.

n(Cl₂) = n(MnO₂) = 0,4 моль

m(K₂SO₃) = 316 г · 0,1 = 31,6 г
n(K₂SO₃) = 31,6 г / 158 г/моль = 0,2 моль

По уравнению: Cl₂ + K₂SO₃ + H₂O = K₂SO₄ + 2HCl
На 0,2 моль K₂SO₃ требуется 0,2 моль Cl₂.
У нас 0,4 моль Cl₂, значит K₂SO₃ в недостатке.

n(K₂SO₄) = n(K₂SO₃) = 0,2 моль

m(K₂SO₄) = 0,2 моль · 174 г/моль = 34,8 г
m(Cl₂) = 0,2 моль · 71 г/моль = 14,2 г
m(раствора) = 316 + 14,2 = 330,2 г

ω(K₂SO₄) = 34,8 г / 330,2 г = 0,1054 = 10,54%

Ответ: ω(K₂SO₄) = 10,54%

Дано:
V(H₂O) = 1 л = 1000 мл
V(HCl) = 44,8 л (н.у.)
m(CaO) = 14 г

Уравнения реакций:

CaO + CO₂ = CaCO₃

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Решение:

n(HCl) = 44,8 л / 22,4 л/моль = 2 моль

n(CaO) = 14 г / 56 г/моль = 0,25 моль

По уравнению: CaO + CO₂ = CaCO₃
n(CaCO₃) = n(CaO) = 0,25 моль

По уравнению: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂
На 0,25 моль CaCO₃ требуется 0,5 моль HCl.
У нас 2 моль HCl, значит CaCO₃ в недостатке.

n(CaCl₂) = n(CaCO₃) = 0,25 моль
n(HCl прореаг.) = 0,5 моль
n(HCl изб.) = 2 — 0,5 = 1,5 моль
n(CO₂) = 0,25 моль

m(CaCl₂) = 0,25 моль · 111 г/моль = 27,75 г
m(HCl изб.) = 1,5 моль · 36,5 г/моль = 54,75 г
m(HCl) = 2 моль · 36,5 г/моль = 73 г
m(CaCO₃) = 0,25 моль · 100 г/моль = 25 г
m(CO₂) = 0,25 моль · 44 г/моль = 11 г

m(H₂O) = 1000 г
m(раствора) = 1000 + 73 + 25 — 11 = 1087 г

ω(CaCl₂) = 27,75 г / 1087 г = 0,0255 = 2,55%
ω(HCl) = 54,75 г / 1087 г = 0,0504 = 5,04%

Ответ: ω(CaCl₂) = 2,55%, ω(HCl) = 5,04%

Дано:
m(MnO₂) = 17,4 г
m(раствора HCl) = 146 г
ω(HCl) = 30%
m(раствора FeCl₂) = 254 г
ω(FeCl₂) = 20%

Уравнения реакций:

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O

2FeCl₂ + Cl₂ = 2FeCl₃

Решение:

n(MnO₂) = 17,4 г / 87 г/моль = 0,2 моль

m(HCl) = 146 г · 0,3 = 43,8 г
n(HCl) = 43,8 г / 36,5 г/моль = 1,2 моль

По уравнению: MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O
На 0,2 моль MnO₂ требуется 0,8 моль HCl.
У нас 1,2 моль HCl, значит MnO₂ в недостатке.

n(Cl₂) = n(MnO₂) = 0,2 моль

m(FeCl₂) = 254 г · 0,2 = 50,8 г
n(FeCl₂) = 50,8 г / 127 г/моль = 0,4 моль

По уравнению: 2FeCl₂ + Cl₂ = 2FeCl₃
На 0,2 моль Cl₂ требуется 0,4 моль FeCl₂.
У нас 0,4 моль FeCl₂, следовательно оба реагента прореагируют полностью.

n(FeCl₃) = 2n(Cl₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль

m(FeCl₃) = 0,4 моль · 162,5 г/моль = 65 г
m(Cl₂) = 0,2 моль · 71 г/моль = 14,2 г
m(раствора) = 254 + 14,2 = 268,2 г

ω(FeCl₃) = 65 г / 268,2 г = 0,2424 = 24,24%

Ответ: ω(FeCl₃) = 24,24%

Дано:
m(P₂O₅) = 2,84 г
m(раствора H₃PO₄) = 120 г
ω(H₃PO₄) исх. = 9%
m(раствора NaOH) = 30 г
ω(NaOH) = 20%

Уравнения реакций:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

H₃PO₄ + NaOH = NaH₂PO₄ + H₂O

Решение:

n(P₂O₅) = 2,84 г / 142 г/моль = 0,02 моль

По уравнению: P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
n(H₃PO₄) от P₂O₅ = 2n(P₂O₅) = 2 · 0,02 = 0,04 моль

m(H₃PO₄) исх. = 120 г · 0,09 = 10,8 г
n(H₃PO₄) исх. = 10,8 г / 98 г/моль = 0,11 моль

n(H₃PO₄) общ. = 0,04 + 0,11 = 0,15 моль

m(NaOH) = 30 г · 0,2 = 6 г
n(NaOH) = 6 г / 40 г/моль = 0,15 моль

Соотношение H₃PO₄ : NaOH = 0,15 : 0,15 = 1 : 1

По уравнению: H₃PO₄ + NaOH = NaH₂PO₄ + H₂O
n(NaH₂PO₄) = n(NaOH) = 0,15 моль

m(NaH₂PO₄) = 0,15 моль · 120 г/моль = 18 г
m(раствора) = 120 + 2,84 + 30 = 152,84 г

ω(NaH₂PO₄) = 18 г / 152,84 г = 0,1178 = 11,78%

Ответ: ω(NaH₂PO₄) = 11,78%

Дано:
V(H₂) с HCl = 2,24 л (н.у.)
V(NO) с HNO₃ = 8,96 л (н.у.)

Уравнения реакций:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

3Zn + 8HNO₃(разб.) = 3Zn(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

3Cu + 8HNO₃(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Решение:

n(H₂) = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль

С HCl реагирует только Zn:
По уравнению: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂
n(Zn) = n(H₂) = 0,1 моль

n(NO) = 8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль

С HNO₃ реагируют оба металла:
По уравнению: 3Zn + 8HNO₃ = 3Zn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
n(NO) от Zn = 2n(Zn) / 3 = 2 · 0,1 / 3 = 0,067 моль

n(NO) от Cu = 0,4 — 0,067 = 0,333 моль

По уравнению: 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
n(Cu) = 3n(NO) / 2 = 3 · 0,333 / 2 = 0,5 моль

m(Zn) = 0,1 моль · 65 г/моль = 6,5 г
m(Cu) = 0,5 моль · 64 г/моль = 32 г
m(смеси) = 6,5 + 32 = 38,5 г

ω(Cu) = 32 г / 38,5 г = 0,831 = 83,1%

Ответ: ω(Cu) = 83,1%

Дано:
m(раствора H₂SO₄) = 880 г
ω(H₂SO₄) исх. = 4%
m(SO₃) = 16 г
m(раствора KOH) = 112 г
ω(KOH) = 10%

Уравнения реакций:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

H₂SO₄ + KOH = KHSO₄ + H₂O

Решение:

m(H₂SO₄) исх. = 880 г · 0,04 = 35,2 г
n(H₂SO₄) исх. = 35,2 г / 98 г/моль = 0,36 моль

n(SO₃) = 16 г / 80 г/моль = 0,2 моль

По уравнению: SO₃ + H₂O = H₂SO₄
n(H₂SO₄) от SO₃ = n(SO₃) = 0,2 моль

n(H₂SO₄) общ. = 0,36 + 0,2 = 0,56 моль

m(KOH) = 112 г · 0,1 = 11,2 г
n(KOH) = 11,2 г / 56 г/моль = 0,2 моль

Соотношение H₂SO₄ : KOH = 0,56 : 0,2 = 2,8 : 1

Это больше 1:1, но меньше 1:2, значит образуется только KHSO₄:

По уравнению: H₂SO₄ + KOH = KHSO₄ + H₂O
n(KHSO₄) = n(KOH) = 0,2 моль

m(KHSO₄) = 0,2 моль · 136 г/моль = 27,2 г
m(раствора) = 880 + 16 + 112 = 1008 г

ω(KHSO₄) = 27,2 г / 1008 г = 0,027 = 2,7%

Ответ: ω(KHSO₄) = 2,7%

Дано:
m(образца KClO₃) = 0,9 г
m(AgCl) = 4,78 г

Уравнения реакций:

KClO₃ + 6HCl = KCl + 3Cl₂↑ + 3H₂O     (I)

3Cl₂ + 6NaOH = 5NaCl + NaClO₃ + 3H₂O    (II)

NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃    (III)

2AgNO₃ + 2NaOH = Ag₂O + 2NaNO₃ + H₂O (IV)

Решение:

n(AgCl) = 4,78 г / 143,5 г/моль = 0,0333 моль

В соответствии с уравнением реакции III 

n(NaCl) = n(AgCl) = 0,0333 моль

В соответствии с уравнением реакции II

n(Cl₂) = 3·n(NaCl)/5 = 0,01998 моль

В соответствии с уравнением реакции I

n(KClO₃) = n(Cl₂)/3 = 0,00666 моль, следовательно

m(KClO₃) = 0,00666 моль · 122,5 г/моль = 0,816 г

ω(KClO₃) = 0,816 г / 0,9 г = 0,907 = 90,7%

Ответ: ω(KClO₃) = 90,7%

ХХХ

Дано:
m(Li₂O₂) = 2,3 г
m(H₂O) = 62 г
V(CO₂) = 2,24 л (н.у.)

Уравнения реакций:

2Li₂O₂ + 2H₂O = 4LiOH + O₂↑

Li₂CO₃ + CO₂ + H₂O = 2LiHCO₃

Решение:

n(Li₂O₂) = 2,3 г / 46 г/моль = 0,05 моль

По уравнению: 2Li₂O₂ + 2H₂O = 4LiOH + O₂
n(LiOH) = 2n(Li₂O₂) = 2 · 0,05 = 0,1 моль
n(O₂) = n(Li₂O₂) / 2 = 0,05 / 2 = 0,025 моль

n(CO₂) = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль

Соотношение LiOH : CO₂ = 0,1 : 0,1 = 1 : 1

При соотношении 2:1 образуется Li₂CO₃, при 1:1 — LiHCO₃.
У нас соотношение 1:1, значит образуется LiHCO₃:

По уравнению: LiOH + CO₂ = LiHCO₃
n(LiHCO₃) = n(LiOH) = 0,1 моль

m(LiHCO₃) = 0,1 моль · 68 г/моль = 6,8 г
m(O₂) = 0,025 моль · 32 г/моль = 0,8 г
m(CO₂) = 0,1 моль · 44 г/моль = 4,4 г

m(раствора) = 62 + 2,3 — 0,8 + 4,4 = 67,9 г

ω(LiHCO₃) = 6,8 г / 67,9 г = 0,1001 = 10,01%

Ответ: ω(LiHCO₃) = 10,01%

Дано:
m(образца KMnO₄) = 15,8 г
ω(примесей) = 20%

Уравнения реакций:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Решение:

1. Масса чистого перманганата калия

m(KMnO₄) = 15,8 · 0,80 = 12,64 г

ν(KMnO₄) = 12,64 / 158 = 0,08 моль

2. Разложение KMnO₄

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

ν(K₂MnO₄) = ν(MnO₂) = 0,08 / 2 = 0,04 моль

3. Получение хлора при действии HCl

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

1 моль MnO₂ → 1 моль Cl₂

K₂MnO₄ + 8HCl = MnCl2 + 2KCl + 2Cl2 + 4H2O

1 моль K₂MnO₄ → 2 моль Cl₂

ν(Cl₂) = 2·ν(K₂MnO₄) + ν(MnO₂) = 2·0,04 + 0,04 = 0,12 моль

4. Объём хлора при н.у.

V(Cl₂) = 0,120 · 22,4 = 2,688 л ≈ 2,7 л

Ответ: V(Cl₂) ≈ 2,7 л.

