Врублевский А. И. Тренажер по химии

Видим, что КОН взят с избытком; соли образовалось 0,2 моль, а избыточное химическое количество КОН равно

0,5 —0,1-2 = 0,3 моль.

В избытке щелочи протекает вторая реакция, в которую вступают 0,2 моль КН2Р 04 и 0,3 моль КОН:

0,2 моль 0,3 моль 0,2 моль

КН2Р 04 + КОН = К2Н Р04 + Н20.

В этой реакции КОН опять находится в избытке; образу­ ется 0,2 моль К2Н Р04, а в избытке остается

0,3 —0,2 = 0,1 моль КОН.

В избытке щелочи протекает третья реакция (теперь вам понятно, почему автор называет такой подход методом «вык­ ручивания рук»?), в которую вступают 0,2 моль К2Н Р 04 и 0,1 моль КОН:

0,2 моль 0,1 моль 0,1 моль

К2Н Р04 + КОН = К3Р 04 + Н20.

В этой реакции в избытке находится К2НР04; образуется 0,1 моль К3Р 04 и останется 0,2 —0,1 —0,1 моль К2Н Р04.

Ответ: «(I^HPO,,) = л(К3Р 0 4) = 0,1 моль.

Еще раз подчеркнем: выбор способа решения таких задач целиком зависит от вашей математической и химической эрудиции. Отметим, однако, что второй способ, несмотря на кажущуюся громоздкость, химически более грамотен и, по мнению автора, предпочтительнее. Полезный совет: в ре­ акциях щелочей с Р20 5 удобнее перевести Р20 5 в Н3Р 04:

Р20 5 + ЗН20 = 2Н3Р 04

и расчеты вести по химическому количеству щелочи и кис­ лоты, используя реакции с кислотой, например:

NaOH + Н3Р04 = NaH,P04 + Н20;

NaH2P04 + NaOH = Na2H P04 + Н,0;

Na2H P04 + NaOH = Na3P 04 + H20.

To же самое рекомендуем делать для реакций с участием оксидов металлов:

К20 + Н20 = 2КОН

и дальше расчеты проводить по химическому количеству щелочи.

10.Углекислый газ объемом 1,568 дм3 (н.у.) пропускают че­ рез раствор, содержащий 3,2 г гидроксида натрия. Определи­ те состав и химические количества полученных солей.

11.Сероводород объемом 11,2 дм3 (н.у.) пропускают через раствор, содержащий 40 г КОН. Найдите состав и массы по­ лученных веществ.

12.Хлорид натрия массой 117 г обработали при нагреве концентрированной серной кислотой, содержащей 147 г H2S04. Определите химическое количество солей в смеси после реакции.

13.Аммиак объемом 8,96 дм3 (н.у.) пропустили через 250 г раствора с w(H3P04) = 10 %. Определите состав и химические количества полученных солей.

14.Смешали растворы, содержащие 5,88 г Н3Р 04 и 8,4 г КОН. Определите состав и массы полученных солей.

15.Сожгли 5,6 дм3 (н.у.) бутана и полученный газ пропус­ тили через раствор, содержащий 102,6 г Ва(ОН)2. Определите состав и химические количества полученных продуктов.

16.Смесь газов массой 60 г пропустили через раствор КОН, при этом образовалось 2,07 г средней и 6 г кислой соли. Найди­ те массовую долю углекислого газа в смеси, если известно, что соли представляют производные угольной кислоты.

17.Через суспензию, содержащую 7,4 г Са(ОН)2, пропус­ тили 8 дм3 (н.у.) газовой смеси, содержащей 39,2 % углекис­ лого газа по объему. Найдите химическое количество полу­ ченного карбоната кальция.

18.Какой объем смеси оксида серы (IV) и азота (смесь содер­ жит 20 % оксида серы по массе) надо пропустить через 1000 г (н.у.) раствора с w(NaOH) = 4 %, чтобы массовые доли полу­ ченных при этом солей стали одинаковы?

19. Сожгли 3,1 г фосфора и полученный оксид P(V) ра­ створили в 70 см3 раствора КОН (w = 14 %, р = 1,14 г/см3). Определите массовую долю полученной соли.

20.* Реагируют 0,05 моль Р20 5 и 0,08 моль NaOH. Найдите состав и химическое количество полученной соли.