Дано:
m(Ca₃N₂) = 74 г
V(H₂O) = 72 мл
m(раствора FeCl₃) = 487,5 г
ω(FeCl₃) = 10%

Уравнения реакций:

Ca₃N₂ + 6H₂O = 3Ca(OH)₂ + 2NH₃↑

FeCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O = Fe(OH)₃↓ + 3NH₄Cl

Решение:

n(Ca₃N₂) = 74 г / 148 г/моль = 0,5 моль

По уравнению: Ca₃N₂ + 6H₂O = 3Ca(OH)₂ + 2NH₃
n(NH₃) = 2n(Ca₃N₂) = 2 · 0,5 = 1 моль

m(FeCl₃) = 487,5 г · 0,1 = 48,75 г
n(FeCl₃) = 48,75 г / 162,5 г/моль = 0,3 моль

По уравнению: FeCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O = Fe(OH)₃ + 3NH₄Cl
На 0,3 моль FeCl₃ требуется 0,9 моль NH₃.
У нас 1 моль NH₃, значит FeCl₃ в недостатке.

n(NH₄Cl) = 3n(FeCl₃) = 3 · 0,3 = 0,9 моль
n(Fe(OH)₃) = n(FeCl₃) = 0,3 моль

m(NH₄Cl) = 0,9 моль · 53,5 г/моль = 48,15 г
m(NH₃) = 1 моль · 17 г/моль = 17 г
m(Fe(OH)₃) = 0,3 моль · 107 г/моль = 32,1 г

m(раствора) = 487,5 + 17 — 32,1 = 472,4 г

ω(NH₄Cl) = 48,15 г / 472,4 г = 0,1019 = 10,19%

Ответ: ω(NH₄Cl) = 10,19%

Дано:
m(Zn) = 1,95 г
m(раствора CuSO₄) = 160 г
ω(CuSO₄) = 5%
V(раствора HNO₃) = 60 мл
ω(HNO₃) = 10%
ρ(раствора HNO₃) = 1,055 г/мл

Уравнения реакций:

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu↓

3Cu + 8HNO₃(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Решение:

n(Zn) = 1,95 г / 65 г/моль = 0,03 моль

m(CuSO₄) = 160 г · 0,05 = 8 г
n(CuSO₄) = 8 г / 160 г/моль = 0,05 моль

По уравнению: Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu
На 0,03 моль Zn требуется 0,03 моль CuSO₄.
У нас 0,05 моль CuSO₄, значит Zn в недостатке.

n(Cu) = n(Zn) = 0,03 моль

m(раствора HNO₃) = 60 мл · 1,055 г/мл = 63,3 г
m(HNO₃) = 63,3 г · 0,1 = 6,33 г
n(HNO₃) = 6,33 г / 63 г/моль = 0,1 моль

По уравнению: 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
На 0,03 моль Cu требуется 0,08 моль HNO₃.
У нас 0,1 моль HNO₃, значит Cu в недостатке.

n(Cu(NO₃)₂) = n(Cu) = 0,03 моль
n(NO) = 2n(Cu) / 3 = 2 · 0,03 / 3 = 0,02 моль

m(Cu(NO₃)₂) = 0,03 моль · 188 г/моль = 5,64 г
m(Cu) = 0,03 моль · 64 г/моль = 1,92 г
m(NO) = 0,02 моль · 30 г/моль = 0,6 г

m(раствора) = 63,3 + 1,92 — 0,6 = 64,62 г

ω(Cu(NO₃)₂) = 5,64 г / 64,62 г = 0,0873 = 8,73%

Ответ: ω(Cu(NO₃)₂) = 8,73%

Дано:
m(P) = 1,24 г
V(раствора H₂SO₄) = 16,84 мл
ω(H₂SO₄) = 97%
ρ(раствора H₂SO₄) = 1,8 г/мл
ω(NaOH) = 32%
ρ(раствора NaOH) = 1,35 г/мл

Уравнения реакций:

2P + 5H₂SO₄(конц.) = 2H₃PO₄ + 5SO₂↑

H₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

Решение:

n(P) = 1,24 г / 31 г/моль = 0,04 моль

m(раствора H₂SO₄) = 16,84 мл · 1,8 г/мл = 30,312 г
m(H₂SO₄) = 30,312 г · 0,97 = 29,4 г
n(H₂SO₄) = 29,4 г / 98 г/моль = 0,3 моль

По уравнению: 2P + 5H₂SO₄ = 2H₃PO₄ + 5SO₂
На 0,04 моль P требуется 0,1 моль H₂SO₄.
У нас 0,3 моль H₂SO₄, значит P в недостатке.

n(H₃PO₄) = n(P) = 0,04 моль
n(H₂SO₄ прореаг.) = 2,5n(P) = 2,5 · 0,04 = 0,1 моль
n(H₂SO₄ изб.) = 0,3 — 0,1 = 0,2 моль

Для полной нейтрализации:
n(NaOH) от H₃PO₄ = 3n(H₃PO₄) = 3 · 0,04 = 0,12 моль
n(NaOH) от H₂SO₄ = 2n(H₂SO₄) = 2 · 0,2 = 0,4 моль
n(NaOH) общ. = 0,12 + 0,4 = 0,52 моль

m(NaOH) = 0,52 моль · 40 г/моль = 20,8 г
m(раствора NaOH) = 20,8 г / 0,32 = 65 г
V(раствора NaOH) = 65 г / 1,35 г/мл = 48,15 мл

Ответ: V(раствора NaOH) = 48,15 мл

1. Взаимодействие серебра с азотной кислотой

Ag + 2HNO₃(к) → AgNO₃ + NO₂↑ + H₂O

m(Ag) = 21,6 г; M(Ag) = 108 г/моль

ν(Ag) = 21,6 / 108 = 0,2 моль

m(HNO₃) = 0,68 · 600 = 408 г

M(HNO₃) = 63 г/моль

ν(HNO₃) = 408 / 63 ≈ 6,48 моль (HNO₃ в избытке)

По уравнению: ν(NO₂) = ν(Ag) = 0,2 моль

2. Поглощение NO₂ раствором NaOH

Дан 10%-ный раствор NaOH массой 300 г:

m(NaOH) = 0,10 · 300 = 30 г

M(NaOH) = 40 г/моль

ν(NaOH) = 30 / 40 = 0,75 моль

Холодный раствор:

2NO₂ + 2NaOH → NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O

На 1 моль NO₂ требуется 1 моль NaOH.

ν(NaOH, потр) = ν(NO₂) = 0,2 моль

ν(NaOH, ост) = 0,75 − 0,2 = 0,55 моль

ν(NaNO₂) = ν(NaNO₃) = ν(NO₂) / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль

ν(H₂O, образов.) = 0,1 моль

3. Массы веществ в конечном растворе

m(NaOH) = 0,55 · 40 = 22 г

M(NaNO₂) = 69 г/моль → m(NaNO₂) = 0,1 · 69 = 6,9 г

M(NaNO₃) = 85 г/моль → m(NaNO₃) = 0,1 · 85 = 8,5 г

Вода: исходно в растворе NaOH → m(H₂O, исходн) = 300 − 30 = 270 г

Образовалась: m(H₂O, образов.) = 0,1 · 18 = 1,8 г

m(H₂O, общ) = 270 + 1,8 = 271,8 г

4. Масса раствора и массовые доли

m(р-ра) = 22 + 6,9 + 8,5 + 271,8 = 309,2 г

w(NaOH) = 22 / 309,2 ≈ 0,071 или 7,1 %

w(NaNO₂) = 6,9 / 309,2 ≈ 0,022 или 2,2 %

w(NaNO₃) = 8,5 / 309,2 ≈ 0,027 или 2,7 %

w(H₂O) = 271,8 / 309,2 ≈ 0,879 или 87,9 %

Ответ: w(NaOH) ≈ 7,1 %, w(NaNO₂) ≈ 2,2 %, w(NaNO₃) ≈ 2,7 %, w(H₂O) ≈ 87,9 %.

Дано:
V(раствора K₂CO₃) = 130 мл
ω(K₂CO₃) = 10%
ρ(раствора K₂CO₃) = 1,04 г/мл
V(раствора BaCl₂) = 260 мл
ω(BaCl₂) = 15%
ρ(раствора BaCl₂) = 1,07 г/мл

Уравнение реакции:

K₂CO₃ + BaCl₂ = BaCO₃↓ + 2KCl

Решение:

m(раствора K₂CO₃) = 130 мл · 1,04 г/мл = 135,2 г
m(K₂CO₃) = 135,2 г · 0,1 = 13,52 г
n(K₂CO₃) = 13,52 г / 138 г/моль = 0,098 моль

m(раствора BaCl₂) = 260 мл · 1,07 г/мл = 278,2 г
m(BaCl₂) = 278,2 г · 0,15 = 41,73 г
n(BaCl₂) = 41,73 г / 208 г/моль = 0,2 моль

По уравнению: K₂CO₃ + BaCl₂ = BaCO₃ + 2KCl
На 0,098 моль K₂CO₃ требуется 0,098 моль BaCl₂.
У нас 0,2 моль BaCl₂, значит K₂CO₃ в недостатке.

n(KCl) = 2n(K₂CO₃) = 2 · 0,098 = 0,196 моль
n(BaCO₃) = n(K₂CO₃) = 0,098 моль

m(KCl) = 0,196 моль · 74,5 г/моль = 14,602 г
m(BaCO₃) = 0,098 моль · 197 г/моль = 19,306 г

m(раствора) = 135,2 + 278,2 — 19,306 = 394,094 г

ω(KCl) = 14,602 г / 394,094 г = 0,0371 = 3,71%

Ответ: ω(KCl) = 3,71%

Дано:
V(раствора HNO₃) = 120 мл
ω(HNO₃) = 7%
ρ(раствора HNO₃) = 1,03 г/мл
m(CaC₂) = 12,8 г
ω(HCl) = 20%
ρ(раствора HCl) = 1,10 г/мл

Уравнения реакций:

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂↑

Ca(OH)₂ + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

Ca(OH)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O

Решение:

n(CaC₂) = 12,8 г / 64 г/моль = 0,2 моль

По уравнению: CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂
n(Ca(OH)₂) = n(CaC₂) = 0,2 моль

m(раствора HNO₃) = 120 мл · 1,03 г/мл = 123,6 г
m(HNO₃) = 123,6 г · 0,07 = 8,652 г
n(HNO₃) = 8,652 г / 63 г/моль = 0,1373 моль

По уравнению: Ca(OH)₂ + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + 2H₂O
n(Ca(OH)₂ прореаг.) = n(HNO₃) / 2 = 0,1373 / 2 = 0,06865 моль
n(Ca(OH)₂ изб.) = 0,2 — 0,06865 = 0,13135 моль

Для полной нейтрализации избытка Ca(OH)₂:
По уравнению: Ca(OH)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O
n(HCl) = 2n(Ca(OH)₂ изб.) = 2 · 0,13135 = 0,2627 моль

m(HCl) = 0,2627 моль · 36,5 г/моль = 9,589 г
m(раствора HCl) = 9,589 г / 0,2 = 47,945 г
V(раствора HCl) = 47,945 г / 1,10 г/мл = 43,59 мл

Ответ: V(раствора HCl) ≈ 43,6 мл

Дано:
m(CaC₂) = 16 г
m(раствора KOH) = 200 г
ω(KOH) = 7%

Уравнения реакций:

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂↑

2C₂H₂ + 5O₂ = 4CO₂ + 2H₂O

KOH + CO₂ = KHCO₃

Решение:

n(CaC₂) = 16 г / 64 г/моль = 0,25 моль

n(C₂H₂) = 0,25 моль

n(CO₂) = 2n(C₂H₂) = 0,5 моль

m(KOH) = 200 г · 0,07 = 14 г
n(KOH) = 14 г / 56 г/моль = 0,25 моль

По уравнению: KOH + CO₂ = KHCO₃
n(KHCO₃) = n(KOH) = 0,25 моль

m(KHCO₃) = 0,25 моль · 100 г/моль = 25 г

Ответ: m(KHCO₃) = 25 г

Дано:
m(CO) = 19,6 г
m(раствора NaOH) = 420 г
ω(NaOH) = 10,5%

Уравнения реакций:

2CO + O₂ = 2CO₂

2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O

NaOH + CO₂ = NaHCO₃

Решение:

n(CO) = 19,6 г / 28 г/моль = 0,7 моль

По уравнению: 2CO + O₂ = 2CO₂
n(CO₂) = n(CO) = 0,7 моль

m(NaOH) = 420 г · 0,105 = 44,1 г
n(NaOH) = 44,1 г / 40 г/моль = 1,1025 моль

Соотношение NaOH : CO₂ = 1,1025 : 0,7 = 1,575 : 1

Это соотношение между 1:1 (гидрокарбонат) и 2:1 (карбонат), значит образуется смесь Na₂CO₃ и NaHCO₃.

Пусть n(Na₂CO₃) = x моль, n(NaHCO₃) = y моль

По CO₂: x + y = 0,7
По NaOH: 2x + y = 1,1025

Из первого уравнения: y = 0,7 — x
Подставляем: 2x + 0,7 — x = 1,1025
x = 0,4025 
y = 0,7 — 0,4025 = 0,2975 

n(Na₂CO₃) = 0,4025 моль
n(NaHCO₃) = 0,2975 моль

m(Na₂CO₃) = 0,4025 моль · 106 г/моль = 42,665 г
m(NaHCO₃) = 0,2975 моль · 84 г/моль = 24,99 г
m(CO₂) = 0,7 моль · 44 г/моль = 30,8 г

m(раствора) = 420 + 30,8 = 450,8 г

ω(Na₂CO₃) = 42,665 г / 450,8 г = 0,0947 = 9,47%
ω(NaHCO₃) = 24,99 г / 450,8 г = 0,0554 = 5,54%

Ответ: ω(Na₂CO₃) = 9,47%, ω(NaHCO₃) = 5,54%

Дано:
m(Na) = 0,92 г
ω(H₃PO₄) = 10%

Уравнения реакций:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

2NaOH + H₃PO₄ = Na₂HPO₄ + 2H₂O

Решение:

n(Na) = 0,92 г / 23 г/моль = 0,04 моль

По уравнению: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂
n(NaOH) = n(Na) = 0,04 моль

По уравнению: 2NaOH + H₃PO₄ = Na₂HPO₄ + 2H₂O
n(H₃PO₄) = n(NaOH) / 2 = 0,04 / 2 = 0,02 моль

m(H₃PO₄) = 0,02 моль · 98 г/моль = 1,96 г
m(раствора H₃PO₄) = 1,96 г / 0,1 = 19,6 г

Ответ: m(раствора H₃PO₄) = 19,6 г

Дано:
m(раствора H₃PO₄) = 120 г
ω(H₃PO₄) = 4,1%
m(раствора KOH) = 28 г
ω(KOH) = 10%

Уравнения реакций:

H₃PO₄ + KOH = KH₂PO₄ + H₂O

Решение:

m(H₃PO₄) = 120 г · 0,041 = 4,92 г
n(H₃PO₄) = 4,92 г / 98 г/моль = 0,05 моль

m(KOH) = 28 г · 0,1 = 2,8 г
n(KOH) = 2,8 г / 56 г/моль = 0,05 моль

Соотношение H₃PO₄ : KOH = 0,05 : 0,05 = 1 : 1

По уравнению: H₃PO₄ + KOH = KH₂PO₄ + H₂O
n(KH₂PO₄) = n(KOH) = 0,05 моль

m(KH₂PO₄) = 0,05 моль · 136 г/моль = 6,8 г

Ответ: m(KH₂PO₄) = 6,8 г

Дано:
m(раствора AgNO₃) = 150 г
ω(AgNO₃) = 6,8%
m(раствора Na₃PO₄) = 200 г
ω(Na₃PO₄) = 4,1%

Уравнение реакции:

3AgNO₃ + Na₃PO₄ = Ag₃PO₄↓ + 3NaNO₃

Решение:

m(AgNO₃) = 150 г · 0,068 = 10,2 г
n(AgNO₃) = 10,2 г / 170 г/моль = 0,06 моль

m(Na₃PO₄) = 200 г · 0,041 = 8,2 г
n(Na₃PO₄) = 8,2 г / 164 г/моль = 0,05 моль

По уравнению: 3AgNO₃ + Na₃PO₄ = Ag₃PO₄ + 3NaNO₃
На 0,05 моль Na₃PO₄ требуется 0,15 моль AgNO₃.
У нас 0,06 моль AgNO₃, значит AgNO₃ в недостатке.

n(Ag₃PO₄) = n(AgNO₃) / 3 = 0,06 / 3 = 0,02 моль
n(NaNO₃) = n(AgNO₃) = 0,06 моль
n(Na₃PO₄ прореаг.) = 0,02 моль
n(Na₃PO₄ изб.) = 0,05 — 0,02 = 0,03 моль

m(Ag₃PO₄) = 0,02 моль · 419 г/моль = 8,38 г
m(NaNO₃) = 0,06 моль · 85 г/моль = 5,1 г
m(Na₃PO₄ изб.) = 0,03 моль · 164 г/моль = 4,92 г

m(раствора) = 150 + 200 — 8,38 = 341,62 г

ω(NaNO₃) = 5,1 г / 341,62 г = 0,0149 = 1,49%
ω(Na₃PO₄) = 4,92 г / 341,62 г = 0,0144 = 1,44%

Ответ: ω(NaNO₃) = 1,49%, ω(Na₃PO₄) = 1,44%

Дано:
V(раствора H₃PO₄) = 200 мл
ω(H₃PO₄) исх. = 17,8%
ρ(раствора H₃PO₄) = 1,1 г/мл
m(P₂O₅) = 14,2 г

Уравнение реакции:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

Решение:

m(раствора H₃PO₄) исх. = 200 мл · 1,1 г/мл = 220 г
m(H₃PO₄) исх. = 220 г · 0,178 = 39,16 г
n(H₃PO₄) исх. = 39,16 г / 98 г/моль = 0,4 моль

n(P₂O₅) = 14,2 г / 142 г/моль = 0,1 моль

По уравнению: P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
n(H₃PO₄) от P₂O₅ = 2n(P₂O₅) = 2 · 0,1 = 0,2 моль

n(H₃PO₄) общ. = 0,4 + 0,2 = 0,6 моль

m(H₃PO₄) общ. = 0,6 моль · 98 г/моль = 58,8 г
m(раствора) = 220 + 14,2 = 234,2 г

ω(H₃PO₄) = 58,8 г / 234,2 г = 0,251 = 25,1%

Ответ: ω(H₃PO₄) = 25,1%

ХХХ

Дано:
V(раствора CaCl₂) = 141,6 мл
ω(CaCl₂) = 14%
ρ(раствора CaCl₂) = 1,12 г/мл
m(раствора Na₃PO₄) = 246 г
ω(Na₃PO₄) = 20%

Уравнение реакции:

3CaCl₂ + 2Na₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂↓ + 6NaCl

Решение:

m(раствора CaCl₂) = 141,6 мл · 1,12 г/мл = 158,592 г
m(CaCl₂) = 158,592 г · 0,14 = 22,2 г
n(CaCl₂) = 22,2 г / 111 г/моль = 0,2 моль

m(Na₃PO₄) = 246 г · 0,2 = 49,2 г
n(Na₃PO₄) = 49,2 г / 164 г/моль = 0,3 моль

По уравнению: 3CaCl₂ + 2Na₃PO₄ = Ca₃(PO₄)₂ + 6NaCl
На 0,2 моль CaCl₂ требуется 0,133 моль Na₃PO₄.
У нас 0,3 моль Na₃PO₄, значит CaCl₂ в недостатке.

n(Ca₃(PO₄)₂) = n(CaCl₂) / 3 = 0,2 / 3 = 0,0667 моль
n(NaCl) = 2n(CaCl₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль
n(Na₃PO₄ прореаг.) = 2n(Ca₃(PO₄)₂) = 2 · 0,0667 = 0,133 моль
n(Na₃PO₄ изб.) = 0,3 — 0,133 = 0,167 моль

m(Ca₃(PO₄)₂) = 0,0667 моль · 310 г/моль = 20,67 г
m(NaCl) = 0,4 моль · 58,5 г/моль = 23,4 г
m(Na₃PO₄ изб.) = 0,167 моль · 164 г/моль = 27,39 г

m(раствора) = 158,592 + 246 — 20,67 = 383,922 г

ω(NaCl) = 23,4 г / 383,922 г = 0,0609 = 6,09%
ω(Na₃PO₄) = 27,39 г / 383,922 г = 0,0713 = 7,13%

Ответ: m(Ca₃(PO₄)₂) = 20,67 г, ω(NaCl) = 6,09%, ω(Na₃PO₄) = 7,13%

Дано:
m(смеси CaCO₃ и CaO) = 25,6 г
V(раствора HNO₃) = 480 мл
ω(HNO₃) = 10%
ρ(раствора HNO₃) = 1,05 г/мл
V(газа) = 4,48 л (н.у.)

Уравнения реакций:

CaCO₃ + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑

CaO + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O

Решение:

n(CO₂) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

Газ выделяется только от CaCO₃:
n(CaCO₃) = n(CO₂) = 0,2 моль

m(CaCO₃) = 0,2 моль · 100 г/моль = 20 г
m(CaO) = 25,6 г — 20 г = 5,6 г
n(CaO) = 5,6 г / 56 г/моль = 0,1 моль

m(раствора HNO₃) = 480 мл · 1,05 г/мл = 504 г
m(HNO₃) = 504 г · 0,1 = 50,4 г
n(HNO₃) = 50,4 г / 63 г/моль = 0,8 моль

По уравнениям:
n(HNO₃) от CaCO₃ = 2n(CaCO₃) = 2 · 0,2 = 0,4 моль
n(HNO₃) от CaO = 2n(CaO) = 2 · 0,1 = 0,2 моль
n(HNO₃) прореаг. = 0,4 + 0,2 = 0,6 моль

n(HNO₃ изб.) = 0,8 — 0,6 = 0,2 моль
n(Ca(NO₃)₂) = n(CaCO₃) + n(CaO) = 0,2 + 0,1 = 0,3 моль

m(Ca(NO₃)₂) = 0,3 моль · 164 г/моль = 49,2 г
m(HNO₃ изб.) = 0,2 моль · 63 г/моль = 12,6 г
m(CO₂) = 0,2 моль · 44 г/моль = 8,8 г

m(раствора) = 504 + 25,6 — 8,8 = 520,8 г

ω(Ca(NO₃)₂) = 49,2 г / 520,8 г = 0,0945 = 9,45%
ω(HNO₃) = 12,6 г / 520,8 г = 0,0242 = 2,42%

Ответ: ω(Ca(NO₃)₂) = 9,45%, ω(HNO₃) = 2,42%

Дано:
m(Zn) = 13 г
V(H₂O) = 300 мл
m(Na) = 11,5 г

Уравнения реакций:

2Zn + O₂ = 2ZnO

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]

Решение:

n(Zn) = 13 г / 65 г/моль = 0,2 моль

По уравнению: 2Zn + O₂ = 2ZnO
n(ZnO) = n(Zn) = 0,2 моль

n(Na) = 11,5 г / 23 г/моль = 0,5 моль

По уравнению: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂
n(NaOH) = n(Na) = 0,5 моль
n(H₂) = n(Na) / 2 = 0,25 моль

По уравнению: ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]
На 0,2 моль ZnO требуется 0,4 моль NaOH.
У нас 0,5 моль NaOH, значит ZnO в недостатке.

n(Na₂[Zn(OH)₄]) = n(ZnO) = 0,2 моль
n(NaOH прореаг.) = 2n(ZnO) = 0,4 моль
n(NaOH изб.) = 0,5 — 0,4 = 0,1 моль

m(Na₂[Zn(OH)₄]) = 0,2 моль · 179 г/моль = 35,8 г
m(NaOH изб.) = 0,1 моль · 40 г/моль = 4 г
m(H₂) = 0,25 моль · 2 г/моль = 0,5 г
m(ZnO) = 0,2 моль · 81 г/моль = 16,2 г

m(H₂O) = 300 г
m(раствора) = 300 + 11,5 — 0,5 + 16,2 = 327,2 г

ω(Na₂[Zn(OH)₄]) = 35,8 г / 327,2 г = 0,1094 = 10,94%
ω(NaOH) = 4 г / 327,2 г = 0,0122 = 1,22%

Ответ: ω(Na₂[Zn(OH)₄]) = 10,94%, ω(NaOH) = 1,22%

Дано:
m(NaNO₂) = 6,9 г
m(раствора NH₄Cl) = 110 г
ω(NH₄Cl) = 10%

Уравнение реакции:

NaNO₂ + NH₄Cl = NaCl + N₂↑ + 2H₂O

Решение:

n(NaNO₂) = 6,9 г / 69 г/моль = 0,1 моль

m(NH₄Cl) = 110 г · 0,1 = 11 г
n(NH₄Cl) = 11 г / 53,5 г/моль = 0,206 моль

По уравнению: NaNO₂ + NH₄Cl = NaCl + N₂ + 2H₂O
На 0,1 моль NaNO₂ требуется 0,1 моль NH₄Cl.
У нас 0,206 моль NH₄Cl, значит NaNO₂ в недостатке.

n(N₂) = n(NaNO₂) = 0,1 моль
n(NaCl) = n(NaNO₂) = 0,1 моль

V(N₂) = 0,1 моль · 22,4 л/моль = 2,24 л

m(NaCl) = 0,1 моль · 58,5 г/моль = 5,85 г
m(N₂) = 0,1 моль · 28 г/моль = 2,8 г
m(H₂O образ.) = 0,2 моль · 18 г/моль = 3,6 г

m(раствора) = 110 + 6,9 — 2,8 = 114,1 г

ω(NaCl) = 5,85 г / 114,1 г = 0,0513 = 5,13%

Ответ: V(N₂) = 2,24 л, ω(NaCl) = 5,13%

Дано:
ω(Na₂CO₃) в смеси = 61,3%
V(раствора NaOH) = 144 мл
ω(NaOH) = 10%
ρ(раствора NaOH) = 1,11 г/мл
ω(HCl) = 15%

Уравнения реакций:

NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃ + H₂O

NaHCO₃ + HCl = NaCl + H₂O + CO₂↑

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑

Решение:

m(раствора NaOH) = 144 · 1,11 = 159,84 г
m(NaOH) = 159,84 · 0,1 = 15,984 г
n(NaOH) = 15,984 / 40 = 0,4 моль

n(NaHCO₃) = 0,4 моль
m(NaHCO₃) = 0,4 · 84 = 33,6 г

ω(NaHCO₃) = 38,7%
m(смеси) = 33,6 / 0,387 = 86,8 г
m(Na₂CO₃) = 86,8 · 0,613 = 53,2 г
n(Na₂CO₃) = 53,2 / 106 = 0,5 моль

n(HCl) = 0,4 + 2 · 0,5 = 1,4 моль

m(HCl) = 1,4 · 36,5 = 51,1 г
m(раствора HCl) = 51,1 / 0,15 = 340,7 г

Ответ: m(раствора HCl) = 340,7 г

Дано:
m(Na) = 2,3 г
V(H₂O) = 100 мл
V(раствора HNO₃) = 100 мл
ω(HNO₃) = 30%
ρ(раствора HNO₃) = 1,18 г/мл