21.* Газ, выделившийся при обжиге 250 г известняка с мас­ совой долей примесей 12 %, пропустили через раствор, по­ лученный при растворении 9,75 г калия в 180 см3 воды. Най­ дите состав и массу полученной соли.

22.* Определите состав и химическое количество солей, об­ разовавшихся при добавлении к раствору, содержащему 32 г NaOH, оксид фосфора (V) массой 42,6 г.

23.При полном сгорании 6,8 г вещества образовалось 14,2 г Р20 5 и 5,4 г Н20 . К полученным продуктам реакции прибави­ ли 37 см3 раствора NaOH (массовая доля щелочи 32 %, плот­ ность раствора 1,35 г/см3). Установите формулу вещества и массовую долю соли в растворе.

24.В 200 г раствора с массовой долей дигидрофосфата ам­ мония 23 % пропущен газ, полученный при взаимодействии 10,7 г хлорида аммония с избытком гидроксида калия. Опре­ делите массовые доли солей в полученном растворе.

25.Газ, полученный при полном обжиге в избытке кисло­ рода смеси пирита и сульфида Fe(II) массой 20,8 г, пропус­ тили через раствор гидроксида калия массой 200 г и получи­ ли раствор с массовой долей средней соли 21,63 %. Найдите массовые доли веществ в исходной смеси, учитывая, что кис­ лая соль не образовалась.

26.Продукты полного сгорания 4,48 дм3 сероводорода (н.у.)

визбытке кислорода поглощены раствором NaOH объемом 53 см3 (w = 16 %, р = 1,18 г/см3). Найдите массовые доли веществ в полученном растворе и массу осадка, который вы­ делится при обработке полученного раствора избытком гид­ роксида бария.

27.Газ, полученный действием избытка НС1 на 36,6 см3 раствора K^COj (w = 0,4; р = 1,414 г/см3), пропустили через раствор, содержащий 7,4 г Са(ОН)2. Определите массу обра­ зовавшегося осадка.

28.Оксид углерода (IV), полученный при полном сжига­ нии 0,3 г углерода, пропустили через 200 г раствора Ва(ОН)2 (w =3,42 %). Определите массу образовавшегося осадка.

29.Продукты полного сгорания 3,36 дм3 H2S (н.у.) погло­ щены 50,4 см3 раствора КОН (w = 23 %; р = 1,21 г/см3). Най­ дите массовые доли веществ в полученном растворе.

30.* Смесь К3Р 04 и Р20 5 массой 14,15 г, в которой w(P) = = 21,91 %, растворили в 100 г горячей воды. Определите мас­ совые доли веществ в полученном растворе.

31.* Рассчитайте массовые доли веществ в растворе, полу­ ченном при растворении 134,4 объема НС1 (н.у.) в одном объе­ ме раствора KjCOj (w = 40 %; р = 1,38 г/см3). Растворимос­ тью С 02 в воде можно пренебречь.

32. Газ, полученный при обжиге 36 г технического пири­ та, содержащего неокисляющиеся примеси, растворили в

347,1 см3 раствора с w(KOH) = 11 % (р = 1,1 г/см3). Врезульта­ те образовался раствор, содержащий равные химические ко­ личества кислой и средней солей. Определите массовую долю примесей в техническом пирите.

33.* В трех объемах раствора с w(Na2C 03) = 6,145 % (р =

=1,15 г/см3) растворили 67,2 объема НВг. Пренебрегая ра­ створимостью С 02 в воде, определите массовые доли веществ в полученном растворе.

34.Газ, полученный при нагревании меди в избытке H2S04 (конц.), пропустили через 18,2 см3 раствора с w(Na2S03) =

=9,44 % (р = 1,1 г/см3)^ образовался раствор двух солей с равными массовыми долями. Определите массу прореаги­ ровавшей меди и массовые доли солей в полученном ра­ створе.

35.Газ, выделившийся в результате полного спиртового брожения 100 г глюкозы, пропустили через 704,8 см3 извест­ кового молока с w(Ca(OH)2) = 8 % (р = 1,05 г/см3). Осадок отделили от раствора и прокалили. Определите массу твер­ дого остатка после прокаливания и массовую долю вещества в оставшемся растворе (выход в реакции брожения 90 %).