Уравнения реакций:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O

Решение:

n(Na) = 2,3 г / 23 г/моль = 0,1 моль

По уравнению: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂
n(NaOH) = n(Na) = 0,1 моль
n(H₂) = 0,05 моль

m(раствора HNO₃) = 100 мл · 1,18 г/мл = 118 г
m(HNO₃) = 118 г · 0,3 = 35,4 г
n(HNO₃) = 35,4 г / 63 г/моль = 0,562 моль

По уравнению: NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O
На 0,1 моль NaOH требуется 0,1 моль HNO₃.
У нас 0,562 моль HNO₃, значит NaOH в недостатке.

n(NaNO₃) = n(NaOH) = 0,1 моль

m(NaNO₃) = 0,1 моль · 85 г/моль = 8,5 г
m(H₂) = 0,05 моль · 2 г/моль = 0,1 г

m(H₂O) = 100 г
m(раствора) = 100 + 2,3 — 0,1 + 118 = 220,2 г

ω(NaNO₃) = 8,5 г / 220,2 г = 0,0386 = 3,86%

Ответ: ω(NaNO₃) = 3,86%

Дано:
m(KOH) = 5,6 г
m(NH₄Cl) = 5,0 г
m(H₂O) = 50 г
ω(HNO₃) = 10%
ρ(раствора HNO₃) = 1,06 г/мл

Уравнения реакций:

KOH + NH₄Cl = KCl + NH₃↑ + H₂O

NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃

Решение:

n(KOH) = 5,6 г / 56 г/моль = 0,1 моль
n(NH₄Cl) = 5,0 г / 53,5 г/моль = 0,093 моль

По уравнению: KOH + NH₄Cl = KCl + NH₃ + H₂O
NH₄Cl в недостатке.
n(NH₃) = n(NH₄Cl) = 0,093 моль

m(NH₃) = 0,093 моль · 17 г/моль = 1,58 г
m(раствора NH₃) = 50 + 1,58 = 51,58 г

ω(NH₃) = 1,58 г / 51,58 г = 0,0306 = 3,06%

Для нейтрализации:
По уравнению: NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃
n(HNO₃) = n(NH₃) = 0,093 моль

m(HNO₃) = 0,093 моль · 63 г/моль = 5,86 г
m(раствора HNO₃) = 5,86 г / 0,1 = 58,6 г
V(раствора HNO₃) = 58,6 г / 1,06 г/мл = 55,3 мл

Ответ: ω(NH₃) = 3,06%, V(раствора HNO₃) = 55,3 мл

Дано:
m(раствора H₂SO₄) = 250 г
ω(H₂SO₄) исх. = 20%
V(CH₄) = 4,48 л (н.у.)

Уравнения реакций:

Al₄C₃ + 12H₂O = 4Al(OH)₃ + 3CH₄↑

2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Решение:

n(CH₄) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

По уравнению: Al₄C₃ + 12H₂O = 4Al(OH)₃ + 3CH₄
n(Al₄C₃) = n(CH₄) / 3 = 0,2 / 3 = 0,067 моль
n(Al(OH)₃) = 4n(Al₄C₃) = 4 · 0,067 = 0,267 моль

m(H₂SO₄) исх. = 250 г · 0,2 = 50 г
n(H₂SO₄) исх. = 50 г / 98 г/моль = 0,51 моль

По уравнению: 2Al(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O
n(H₂SO₄ прореаг.) = 3n(Al(OH)₃) / 2 = 3 · 0,267 / 2 = 0,4 моль

n(H₂SO₄ изб.) = 0,51 — 0,4 = 0,11 моль

m(H₂SO₄ изб.) = 0,11 моль · 98 г/моль = 10,78 г
m(Al₄C₃) = 0,067 моль · 144 г/моль = 9,65 г
m(CH₄) = 0,2 моль · 16 г/моль = 3,2 г

m(раствора) = 250 + 9,65 — 3,2 = 256,45 г

ω(H₂SO₄) = 10,78 г / 256,45 г = 0,042 или 4,2%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 4,2%

Дано:
V(раствора Na₂CO₃) = 300 мл
ω(Na₂CO₃) = 7%
ρ(раствора Na₂CO₃) = 1,03 г/мл
V(раствора BaCl₂) = 200 мл
ω(BaCl₂) = 15%
ρ(раствора BaCl₂) = 1,07 г/мл

Уравнение реакции:

Na₂CO₃ + BaCl₂ = BaCO₃↓ + 2NaCl

Решение:

m(раствора Na₂CO₃) = 300 мл · 1,03 г/мл = 309 г
m(Na₂CO₃) = 309 г · 0,07 = 21,63 г
n(Na₂CO₃) = 21,63 г / 106 г/моль ≈ 0,204 моль

m(раствора BaCl₂) = 200 мл · 1,07 г/мл = 214 г
m(BaCl₂) = 214 г · 0,15 = 32,1 г
n(BaCl₂) = 32,1 г / 208 г/моль ≈ 0,154 моль

По уравнению: Na₂CO₃ + BaCl₂ = BaCO₃ + 2NaCl
BaCl₂ в недостатке.

n(BaCO₃) = n(BaCl₂) ≈ 0,154 моль
n(NaCl) = 2n(BaCl₂) ≈ 2 · 0,154 ≈ 0,308 моль

m(BaCO₃) ≈ 0,154 моль · 197 г/моль ≈ 30,34 г
m(NaCl) ≈ 0,308 моль · 58,5 г/моль ≈ 18,02 г

m(раствора) = 309 + 214 — 30,34 = 492,66 г

ω(NaCl) ≈ 18,02 г / 492,66 г ≈ 0,0366 или 3,66%

Ответ: ω(NaCl) = 3,66%

Дано:
V(раствора K₂CO₃) = 200 мл
ω(K₂CO₃) = 11%
ρ(раствора K₂CO₃) = 1,04 г/мл
V(раствора BaCl₂) = 250 мл
ω(BaCl₂) = 15%
ρ(раствора BaCl₂) = 1,07 г/мл

Уравнение реакции:

K₂CO₃ + BaCl₂ = BaCO₃↓ + 2KCl

Решение:

m(раствора K₂CO₃) = 200 мл · 1,04 г/мл = 208 г
m(K₂CO₃) = 208 г · 0,11 = 22,88 г
n(K₂CO₃) = 22,88 г / 138 г/моль ≈ 0,166 моль

m(раствора BaCl₂) = 250 мл · 1,07 г/мл = 267,5 г
m(BaCl₂) = 267,5 г · 0,15 = 40,125 г
n(BaCl₂) = 40,125 г / 208 г/моль ≈ 0,193 моль

По уравнению: K₂CO₃ + BaCl₂ = BaCO₃ + 2KCl
K₂CO₃ в недостатке.

n(BaCO₃) = n(K₂CO₃) ≈ 0,166 моль
n(BaCl₂ прореаг.) ≈ 0,166 моль
n(BaCl₂ изб.) ≈ 0,193 — 0,166 ≈ 0,027 моль

m(BaCO₃) ≈ 0,166 моль · 197 г/моль ≈ 32,7 г
m(BaCl₂ изб.) ≈ 0,027 моль · 208 г/моль ≈ 5,62 г

m(раствора) = 208 + 267,5 — 32,7 = 442,8 г

ω(BaCl₂) ≈ 5,62 г / 442,8 г ≈ 0,0127 или 1,27%

Ответ: ω(BaCl₂) = 1,27%

Дано:
V(H₂O) = 1 л
V(NH₃) = 10 л (н.у.)
V(HCl) = 8 л (н.у.)

Уравнение реакции:

NH₃ + HCl = NH₄Cl

Решение:

n(NH₃) = 10 л / 22,4 л/моль ≈ 0,446 моль
n(HCl) = 8 л / 22,4 л/моль ≈ 0,357 моль

По уравнению: NH₃ + HCl = NH₄Cl
HCl в недостатке.

n(NH₄Cl) = n(HCl) ≈ 0,357 моль

m(NH₄Cl) ≈ 0,357 моль · 53,5 г/моль ≈ 19,1 г
m(NH₃) ≈ 0,446 моль · 17 г/моль ≈ 7,58 г
m(HCl) ≈ 0,357 моль · 36,5 г/моль ≈ 13,03 г

m(H₂O) = 1000 г
m(раствора) = 1000 + 7,58 + 13,03 = 1020,61 г

ω(NH₄Cl) ≈ 19,1 г / 1020,61 г ≈ 0,0187 или 1,87%

Ответ: ω(NH₄Cl) = 1,87%

Дано:
V(H₂O) = 0,5 л
V(NH₃) = 5 л (н.у.)
V(HBr) = 6 л (н.у.)

Уравнение реакции:

NH₃ + HBr = NH₄Br

Решение:

n(NH₃) = 5 л / 22,4 л/моль ≈ 0,223 моль
n(HBr) = 6 л / 22,4 л/моль ≈ 0,268 моль

По уравнению: NH₃ + HBr = NH₄Br
NH₃ в недостатке.

n(NH₄Br) = n(NH₃) ≈ 0,223 моль

m(NH₄Br) ≈ 0,223 моль · 98 г/моль ≈ 21,85 г
m(NH₃) ≈ 0,223 моль · 17 г/моль ≈ 3,79 г
m(HBr) ≈ 0,268 моль · 81 г/моль ≈ 21,71 г

m(H₂O) = 500 г
m(раствора) = 500 + 3,79 + 21,71 = 525,5 г

ω(NH₄Br) ≈ 21,85 г / 525,5 г ≈ 0,0416 или 4,16%

Ответ: ω(NH₄Br) = 4,16%

Дано:
m(раствора Ba(NO₃)₂) = 160 г
ω(Ba(NO₃)₂) = 10%
m(раствора K₂CrO₄) = 50 г
ω(K₂CrO₄) = 11%

Уравнение реакции:

Ba(NO₃)₂ + K₂CrO₄ = BaCrO₄↓ + 2KNO₃

Решение:

m(Ba(NO₃)₂) = 160 г · 0,1 = 16 г
n(Ba(NO₃)₂) = 16 г / 261 г/моль ≈ 0,0613 моль

m(K₂CrO₄) = 50 г · 0,11 = 5,5 г
n(K₂CrO₄) = 5,5 г / 194 г/моль ≈ 0,0284 моль

По уравнению: Ba(NO₃)₂ + K₂CrO₄ = BaCrO₄ + 2KNO₃
K₂CrO₄ в недостатке.

n(BaCrO₄) = n(K₂CrO₄) ≈ 0,0284 моль
n(Ba(NO₃)₂ прореаг.) ≈ 0,0284 моль
n(Ba(NO₃)₂ изб.) ≈ 0,0613 — 0,0284 ≈ 0,0329 моль

m(BaCrO₄) ≈ 0,0284 моль · 253 г/моль ≈ 7,19 г
m(Ba(NO₃)₂ изб.) ≈ 0,0329 моль · 261 г/моль ≈ 8,59 г

m(раствора) = 160 + 50 — 7,19 = 202,81 г

ω(Ba(NO₃)₂) ≈ 8,59 г / 202,81 г ≈ 0,0423 или 4,23%

Ответ: ω(Ba(NO₃)₂) = 4,23%

Дано:
m(Li₂O₂) = 2,3 г
m(H₂O) = 62 г

Уравнения реакций:

2Li₂O₂ + 2H₂O = 4LiOH + O₂↑

2LiOH + CO₂ = Li₂CO₃ + H₂O

Решение:

n(Li₂O₂) = 2,3 г / 46 г/моль = 0,05 моль

По уравнению: 2Li₂O₂ + 2H₂O = 4LiOH + O₂
n(LiOH) = 2n(Li₂O₂) = 2 · 0,05 = 0,1 моль
n(O₂) = n(Li₂O₂) / 2 = 0,05 / 2 = 0,025 моль

m(LiOH) = 0,1 моль · 24 г/моль = 2,4 г
m(O₂) = 0,025 моль · 32 г/моль = 0,8 г

m(раствора) = 62 + 2,3 — 0,8 = 63,5 г

ω(LiOH) = 2,4 г / 63,5 г ≈ 0,0378 или 3,78%

По уравнению: 2LiOH + CO₂ = Li₂CO₃ + H₂O
n(CO₂) = n(LiOH) / 2 = 0,1 / 2 = 0,05 моль

V(CO₂) = 0,05 моль · 22,4 л/моль = 1,12 л

Ответ: ω(LiOH) = 3,78%, V(CO₂) = 1,12 л

Дано:
m(раствора H₃PO₄) = 60 г
ω(H₃PO₄) исх. = 18%
m(P₂O₅) = 2,84 г
m(NaOH) = 30 г

Уравнения реакций:

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

H₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O

Решение:

m(H₃PO₄) исх. = 60 г · 0,18 = 10,8 г
n(H₃PO₄) исх. = 10,8 г / 98 г/моль ≈ 0,11 моль

n(P₂O₅) = 2,84 г / 142 г/моль = 0,02 моль

По уравнению: P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
n(H₃PO₄) от P₂O₅ = 2n(P₂O₅) = 2 · 0,02 = 0,04 моль

n(H₃PO₄) общ. = 0,11 + 0,04 = 0,15 моль

n(NaOH) = 30 г / 40 г/моль = 0,75 моль

Соотношение H₃PO₄ : NaOH = 0,15 : 0,75 = 1 : 5

Это больше чем 1:3, значит избыток NaOH и образуется Na₃PO₄:

По уравнению: H₃PO₄ + 3NaOH = Na₃PO₄ + 3H₂O
n(Na₃PO₄) = n(H₃PO₄) = 0,15 моль

m(Na₃PO₄) = 0,15 моль · 164 г/моль = 24,6 г

Ответ: m(Na₃PO₄) = 24,6 г

Дано:
m(раствора H₂SO₄) = 880 г
ω(H₂SO₄) исх. = 4%
m(SO₃) = 16 г
m(KOH) = 11,2 г

Уравнения реакций:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

H₂SO₄ + KOH = KHSO₄ + H₂O

Решение:

m(H₂SO₄) исх. = 880 г · 0,04 = 35,2 г
n(H₂SO₄) исх. = 35,2 г / 98 г/моль ≈ 0,359 моль

n(SO₃) = 16 г / 80 г/моль = 0,2 моль

По уравнению: SO₃ + H₂O = H₂SO₄
n(H₂SO₄) от SO₃ = 0,2 моль

n(H₂SO₄) общ. = 0,359 + 0,2 = 0,559 моль

n(KOH) = 11,2 г / 56 г/моль = 0,2 моль

По уравнению: H₂SO₄ + KOH = KHSO₄ + H₂O
n(KHSO₄) = n(KOH) = 0,2 моль

m(KHSO₄) = 0,2 моль · 136 г/моль = 27,2 г

Ответ: m(KHSO₄) = 27,2 г

Дано:
V(раствора NaOH) = 200 мл
ω(NaOH) = 5%
ρ(раствора NaOH) = 1,05 г/мл
V(раствора HNO₃) = 100 мл
ω(HNO₃) = 10%
ρ(раствора HNO₃) = 1,07 г/мл

Уравнение реакции:

NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O

Решение:

m(раствора NaOH) = 200 мл · 1,05 г/мл = 210 г
m(NaOH) = 210 г · 0,05 = 10,5 г
n(NaOH) = 10,5 г / 40 г/моль = 0,2625 моль

m(раствора HNO₃) = 100 мл · 1,07 г/мл = 107 г
m(HNO₃) = 107 г · 0,1 = 10,7 г
n(HNO₃) = 10,7 г / 63 г/моль ≈ 0,17 моль

По уравнению: NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O
HNO₃ в недостатке.

n(NaNO₃) = n(HNO₃) ≈ 0,17 моль
n(NaOH изб.) = 0,2625 — 0,17 = 0,0925 моль

Среда раствора: щелочная (избыток NaOH)

m(NaNO₃) ≈ 0,17 моль · 85 г/моль ≈ 14,45 г

m(раствора) = 210 + 107 = 317 г

ω(NaNO₃) ≈ 14,45 г / 317 г ≈ 0,0456 или 4,56%

Ответ: среда щелочная, ω(NaNO₃) = 4,56%

Дано:
V(раствора KOH) = 100 мл
ω(KOH) = 15%
ρ(раствора KOH) = 1,10 г/мл
V(раствора HCl) = 150 мл
ω(HCl) = 10%
ρ(раствора HCl) = 1,05 г/мл

Уравнение реакции:

KOH + HCl = KCl + H₂O

Решение:

m(раствора KOH) = 100 мл · 1,10 г/мл = 110 г
m(KOH) = 110 г · 0,15 = 16,5 г
n(KOH) = 16,5 г / 56 г/моль ≈ 0,295 моль

m(раствора HCl) = 150 мл · 1,05 г/мл = 157,5 г
m(HCl) = 157,5 г · 0,1 = 15,75 г
n(HCl) = 15,75 г / 36,5 г/моль ≈ 0,432 моль

По уравнению: KOH + HCl = KCl + H₂O
KOH в недостатке.

n(KCl) = n(KOH) ≈ 0,295 моль
n(HCl изб.) = 0,432 — 0,295 = 0,137 моль

Среда раствора: кислая (избыток HCl)

m(KCl) ≈ 0,295 моль · 74,5 г/моль ≈ 21,98 г

m(раствора) = 110 + 157,5 = 267,5 г

ω(KCl) ≈ 21,98 г / 267,5 г ≈ 0,0822 или 8,22%

Ответ: среда кислая, ω(KCl) = 8,22%

Дано:
m(BaCO₃) = 1,97 г
V(раствора HBr) = 150 мл
ω(HBr) = 20%
ρ(раствора HBr) = 1,12 г/мл

Уравнение реакции:

BaCO₃ + 2HBr = BaBr₂ + H₂O + CO₂↑

Решение:

n(BaCO₃) = 1,97 г / 197 г/моль = 0,01 моль

m(раствора HBr) = 150 мл · 1,12 г/мл = 168 г
m(HBr) = 168 г · 0,2 = 33,6 г
n(HBr) = 33,6 г / 81 г/моль ≈ 0,415 моль

По уравнению: BaCO₃ + 2HBr = BaBr₂ + H₂O + CO₂
На 0,01 моль BaCO₃ требуется 0,02 моль HBr.
У нас 0,415 моль HBr, значит BaCO₃ в недостатке.

n(BaBr₂) = n(BaCO₃) = 0,01 моль
n(CO₂) = 0,01 моль

m(BaBr₂) = 0,01 моль · 297 г/моль = 2,97 г
m(CO₂) = 0,01 моль · 44 г/моль = 0,44 г

m(раствора) = 168 + 1,97 — 0,44 = 169,53 г

ω(BaBr₂) = 2,97 г / 169,53 г ≈ 0,0175 или 1,75%

Ответ: ω(BaBr₂) = 1,75%

Дано:
m(CaCO₃) = 10 г
V(раствора HCl) = 150 мл
ρ(раствора HCl) = 1,04 г/мл
ω(HCl) = 9%

Уравнение реакции:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Решение:

n(CaCO₃) = 10 г / 100 г/моль = 0,1 моль

m(раствора HCl) = 150 мл · 1,04 г/мл = 156 г
m(HCl) = 156 г · 0,09 = 14,04 г
n(HCl) = 14,04 г / 36,5 г/моль ≈ 0,385 моль

По уравнению: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂
На 0,1 моль CaCO₃ требуется 0,2 моль HCl.
У нас 0,385 моль HCl, значит CaCO₃ в недостатке.

n(CaCl₂) = n(CaCO₃) = 0,1 моль
n(CO₂) = 0,1 моль

m(CaCl₂) = 0,1 моль · 111 г/моль = 11,1 г
m(CO₂) = 0,1 моль · 44 г/моль = 4,4 г

m(раствора) = 156 + 10 — 4,4 = 161,6 г

ω(CaCl₂) = 11,1 г / 161,6 г ≈ 0,0687 или 6,87%

Ответ: ω(CaCl₂) = 6,87%

Дано:
V(раствора HCl) = 150 мл
ρ(раствора HCl) = 1,08 г/мл
ω(HCl) = 16%

Уравнение реакции:

Ca(OH)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O

Решение:

m(раствора HCl) = 150 мл · 1,08 г/мл = 162 г
m(HCl) = 162 г · 0,16 = 25,92 г
n(HCl) = 25,92 г / 36,5 г/моль ≈ 0,71 моль

По уравнению: Ca(OH)₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O
n(Ca(OH)₂) = n(HCl) / 2 ≈ 0,71 / 2 ≈ 0,355 моль
n(CaCl₂) = n(Ca(OH)₂) ≈ 0,355 моль

m(Ca(OH)₂) ≈ 0,355 моль · 74 г/моль ≈ 26,27 г
m(CaCl₂) ≈ 0,355 моль · 111 г/моль ≈ 39,41 г

m(раствора) = 162 + 26,27 = 188,27 г

ω(CaCl₂) ≈ 39,41 г / 188,27 г ≈ 0,2093 или 20,93%

Ответ: ω(CaCl₂) ≈ 20,9%

Дано:
m(Zn) = 2,6 г
m(раствора CuSO₄) = 160 г
ω(CuSO₄) = 5%
V(раствора HNO₃) = 20 мл
ρ(раствора HNO₃) = 1,055 г/мл

Уравнения реакций:

Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu↓

3Cu + 8HNO₃(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

Решение:

n(Zn) = 2,6 г / 65 г/моль = 0,04 моль

m(CuSO₄) = 160 г · 0,05 = 8 г
n(CuSO₄) = 8 г / 160 г/моль = 0,05 моль

По уравнению: Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu
Zn в недостатке.
n(Cu) = n(Zn) = 0,04 моль

m(раствора HNO₃) = 20 мл · 1,055 г/мл = 21,1 г

По уравнению: 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
n(Cu(NO₃)₂) = n(Cu) = 0,04 моль
n(NO) = 2n(Cu) / 3 = 2 · 0,04 / 3 ≈ 0,027 моль

m(Cu(NO₃)₂) = 0,04 моль · 188 г/моль = 7,52 г
m(Cu) = 0,04 моль · 64 г/моль = 2,56 г
m(NO) ≈ 0,027 моль · 30 г/моль ≈ 0,81 г

m(раствора) = 21,1 + 2,56 — 0,81 = 22,85 г

ω(Cu(NO₃)₂) = 7,52 г / 22,85 г ≈ 0,329 или 32,9%

Ответ: ω(Cu(NO₃)₂) = 32,9%

Дано:
V(раствора Na₃PO₄) = 134 мл
ω(Na₃PO₄) = 6%
ρ(раствора Na₃PO₄) = 1,02 г/мл
V(раствора BaCl₂) = 76 мл
ω(BaCl₂) = 8%
ρ(раствора BaCl₂) = 1,03 г/мл

Уравнение реакции:

2Na₃PO₄ + 3BaCl₂ = Ba₃(PO₄)₂↓ + 6NaCl

Решение:

m(раствора Na₃PO₄) = 134 мл · 1,02 г/мл = 136,68 г
m(Na₃PO₄) = 136,68 г · 0,06 = 8,2 г
n(Na₃PO₄) = 8,2 г / 164 г/моль = 0,05 моль

m(раствора BaCl₂) = 76 мл · 1,03 г/мл = 78,28 г
m(BaCl₂) = 78,28 г · 0,08 = 6,26 г
n(BaCl₂) = 6,26 г / 208 г/моль ≈ 0,03 моль

По уравнению: 2Na₃PO₄ + 3BaCl₂ = Ba₃(PO₄)₂ + 6NaCl
На 0,03 моль BaCl₂ требуется 2 · 0,03 / 3 = 0,02 моль Na₃PO₄.
У нас 0,05 моль Na₃PO₄, значит BaCl₂ в недостатке.

n(Ba₃(PO₄)₂) = n(BaCl₂) / 3 = 0,03 / 3 = 0,01 моль
n(Na₃PO₄ прореаг.) = 2n(Ba₃(PO₄)₂) = 2 · 0,01 = 0,02 моль
n(Na₃PO₄ изб.) = 0,05 — 0,02 = 0,03 моль

m(Ba₃(PO₄)₂) = 0,01 моль · 601 г/моль = 6,01 г
m(Na₃PO₄ изб.) = 0,03 моль · 164 г/моль = 4,92 г

m(раствора) = 136,68 + 78,28 — 6,01 = 208,95 г

ω(Na₃PO₄) = 4,92 г / 208,95 г ≈ 0,0235 или 2,35%

Ответ: ω(Na₃PO₄) = 2,35%

Дано:
m(CaCO₃) = 15 г
V(раствора HCl) = 200 мл
ω(HCl) исх. = 15%
ρ(раствора HCl) = 1,075 г/мл

Уравнение реакции:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

Решение:

n(CaCO₃) = 15 г / 100 г/моль = 0,15 моль

m(раствора HCl) = 200 мл · 1,075 г/мл = 215 г
m(HCl) исх. = 215 г · 0,15 = 32,25 г
n(HCl) исх. = 32,25 г / 36,5 г/моль ≈ 0,884 моль

По уравнению: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂
На 0,15 моль CaCO₃ требуется 0,3 моль HCl.
У нас 0,884 моль HCl, значит CaCO₃ в недостатке.

n(HCl прореаг.) = 2n(CaCO₃) = 2 · 0,15 = 0,3 моль
n(HCl изб.) = 0,884 — 0,3 = 0,584 моль
n(CO₂) = 0,15 моль

m(HCl изб.) = 0,584 моль · 36,5 г/моль = 21,32 г
m(CO₂) = 0,15 моль · 44 г/моль = 6,6 г

m(раствора) = 215 + 15 — 6,6 = 223,4 г

ω(HCl) = 21,32 г / 223,4 г ≈ 0,0954 или 9,54%

Ответ: ω(HCl) = 9,54%

Дано:
m(PCl₅) = 4,17 г
ω(KOH) = 10%
ρ(раствора KOH) = 1,07 г/мл

Уравнения реакций:

PCl₅ + 4H₂O = H₃PO₄ + 5HCl

H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O

HCl + KOH = KCl + H₂O

Решение:

n(PCl₅) = 4,17 г / 208,5 г/моль = 0,02 моль

По уравнению: PCl₅ + 4H₂O = H₃PO₄ + 5HCl
n(H₃PO₄) = n(PCl₅) = 0,02 моль
n(HCl) = 5n(PCl₅) = 5 · 0,02 = 0,1 моль