36.Осадок, образовавшийся после смешивания растворов, содержащих 6,8 г ZnCl2 и 5,85 г Na2S, обработали избытком соляной кислоты. Выделившийся газ сожгли в избытке кис­ лорода и продукты сгорания растворили в избытке раствора NaOH. Определите массу полученной соли.

37.* Газообразную смесь (н.у.), полученную после сгора­ ния 18,368 дм3 (н.у.) смеси NH3 и 0 2 за счет содержащегося в смеси кислорода, пропустили последовательно через 49 г раствора с w(H3P04) = 20 %, а затем над раскаленной медью. При пропускании над медью объем газа не изменился и со­ ставил 4,48 дм3 (н.у.). Найдите массовые доли солей в раство­ ре, образовавшемся после пропускания газов в раствор фос­ форной кислоты.

Ответы

1.29 % Na2COr 2. 13,8 % NaH2P 04. 3. 23 г NH4H2PO„. 4. 48 % Na2SOr

5.50 г CaC03. 6. 90 г СаСО}. 7. 6,38 % Na3P04. 8. 136 r/моль. 9. NaH2P 04.

10.0,06 моль NaHC03 и 0,01 моль Na^Oj. И . 20,9 г KHS и 23,1 г KjS.

12.0,5 моль Na2S04 и 1 моль NaHS04. 13.0,11 моль NH4H2P 04 и 0,145 моль (NH4)2HP04. 14. По 0,03 моль KjPO,, и К2НР04. 15. 0,4 моль Ва(НС03)2 и 0,2 моль ВаС03. 16. 5,5 %. 17. 0,06 моль. 18.156,9 дм3 смеси газов, в которой содержится 15,5 дм3 S02. 19. 20 % К2НР04. 20. 0,08 моль NaH2P 04. 21. 25 г КНС03. 22.0,2 моль Na2HPO„ и 0,4 моль NaH2PO„. 23. РН3; 40,8 % Na2HP04.

13,24 % KHC03. 32. 16,7 %. 33. 8,9 % NaBr; 2,4 % NaHC03. 34. 0,3622 г Cu; no 5,776 % Na2S03 и NaHS03. 35. 33,6 % CaO; 4,32 % Ca(HC03)2. 36. 6,3 r Na2S 03. 37. 18,03 % NH4H2P 04, 5,17 % (NH4)2HP04.

Задачу можно решить составлением пропорции: в 365 г Н20 растворяется соль массой 85 г

см*

Используем формулу (19-2):

к = = 232,9 г на 1 дм3 воды. 0,365

Совершенно ясно, что растворимость в 1 дм3 воды в 10 раз больше, чем растворимость в 100 г Н20, так как масса 1 дм3 Н20

равна 1000 г (1000:100 = 10). Ответ: а) 23,29 г на 100 г Н20;

б) 232,9 г на 1 дм3 Н20 .

Растворимость может также характеризоваться массовой долей насыщенного раствора вещества.

ПРИМЕР 19-2. В воде массой 150 г при 20 °С может мак­ симально раствориться соль массой 20 г. Найдите: а) массо­ вую долю соли в насыщенном растворе при данной темпера­ туре; б) какие массы воды и соли нужно взять для приготов­ ления насыщенного при 20 °С раствора соли массой 500 г?

2. Рассчитываем массовую долю насыщенного при 20 °С

3. Пусть масса искомой воды равна у г. Составляем и реша­ ем уравнение для массовой доли насыщенного раствора

m(p-pa Na2C 03) m(Na2C 03 -10H2O) + m(H20)

0,179= 10,9 ; 29,4 + у

у= 31,5 г;

У(Н20) = m(H^Q ); PiH20)

1-Г

см3

Ответ: К(Н20) = 31,5 см3.

4.Растворимость безводного сульфата цинка при 30 °С рав­ на 32,2 г на 100 г Н20. Какой минимальный объем воды ну­ жен для растворения при этой температуре 143,5 г гептагид­ рата сульфата цинка?

5.При 30 °С в 100 г воды растворяется 25 г сульфата меди. Будет ли насыщенным при этой температуре раствор с мас­ совой долей соли 18 %?

6.Массовая доля соли в насыщенном растворе при неко­ торой температуре равна 45 %. Какая масса соли может ра­ створиться при этих условиях в 250 см3 воды?