Для полной нейтрализации:
n(KOH) от H₃PO₄ = 3n(H₃PO₄) = 3 · 0,02 = 0,06 моль
n(KOH) от HCl = n(HCl) = 0,1 моль
n(KOH) общ. = 0,06 + 0,1 = 0,16 моль

m(KOH) = 0,16 моль · 56 г/моль = 8,96 г
m(раствора KOH) = 8,96 г / 0,1 = 89,6 г
V(раствора KOH) = 89,6 г / 1,07 г/мл ≈ 83,7 мл

Ответ: V(раствора KOH) = 83,7 мл

Дано:
V(H₂S) = 0,112 л (н.у.)
m(раствора CuBr₂) = 90 г
ω(CuBr₂) исх. = 8%

Уравнение реакции:

H₂S + CuBr₂ = CuS↓ + 2HBr

Решение:

n(H₂S) = 0,112 л / 22,4 л/моль = 0,005 моль

m(CuBr₂) исх. = 90 г · 0,08 = 7,2 г
n(CuBr₂) исх. = 7,2 г / 224 г/моль ≈ 0,032 моль

По уравнению: H₂S + CuBr₂ = CuS + 2HBr
H₂S в недостатке.

n(CuS) = n(H₂S) = 0,005 моль
n(CuBr₂ прореаг.) = 0,005 моль
n(CuBr₂ изб.) = 0,032 — 0,005 = 0,027 моль

m(CuS) = 0,005 моль · 96 г/моль = 0,48 г
m(CuBr₂ изб.) = 0,027 моль · 224 г/моль = 6,05 г
m(H₂S) = 0,005 моль · 34 г/моль = 0,17 г

m(раствора) = 90 + 0,17 — 0,48 = 89,69 г

ω(CuBr₂) = 6,05 г / 89,69 г ≈ 0,0675 или 6,75%

Ответ: ω(CuBr₂) = 6,75%

Дано:
m(Ca₃N₂) = 7,4 г
m(H₂O) = 9 г
V(раствора HCl) = 200 мл
ω(HCl) = 3,5%
ρ(раствора HCl) = 1,05 г/мл

Уравнения реакций:

Ca₃N₂ + 6H₂O = 3Ca(OH)₂ + 2NH₃↑

NH₃ + HCl = NH₄Cl

Решение:

n(Ca₃N₂) = 7,4 г / 148 г/моль = 0,05 моль
n(H₂O) = 9 г / 18 г/моль = 0,5 моль

По уравнению: Ca₃N₂ + 6H₂O = 3Ca(OH)₂ + 2NH₃
На 0,05 моль Ca₃N₂ требуется 0,3 моль H₂O.
У нас 0,5 моль H₂O, значит Ca₃N₂ в недостатке.

n(NH₃) = 2n(Ca₃N₂) = 2 · 0,05 = 0,1 моль

m(раствора HCl) = 200 мл · 1,05 г/мл = 210 г
m(HCl) = 210 г · 0,035 = 7,35 г
n(HCl) = 7,35 г / 36,5 г/моль ≈ 0,201 моль

По уравнению: NH₃ + HCl = NH₄Cl
NH₃ в недостатке.
n(NH₄Cl) = n(NH₃) = 0,1 моль

m(NH₄Cl) = 0,1 моль · 53,5 г/моль = 5,35 г
m(NH₃) = 0,1 моль · 17 г/моль = 1,7 г

m(раствора) = 210 + 1,7 = 211,7 г

ω(NH₄Cl) = 5,35 г / 211,7 г ≈ 0,0253 или 2,53%

Ответ: ω(NH₄Cl) = 2,53%

Дано:
m((NH₄)₂SO₄) = 13,2 г
m(NaOH) = 9,6 г
m(раствора Fe₂(SO₄)₃) = 120 г
ω(Fe₂(SO₄)₃) = 10%

Уравнения реакций:

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2NH₃↑ + 2H₂O

Fe₂(SO₄)₃ + 6NH₃ + 6H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + 3(NH₄)₂SO₄

Решение:

n((NH₄)₂SO₄) = 13,2 г / 132 г/моль = 0,1 моль
n(NaOH) = 9,6 г / 40 г/моль = 0,24 моль

По уравнению: (NH₄)₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2NH₃ + 2H₂O
На 0,1 моль (NH₄)₂SO₄ требуется 0,2 моль NaOH.
У нас 0,24 моль NaOH, значит (NH₄)₂SO₄ в недостатке.

n(NH₃) = 2n((NH₄)₂SO₄) = 2 · 0,1 = 0,2 моль

m(Fe₂(SO₄)₃) = 120 г · 0,1 = 12 г
n(Fe₂(SO₄)₃) = 12 г / 400 г/моль = 0,03 моль

По уравнению: Fe₂(SO₄)₃ + 6NH₃ + 6H₂O = 2Fe(OH)₃ + 3(NH₄)₂SO₄
На 0,03 моль Fe₂(SO₄)₃ требуется 0,18 моль NH₃.
У нас 0,2 моль NH₃, значит Fe₂(SO₄)₃ в недостатке.

n((NH₄)₂SO₄) = 3n(Fe₂(SO₄)₃) = 3 · 0,03 = 0,09 моль
n(Fe(OH)₃) = 2n(Fe₂(SO₄)₃) = 2 · 0,03 = 0,06 моль

m((NH₄)₂SO₄) = 0,09 моль · 132 г/моль = 11,88 г
m(Fe(OH)₃) = 0,06 моль · 107 г/моль = 6,42 г
m(NH₃) = 0,2 моль · 17 г/моль = 3,4 г

m(раствора) = 120 + 3,4 — 6,42 = 116,98 г

ω((NH₄)₂SO₄) = 11,88 г / 116,98 г ≈ 0,1015 или 10,15%

Ответ: ω((NH₄)₂SO₄) = 10,15%

Дано:
m(раствора HNO₃) = 150 г
ω(HNO₃) = 8%

Уравнения реакций:

Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg(OH)₂ + 2NH₃↑

NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃

Решение:

m(HNO₃) = 150 г · 0,08 = 12 г
n(HNO₃) = 12 г / 63 г/моль ≈ 0,19 моль

По уравнению: NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃
n(NH₃) = n(HNO₃) ≈ 0,19 моль

V(NH₃) = 0,19 моль · 22,4 л/моль = 4,256 л

По уравнению: Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg(OH)₂ + 2NH₃
n(Mg₃N₂) = n(NH₃) / 2 = 0,19 / 2 = 0,095 моль

m(Mg₃N₂) = 0,095 моль · 100 г/моль = 9,5 г

Ответ: V(NH₃) = 4,256 л, m(Mg₃N₂) = 9,5 г

Дано:
ω(HNO₃) = 32%
ρ(раствора HNO₃) = 1,2 г/мл
V(NO) = 4,48 л (н.у.)
ω(Cu) в смеси = 50%

Уравнения реакций:

3Cu + 8HNO₃(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O

CuO + 2HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + H₂O

Решение:

n(NO) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

По уравнению: 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
n(Cu) = 3n(NO) / 2 = 3 · 0,2 / 2 = 0,3 моль

m(Cu) = 0,3 моль · 64 г/моль = 19,2 г

Если ω(Cu) = 50%, то:
m(смеси) = 19,2 г / 0,5 = 38,4 г
m(CuO) = 38,4 — 19,2 = 19,2 г
n(CuO) = 19,2 г / 80 г/моль = 0,24 моль

По уравнениям:
n(HNO₃) от Cu = 8n(Cu) / 3 = 8 · 0,3 / 3 = 0,8 моль
n(HNO₃) от CuO = 2n(CuO) = 2 · 0,24 = 0,48 моль
n(HNO₃) общ. = 0,8 + 0,48 = 1,28 моль

m(HNO₃) = 1,28 моль · 63 г/моль = 80,64 г
m(раствора HNO₃) = 80,64 г / 0,32 = 252 г
V(раствора HNO₃) = 252 г / 1,2 г/мл = 210 мл

Ответ: V(раствора HNO₃) = 210 мл

Дано:
V(Cl₂) = 4,48 л (н.у.)
m(раствора AgNO₃) = 850 г
ω(AgNO₃) = 10%

Уравнения реакций:

2NaBr + Cl₂ = 2NaCl + Br₂

NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃

NaBr + AgNO₃ = AgBr↓ + NaNO₃

Решение:

n(Cl₂) = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

С Cl₂ реагирует только NaBr:
По уравнению: 2NaBr + Cl₂ = 2NaCl + Br₂
n(NaBr) = 2n(Cl₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль

m(AgNO₃) = 850 г · 0,1 = 85 г
n(AgNO₃) = 85 г / 170 г/моль = 0,5 моль

С AgNO₃ реагируют оба компонента:
n(AgNO₃) общ. = n(NaCl) + n(NaBr) = 0,5 моль

n(NaCl) = 0,5 — 0,4 = 0,1 моль

m(NaBr) = 0,4 моль · 103 г/моль = 41,2 г
m(NaCl) = 0,1 моль · 58,5 г/моль = 5,85 г
m(смеси) = 41,2 + 5,85 = 47,05 г

ω(NaBr) = 41,2 г / 47,05 г ≈ 0,876 или 87,6%

Ответ: ω(NaBr) = 87,6%

Дано:
V(H₂S) = 0,672 л (н.у.)
m(раствора AgNO₃) = 180 г
ω(AgNO₃) = 9%

Уравнение реакции:

H₂S + 2AgNO₃ = Ag₂S↓ + 2HNO₃

Решение:

n(H₂S) = 0,672 л / 22,4 л/моль = 0,03 моль

m(AgNO₃) = 180 г · 0,09 = 16,2 г
n(AgNO₃) = 16,2 г / 170 г/моль ≈ 0,095 моль

По уравнению: H₂S + 2AgNO₃ = Ag₂S + 2HNO₃
На 0,03 моль H₂S требуется 0,06 моль AgNO₃.
У нас 0,095 моль AgNO₃, значит H₂S в недостатке.

n(Ag₂S) = n(H₂S) = 0,03 моль
n(HNO₃) = 2n(H₂S) = 2 · 0,03 = 0,06 моль

m(HNO₃) = 0,06 моль · 63 г/моль = 3,78 г
m(Ag₂S) = 0,03 моль · 248 г/моль = 7,44 г
m(H₂S) = 0,03 моль · 34 г/моль = 1,02 г

m(раствора) = 180 + 1,02 — 7,44 = 173,58 г

ω(HNO₃) = 3,78 г / 173,58 г ≈ 0,0218 или 2,18%

Ответ: ω(HNO₃) = 2,18%

Дано:
m(BaCO₃) = 15 г
V(раствора HNO₃) = 250 мл
ω(HNO₃) = 20%
ρ(раствора HNO₃) = 1,1 г/мл

Уравнение реакции:

BaCO₃ + 2HNO₃ = Ba(NO₃)₂ + H₂O + CO₂↑

Решение:

n(BaCO₃) = 15 г / 197 г/моль ≈ 0,076 моль

m(раствора HNO₃) = 250 мл · 1,1 г/мл = 275 г
m(HNO₃) = 275 г · 0,2 = 55 г
n(HNO₃) = 55 г / 63 г/моль ≈ 0,873 моль

По уравнению: BaCO₃ + 2HNO₃ = Ba(NO₃)₂ + H₂O + CO₂
На 0,076 моль BaCO₃ требуется 0,152 моль HNO₃.
У нас 0,873 моль HNO₃, значит BaCO₃ в недостатке.

n(Ba(NO₃)₂) = n(BaCO₃) ≈ 0,076 моль
n(CO₂) = 0,076 моль

m(Ba(NO₃)₂) ≈ 0,076 моль · 261 г/моль ≈ 19,84 г
m(CO₂) = 0,076 моль · 44 г/моль = 3,34 г

m(раствора) = 275 + 15 — 3,34 = 286,66 г

ω(Ba(NO₃)₂) ≈ 19,84 г / 286,66 г ≈ 0,0692 или 6,92%

Ответ: ω(Ba(NO₃)₂) = 6,92%

Дано:
V(раствора HCl) = 94,5 мл
ω(HCl) = 12%
ρ(раствора HCl) = 1,06 г/мл

Уравнения реакций:

Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg(OH)₂ + 2NH₃↑

NH₃ + HCl = NH₄Cl

Решение:

m(раствора HCl) = 94,5 мл · 1,06 г/мл = 100,17 г
m(HCl) = 100,17 г · 0,12 = 12,02 г
n(HCl) = 12,02 г / 36,5 г/моль ≈ 0,329 моль

По уравнению: NH₃ + HCl = NH₄Cl
n(NH₃) = n(HCl) ≈ 0,329 моль

V(NH₃) = 0,329 моль · 22,4 л/моль ≈ 7,37 л

По уравнению: Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg(OH)₂ + 2NH₃
n(Mg₃N₂) = n(NH₃) / 2 ≈ 0,329 / 2 ≈ 0,165 моль

m(Mg₃N₂) ≈ 0,165 моль · 100 г/моль ≈ 16,5 г

Ответ: V(NH₃) = 7,37 л, m(Mg₃N₂) = 16,5 г

Дано:
m(S) = 6,4 г
V(раствора NaOH) = 138 мл
ω(NaOH) = 8%
ρ(раствора NaOH) = 1,087 г/мл

Уравнения реакций:

S + O₂ = SO₂

2NaOH + SO₂ = Na₂SO₃ + H₂O

NaOH + SO₂ = NaHSO₃

Решение:

n(S) = 6,4 г / 32 г/моль = 0,2 моль

По уравнению: S + O₂ = SO₂
n(SO₂) = n(S) = 0,2 моль

m(раствора NaOH) = 138 мл · 1,087 г/мл = 150,01 г
m(NaOH) = 150,01 г · 0,08 = 12 г
n(NaOH) = 12 г / 40 г/моль = 0,3 моль

Соотношение NaOH : SO₂ = 0,3 : 0,2 = 1,5 : 1

Это соотношение между 1:1 (гидросульфит) и 2:1 (сульфит), значит образуется смесь Na₂SO₃ и NaHSO₃.

Пусть n(Na₂SO₃) = x моль, n(NaHSO₃) = y моль

По SO₂: x + y = 0,2
По NaOH: 2x + y = 0,3

Из первого уравнения: y = 0,2 — x
Подставляем: 2x + 0,2 — x = 0,3
x = 0,1 моль
y = 0,2 — 0,1 = 0,1 моль

n(Na₂SO₃) = 0,1 моль
n(NaHSO₃) = 0,1 моль

m(Na₂SO₃) = 0,1 моль · 126 г/моль = 12,6 г
m(NaHSO₃) = 0,1 моль · 104 г/моль = 10,4 г
m(SO₂) = 0,2 моль · 64 г/моль = 12,8 г

m(раствора) = 150,01 + 12,8 = 162,81 г

ω(Na₂SO₃) = 12,6 г / 162,81 г ≈ 0,0774 или 7,74%
ω(NaHSO₃) = 10,4 г / 162,81 г ≈ 0,0639 или 6,39%

Ответ: ω(Na₂SO₃) = 7,74%, ω(NaHSO₃) = 6,39%

Дано:
V(раствора CH₃COOH) = 250 мл
ω(CH₃COOH) = 7%
ρ(раствора CH₃COOH) = 1,05 г/мл
V(раствора KOH) = 150 мл
ω(KOH) = 10%
ρ(раствора KOH) = 1,06 г/мл
ω(CH₃COOK) конечная = 2%

Уравнение реакции:

CH₃COOH + KOH = CH₃COOK + H₂O

Решение:

m(раствора CH₃COOH) = 250 мл · 1,05 г/мл = 262,5 г
m(CH₃COOH) = 262,5 г · 0,07 = 18,375 г
n(CH₃COOH) = 18,375 г / 60 г/моль ≈ 0,306 моль

m(раствора KOH) = 150 мл · 1,06 г/мл = 159 г
m(KOH) = 159 г · 0,1 = 15,9 г
n(KOH) = 15,9 г / 56 г/моль ≈ 0,284 моль

По уравнению: CH₃COOH + KOH = CH₃COOK + H₂O
KOH в недостатке.
n(CH₃COOK) = n(KOH) ≈ 0,284 моль

m(CH₃COOK) ≈ 0,284 моль · 98 г/моль ≈ 27,83 г

m(раствора) исх. = 262,5 + 159 = 421,5 г

Пусть m(H₂O) доб. = x г

ω(CH₃COOK) = 27,83 / (421,5 + x) = 0,02

27,83 = 0,02 · (421,5 + x)
27,83 = 8,43 + 0,02x
0,02x = 19,4
x = 970 г

V(H₂O) = 970 мл

Ответ: V(H₂O) = 970 мл

Дано:
m(P) = 1,55 г
V(раствора Ca(OH)₂) = 3,7 л = 3700 мл
ω(Ca(OH)₂) = 0,1%
ρ(раствора Ca(OH)₂) = 1 г/мл

Уравнения реакций:

4P + 5O₂ = 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

2H₃PO₄ + 3Ca(OH)₂ = Ca₃(PO₄)₂↓ + 6H₂O

H₃PO₄ + Ca(OH)₂ = CaHPO₄↓ + 2H₂O

Решение:

n(P) = 1,55 г / 31 г/моль = 0,05 моль

По уравнениям: 4P → 2P₂O₅ → 4H₃PO₄
n(H₃PO₄) = n(P) = 0,05 моль

m(раствора Ca(OH)₂) = 3700 мл · 1 г/мл = 3700 г
m(Ca(OH)₂) = 3700 г · 0,001 = 3,7 г
n(Ca(OH)₂) = 3,7 г / 74 г/моль = 0,05 моль

Соотношение H₃PO₄ : Ca(OH)₂ = 0,05 : 0,05 = 1 : 1

По уравнению: H₃PO₄ + Ca(OH)₂ = CaHPO₄ + 2H₂O
n(CaHPO₄) = n(H₃PO₄) = 0,05 моль

m(CaHPO₄) = 0,05 моль · 136 г/моль = 6,8 г

Ответ: m(CaHPO₄) = 6,8 г

Дано:
m(раствора Pb(NO₃)₂) = 150 г
ω(Pb(NO₃)₂) = 5%
V(H₂S) = 0,448 л (н.у.)

Уравнение реакции:

H₂S + Pb(NO₃)₂ = PbS↓ + 2HNO₃

Решение:

n(H₂S) = 0,448 л / 22,4 л/моль = 0,02 моль

m(Pb(NO₃)₂) = 150 г · 0,05 = 7,5 г
n(Pb(NO₃)₂) = 7,5 г / 331 г/моль ≈ 0,023 моль

По уравнению: H₂S + Pb(NO₃)₂ = PbS + 2HNO₃
H₂S в недостатке.

n(PbS) = n(H₂S) = 0,02 моль
n(HNO₃) = 2n(H₂S) = 2 · 0,02 = 0,04 моль

m(HNO₃) = 0,04 моль · 63 г/моль = 2,52 г
m(PbS) = 0,02 моль · 239 г/моль = 4,78 г
m(H₂S) = 0,02 моль · 34 г/моль = 0,68 г

m(раствора) = 150 + 0,68 — 4,78 = 145,9 г

ω(HNO₃) = 2,52 г / 145,9 г ≈ 0,0173 или 1,73%

Ответ: ω(HNO₃) = 1,73%

Дано:
m(P) = 18,6 г
V(O₂) = 67,2 л (н.у.)
m(H₂O) = 100 г

Уравнения реакций:

4P + 5O₂ = 2P₂O₅

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄

Решение:

n(P) = 18,6 г / 31 г/моль = 0,6 моль
n(O₂) = 67,2 л / 22,4 л/моль = 3 моль

По уравнению: 4P + 5O₂ = 2P₂O₅
На 0,6 моль P требуется 0,75 моль O₂.
У нас 3 моль O₂, значит P в недостатке.

n(P₂O₅) = n(P) / 2 = 0,6 / 2 = 0,3 моль

По уравнению: P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
n(H₃PO₄) = 2n(P₂O₅) = 2 · 0,3 = 0,6 моль

m(H₃PO₄) = 0,6 моль · 98 г/моль = 58,8 г
m(P₂O₅) = 0,3 моль · 142 г/моль = 42,6 г

m(раствора) = 100 + 42,6 = 142,6 г

ω(H₃PO₄) = 58,8 г / 142,6 г ≈ 0,412 или 41,2%

Ответ: ω(H₃PO₄) = 41,2%

Дано:
V(H₂O) = 250 мл
m(Li) = 4,2 г
m(раствора CuSO₄) = 200 г
ω(CuSO₄) = 20%

Уравнения реакций:

2Li + 2H₂O = 2LiOH + H₂↑

2LiOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂↓ + Li₂SO₄

Решение:

n(Li) = 4,2 г / 7 г/моль = 0,6 моль

По уравнению: 2Li + 2H₂O = 2LiOH + H₂
n(LiOH) = n(Li) = 0,6 моль
n(H₂) = n(Li) / 2 = 0,6 / 2 = 0,3 моль

m(CuSO₄) = 200 г · 0,2 = 40 г
n(CuSO₄) = 40 г / 160 г/моль = 0,25 моль

По уравнению: 2LiOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂ + Li₂SO₄
На 0,25 моль CuSO₄ требуется 0,5 моль LiOH.
У нас 0,6 моль LiOH, значит CuSO₄ в недостатке.

n(Li₂SO₄) = n(CuSO₄) = 0,25 моль
n(Cu(OH)₂) = 0,25 моль

m(Li₂SO₄) = 0,25 моль · 110 г/моль = 27,5 г
m(Cu(OH)₂) = 0,25 моль · 98 г/моль = 24,5 г
m(H₂) = 0,3 моль · 2 г/моль = 0,6 г

m(H₂O) = 250 г
m(раствора) = 250 + 4,2 — 0,6 + 200 — 24,5 = 429,1 г

ω(Li₂SO₄) = 27,5 г / 429,1 г ≈ 0,0641 или 6,41%

Ответ: ω(Li₂SO₄) = 6,41%

Дано:
V(H₂O) = 150 мл
m(Na) = 5,75 г
m(ZnO) = 8,1 г

Уравнения реакций:

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑

ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]

Решение:

n(Na) = 5,75 г / 23 г/моль = 0,25 моль

По уравнению: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂
n(NaOH) = n(Na) = 0,25 моль
n(H₂) = n(Na) / 2 = 0,25 / 2 = 0,125 моль

n(ZnO) = 8,1 г / 81 г/моль = 0,1 моль

По уравнению: ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]
На 0,1 моль ZnO требуется 0,2 моль NaOH.
У нас 0,25 моль NaOH, значит ZnO в недостатке.

n(Na₂[Zn(OH)₄]) = n(ZnO) = 0,1 моль
n(NaOH прореаг.) = 2n(ZnO) = 0,2 моль
n(NaOH изб.) = 0,25 — 0,2 = 0,05 моль

m(Na₂[Zn(OH)₄]) = 0,1 моль · 179 г/моль = 17,9 г
m(NaOH изб.) = 0,05 моль · 40 г/моль = 2 г
m(H₂) = 0,125 моль · 2 г/моль = 0,25 г

m(H₂O) = 150 г
m(раствора) = 150 + 5,75 — 0,25 + 8,1 = 163,6 г

ω(Na₂[Zn(OH)₄]) = 17,9 г / 163,6 г ≈ 0,1094 или 10,94%
ω(NaOH) = 2 г / 163,6 г ≈ 0,0122 или 1,22%

Ответ: ω(Na₂[Zn(OH)₄]) = 10,94%, ω(NaOH) = 1,22%

Дано:
V(раствора HCl) = 153 мл
ω(HCl) = 10%
ρ(раствора HCl) = 1,05 г/мл
V(раствора NaOH) = 40 мл
ω(NaOH) = 20%
ρ(раствора NaOH) = 1,10 г/мл

Уравнения реакций:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑

Решение:

m(раствора HCl) = 153 мл · 1,05 г/мл = 160,65 г
m(HCl) = 160,65 г · 0,1 = 16,065 г
n(HCl) = 16,065 г / 36,5 г/моль = 0,44 моль

С HCl реагируют оба металла:
n(HCl) = 2n(Fe) + 2n(Zn)
0,44 = 2n(Fe) + 2n(Zn)
n(Fe) + n(Zn) = 0,22 моль — (1)

m(раствора NaOH) = 40 мл · 1,10 г/мл = 44 г
m(NaOH) = 44 г · 0,2 = 8,8 г
n(NaOH) = 8,8 г / 40 г/моль = 0,22 моль

С NaOH реагирует только Zn:
n(NaOH) = 2n(Zn)
0,22 = 2n(Zn)
n(Zn) = 0,11 моль

Из уравнения (1):
n(Fe) = 0,22 — 0,11 = 0,11 моль

m(Fe) = 0,11 моль · 56 г/моль = 6,16 г
m(Zn) = 0,11 моль · 65 г/моль = 7,15 г
m(смеси) = 6,16 + 7,15 = 13,31 г

ω(Fe) = 6,16 г / 13,31 г ≈ 0,463 или 46,3%

Ответ: ω(Fe) = 46,3%

Дано:
V(раствора H₂SO₄) = 806 мл
ω(H₂SO₄) = 10%
ρ(раствора H₂SO₄) = 1,07 г/мл
V(H₂) с NaOH = 14,78 л (н.у.)

Уравнения реакций:

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑

2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑

2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂↑

Решение:

m(раствора H₂SO₄) = 806 мл · 1,07 г/мл = 862,42 г
m(H₂SO₄) = 862,42 г · 0,1 = 86,242 г
n(H₂SO₄) = 86,242 г / 98 г/моль = 0,88 моль

С H₂SO₄ реагируют оба металла:
n(H₂SO₄) = n(Fe) + 1,5n(Al)
0,88 = n(Fe) + 1,5n(Al) — (1)

n(H₂) с NaOH = 14,78 л / 22,4 л/моль = 0,66 моль

С NaOH реагирует только Al:
По уравнению: 2Al + 2NaOH + 6H₂O = 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂
n(Al) = 2n(H₂) / 3 = 2 · 0,66 / 3 = 0,44 моль

Из уравнения (1):
n(Fe) = 0,88 — 1,5 · 0,44 = 0,88 — 0,66 = 0,22 моль

m(Fe) = 0,22 моль · 56 г/моль = 12,32 г
m(Al) = 0,44 моль · 27 г/моль = 11,88 г
m(смеси) = 12,32 + 11,88 = 24,2 г

ω(Fe) = 12,32 г / 24,2 г ≈ 0,509 или 50,9%

Ответ: ω(Fe) = 50,9%

Дано:
m(осадка) с NaOH = 4,9 г
m(осадка) с Ba(NO₃)₂ = 46,6 г

Уравнения реакций:

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄

Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH = 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄

2Al(OH)₃ + 2NaOH = 2Na[Al(OH)₄]

(при избытке NaOH Al(OH)₃ растворяется)

Al₂(SO₄)₃ + 3Ba(NO₃)₂ = 3BaSO₄↓ + 2Al(NO₃)₃

CuSO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄↓ + Cu(NO₃)₂

Решение:

С избытком NaOH осадок — только Cu(OH)₂:
n(Cu(OH)₂) = 4,9 г / 98 г/моль = 0,05 моль
n(CuSO₄) = 0,05 моль

С Ba(NO₃)₂ осадок — BaSO₄:
n(BaSO₄) = 46,6 г / 233 г/моль = 0,2 моль

n(BaSO₄) от CuSO₄ = 0,05 моль
n(BaSO₄) от Al₂(SO₄)₃ = 0,2 — 0,05 = 0,15 моль

По уравнению: Al₂(SO₄)₃ + 3Ba(NO₃)₂ = 3BaSO₄ + 2Al(NO₃)₃
n(Al₂(SO₄)₃) = n(BaSO₄) / 3 = 0,15 / 3 = 0,05 моль

m(Al₂(SO₄)₃) = 0,05 моль · 342 г/моль = 17,1 г
m(CuSO₄) = 0,05 моль · 160 г/моль = 8 г
m(смеси) = 17,1 + 8 = 25,1 г

ω(Al₂(SO₄)₃) = 17,1 г / 25,1 г ≈ 0,681 или 68,1%

Ответ: ω(Al₂(SO₄)₃) = 68,1%

Дано:
V(газа) с HCl = 0,448 л (н.у.)
V(газа) с KOH = 0,672 л (н.у.)

Уравнения реакций:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑

Si + 2KOH + H₂O = K₂SiO₃ + 2H₂↑

2Al + 2KOH + 6H₂O = 2K[Al(OH)₄] + 3H₂↑

Решение:

n(газа) с HCl = 0,448 л / 22,4 л/моль = 0,02 моль

С HCl реагирует только Al:
По уравнению: 2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂
n(Al) = 2n(H₂) / 3 = 2 · 0,02 / 3 ≈ 0,0133 моль

n(газа) с KOH = 0,672 л / 22,4 л/моль = 0,03 моль

С KOH реагируют оба компонента:
n(H₂) от Al = 3n(Al) / 2 = 3 · 0,0133 / 2 = 0,02 моль
n(H₂) от Si = 0,03 — 0,02 = 0,01 моль

По уравнению: Si + 2KOH + H₂O = K₂SiO₃ + 2H₂
n(Si) = n(H₂) / 2 = 0,01 / 2 = 0,005 моль

m(Al) ≈ 0,0133 моль · 27 г/моль ≈ 0,36 г
m(Si) = 0,005 моль · 28 г/моль = 0,14 г
m(смеси) = 0,36 + 0,14 = 0,5 г

ω(Si) = 0,14 г / 0,5 г = 0,28 или 28%

Ответ: ω(Si) = 28%

Дано:
V(CO₂) при разложении = 4,48 л (н.у.)
m(остатка) = 63,2 г
ω(HCl) = 20%

Уравнения реакций:

2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

NaHCO₃ + HCl = NaCl + H₂O + CO₂↑

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑

Решение:

n(CO₂) при разложении = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

По уравнению: 2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
n(NaHCO₃ разл.) = 2n(CO₂) = 2 · 0,2 = 0,4 моль
n(Na₂CO₃) = n(CO₂) = 0,2 моль

Остаток содержит Na₂CO₃ и NaHCO₃:
m(Na₂CO₃) = 0,2 моль · 106 г/моль = 21,2 г
m(NaHCO₃ ост.) = 63,2 — 21,2 = 42 г
n(NaHCO₃ ост.) = 42 г / 84 г/моль = 0,5 моль

По уравнениям:
n(HCl) от NaHCO₃ = n(NaHCO₃) = 0,5 моль
n(HCl) от Na₂CO₃ = 2n(Na₂CO₃) = 2 · 0,2 = 0,4 моль
n(HCl) общ. = 0,5 + 0,4 = 0,9 моль

n(NaCl) = n(HCl) = 0,9 моль
n(CO₂) с HCl = 0,5 + 0,2 = 0,7 моль

m(HCl) = 0,9 моль · 36,5 г/моль = 32,85 г
m(раствора HCl) = 32,85 г / 0,2 = 164,25 г
m(NaCl) = 0,9 моль · 58,5 г/моль = 52,65 г
m(CO₂) с HCl = 0,7 моль · 44 г/моль = 30,8 г

m(раствора) = 63,2 + 164,25 — 30,8 = 196,65 г

ω(NaCl) = 52,65 г / 196,65 г ≈ 0,268 или 26,8%

Ответ: ω(NaCl) = 26,8%

Дано:
m(остатка) = 53,6 г
m(раствора NaOH) = 200 г
ω(NaOH) исх. = 24%
m(раствора конечн.) = 206,4 г
ω(NaOH конечн.) = 15,5%

Уравнения реакций:

2Mg(NO₃)₂ = 2MgO + 4NO₂↑ + O₂↑

MgO + 2NaOH + H₂O = отсутствие реакции (MgO не растворяется в избытке щелочи)

Mg(NO₃)₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂↓ + 2NaNO₃

Решение:

m(NaOH) исх. = 200 г · 0,24 = 48 г
n(NaOH) исх. = 48 г / 40 г/моль = 1,2 моль

m(NaOH конечн.) = 206,4 г · 0,155 = 32 г
n(NaOH конечн.) = 32 г / 40 г/моль = 0,8 моль

n(NaOH прореаг.) = 1,2 — 0,8 = 0,4 моль

По уравнению: Mg(NO₃)₂ + 2NaOH = Mg(OH)₂ + 2NaNO₃
n(Mg(NO₃)₂ ост.) = n(NaOH прореаг.) / 2 = 0,4 / 2 = 0,2 моль
n(Mg(OH)₂) = 0,2 моль

m(Mg(NO₃)₂ ост.) = 0,2 моль · 148 г/моль = 29,6 г
m(MgO) = 53,6 — 29,6 = 24 г
n(MgO) = 24 г / 40 г/моль = 0,6 моль

По уравнению: 2Mg(NO₃)₂ = 2MgO + 4NO₂ + O₂
n(Mg(NO₃)₂ разл.) = n(MgO) = 0,6 моль
n(NO₂) = 2n(MgO) = 2 · 0,6 = 1,2 моль
n(O₂) = n(MgO) / 2 = 0,6 / 2 = 0,3 моль

n(газов) = 1,2 + 0,3 = 1,5 моль
V(газов) = 1,5 моль · 22,4 л/моль = 33,6 л

Ответ: V(газов) = 33,6 л

Дано:
m(остатка) = 88,6 г
m(раствора NaOH) = 225 г
ω(NaOH) = 16%

Уравнения реакций:

4Fe(NO₃)₃ = 2Fe₂O₃ + 12NO₂↑ + 3O₂↑

Fe(NO₃)₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaNO₃

Решение:

m(NaOH) = 225 г · 0,16 = 36 г
n(NaOH) = 36 г / 40 г/моль = 0,9 моль

По уравнению: Fe(NO₃)₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaNO₃
n(Fe(NO₃)₃ ост.) = 0,9 / 3 = 0,3 моль

m(Fe(NO₃)₃ ост.) = 0,3 моль · 242 г/моль = 72,6 г
m(Fe₂O₃) = 88,6 — 72,6 = 16 г
n(Fe₂O₃) = 16 г / 160 г/моль = 0,1 моль

По уравнению: 4Fe(NO₃)₃ = 2Fe₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂
n(Fe(NO₃)₃ разл.) = 4n(Fe₂O₃) / 2 = 2n(Fe₂O₃) = 2 · 0,1 = 0,2 моль
n(NO₂) = 12n(Fe₂O₃) / 2 = 6n(Fe₂O₃) = 6 · 0,1 = 0,6 моль
n(O₂) = 3n(Fe₂O₃) / 2 = 1,5 · 0,1 = 0,15 моль

n(газов) = 0,6 + 0,15 = 0,75 моль
V(газов) = 0,75 моль · 22,4 л/моль = 16,8 л

m(Fe(NO₃)₃) исх. = 0,5 моль · 242 г/моль = 121 г

Ответ: m(Fe(NO₃)₃) исх. = 121 г, V(газов) = 16,8 л

Дано:
V(CO₂) при разложении = 0,448 л (н.у.)
m(остатка) = 4,64 г
ω(Ca(OH)₂) = 0,15%
В конечном растворе нет ионов Ca²⁺ и CO₃²⁻

Уравнения реакций:

2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

NaHCO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + NaOH + H₂O

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + 2NaOH

Решение:

n(CO₂) = 0,448 л / 22,4 л/моль = 0,02 моль

По уравнению: 2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
n(NaHCO₃ разл.) = 2n(CO₂) = 2 · 0,02 = 0,04 моль
n(Na₂CO₃) = n(CO₂) = 0,02 моль

m(Na₂CO₃) = 0,02 моль · 106 г/моль = 2,12 г
m(NaHCO₃ ост.) = 4,64 — 2,12 = 2,52 г
n(NaHCO₃ ост.) = 2,52 г / 84 г/моль = 0,03 моль

Условие: нет Ca²⁺ и CO₃²⁻ → весь Ca(OH)₂ и все карбонаты прореагировали.

По уравнениям:
n(Ca(OH)₂) от NaHCO₃ = n(NaHCO₃) = 0,03 моль
n(Ca(OH)₂) от Na₂CO₃ = n(Na₂CO₃) = 0,02 моль
n(Ca(OH)₂) общ. = 0,03 + 0,02 = 0,05 моль

n(NaOH) от NaHCO₃ = n(NaHCO₃) = 0,03 моль
n(NaOH) от Na₂CO₃ = 2n(Na₂CO₃) = 2 · 0,02 = 0,04 моль
n(NaOH) общ. = 0,03 + 0,04 = 0,07 моль

m(NaOH) = 0,07 моль · 40 г/моль = 2,8 г
m(Ca(OH)₂) = 0,05 моль · 74 г/моль = 3,7 г
m(раствора Ca(OH)₂) = 3,7 г / 0,0015 ≈ 2466,67 г
n(CaCO₃) = 0,05 моль
m(CaCO₃) = 0,05 моль · 100 г/моль = 5 г

m(раствора) = 2466,67 + 4,64 — 5 = 2466,31 г

ω(NaOH) = 2,8 г / 2466,31 г ≈ 0,00114 или 0,114%

Ответ: ω(NaOH) = 0,114%

Дано:
V(CO₂) при разложении = 4,48 л (н.у.)
m(остатка) = 41,2 г
m(раствора HCl) = 465,5 г (избыток)

Уравнения реакций:

CaCO₃ = CaO + CO₂↑

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

CaO + 2HCl = CaCl₂ + H₂O

Решение:

n(CO₂) при разложении = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль

По уравнению: CaCO₃ = CaO + CO₂
n(CaCO₃ разл.) = n(CO₂) = 0,2 моль
n(CaO) = 0,2 моль

m(CaO) = 0,2 моль · 56 г/моль = 11,2 г
m(CaCO₃ ост.) = 41,2 — 11,2 = 30 г
n(CaCO₃ ост.) = 30 г / 100 г/моль = 0,3 моль

По уравнениям с HCl:
n(CaCl₂) от CaCO₃ = n(CaCO₃) = 0,3 моль
n(CaCl₂) от CaO = n(CaO) = 0,2 моль
n(CaCl₂) общ. = 0,3 + 0,2 = 0,5 моль

n(CO₂) с HCl = 0,3 моль

m(CaCl₂) = 0,5 моль · 111 г/моль = 55,5 г
m(CO₂) с HCl = 0,3 моль · 44 г/моль = 13,2 г

m(раствора) = 465,5 + 41,2 — 13,2 = 493,5 г

ω(CaCl₂) = 55,5 г / 493,5 г ≈ 0,1125 или 11,25%

Ответ: ω(CaCl₂) = 11,25%

Дано:
m(Mg(NO₃)₂) исх. = 44,4 г
V(газов) = 13,44 л (н.у.)
m(раствора HCl) = 124,1 г
ω(HCl) исх. = 20%

Уравнения реакций:

2Mg(NO₃)₂ = 2MgO + 4NO₂↑ + O₂↑

MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O

Решение:

n(Mg(NO₃)₂) исх. = 44,4 г / 148 г/моль = 0,3 моль

n(газов) = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль

По уравнению: 2Mg(NO₃)₂ = 2MgO + 4NO₂ + O₂
n(Mg(NO₃)₂ разл.) = n(газов) / 2,5 = 0,6 / 2,5 = 0,24 моль
n(MgO) = 0,24 моль
n(Mg(NO₃)₂ ост.) = 0,3 — 0,24 = 0,06 моль