Врублевский А. И. Тренажер по химии

5

СаСОНЬ (юб.) э

ПРИМЕР 23-2. При полном каталитическом разложении при нагревании смеси КС103 и КМп04 массой 56,1 г получен кислород объемом 8,96 дм3 (н.у.). Найдите массовую долю хлората калия в смеси.

Решение Записываем уравнения реакций:

2КМп04 = К2Мп04 + Мп02 + 0 21

М(КМп04) = 158 г/моль;

М(КС103) = 122,5 г/моль;

Vm= 22,4 дм3/моль.

Находим:

Обозначая химические количества солей как х и у моль, составляем систему двух уравнений:

158jc+122,5у = 56,1;

0,5х + 1,5>» = 0,4.

Получаем:

х = 0,2 моль;

у —0,2 моль;

w(KC103) = л(КС103) • Л/(КС103) = 0,2 • 122,5 = 24,5 (г);

т(КС103) _ 24,5 = 0,437 (43,7%).

Ответ: w(KC103) = 43,7%.

2. Из 320 г серного колчедана, содержащего 45 % серы по массе, было получено 397 г серной кислоты с w = 100 %. Чему равен выход кислоты?

3.В какой массе раствора серной кислоты с массовой до­ лей ее 73,5 % нужно растворить 100 г оксида серы (VI), что­ бы получить раствор с w(H2S04) = 83,3 %?

4.Какая масса пирита нужна для получения 1000 дм3 ра­ створа с w(H2S04) = 0,9 (р = 1,84 г/см3)?

5.Найдите массовую долю серной кислоты, если при пол­ ном растворении меди в 78,4 г горячего раствора этой кисло­ ты выделяется газ, взаимодействие которого с избытком се­ роводорода дает 19,2 г серы.

6.При сжигании пирита и сульфида цинка массой 251,2 г

визбытке кислорода получено 71,68 дм3 S02 (н.у.). Опреде­ лите массы веществ в исходной смеси.

7.При разложении 40 г КМп04, содержащего 21 % терми­ чески устойчивых примесей, получено 37,44 г твердого ос­ татка. Определите массы веществ в этом твердом остатке.

8.Какие массы воды и раствора серной кислоты с w(H2S04) =

=98 % нужны для приготовления 500 г раствора с w(H2S04) =

=25 %?

9.К 500 см3 раствора серной кислоты (w= 10 %, р = 1,07 г/см3)

добавили 200 см3 раствора этой же кислоты (w = 20 %, р = = 1,14 г/см3). Какова массовая доля кислоты в полученном растворе?

10. Какую массу S03 нужно растворить в 200 см3 воды для получения раствора с w(H2S04) = 80 %?

11. В закрытом сосуде смешали 4 моль S02 и 2 моль 0 2. К моменту наступления равновесия прореагировало 90 % первоначального количества оксида серы (IV). Определите объемные доли газов в конечной смеси (S03 в условиях опы­ та —газ).

12. Оксид серы (VI), полученный при полном окисле­ нии 8 дм3 S02, растворили в 57,2 см3 раствора с w(H2S04) = = 60 % (р = 1,5 г 'см3). Какова массовая доля H2S04 в получен­

ном растворе? Какую массу оксида железа (III) можно ра­ створить в 12 г полученного раствора?

13.Смесь меди и оксида меди (II) обработали 100,85 см3 ра­ створа хлороводородной кислоты с w = 36,5 % (р = 1,19 г/см3). Осадок отфильтровали и растворили в концентрированной серной кислоте, при этом выделилось 11,2дм3 газа (н.у.). Филь­ трат нейтрализовали раствором (р = 1,28 г/см3) с w(NaOH) =

=25 %, при этом образовалось 39,2 г осадка. Рассчитайте мас­ совые доли компонентов в исходной смеси и объем использо­ ванного раствора гидроксида натрия.

14.Газ, полученный при растворении 7,15 г цинка в разбав­ ленной серной кислоте, смешали с газом, полученным при полном разложении 4,08 г бертолетовой соли в присутствии

Мп02. К этой смеси добавили 0,224 дм3 (н.у.) хлора и подо­ жгли. Какова массовая доля НС1 в полученном растворе?

15.Содержащую примеси смесь MnS03 и CaS03 массой 34 г обработали H2S04, получили 6,72 дм3 (н.у.) газа и 36,64 г смеси сульфатов. Найдите массы сульфитов и массовую долю примесей в исходной смеси солей.

16.Какой объем оксида серы (IV) нужно пропустить через контактный аппарат для получения 10 дм3 раствора с w(H2S04) = 98 % (р = 1,84 г/см3)?

17.Относительная плотность смеси S02, С 02 и СО по ге­ лию равна 10,4. При пропускании 20 дм3 этой смеси через избыток раствора КОН ее объем уменьшился до 8 дм3. Чему равны объемные доли газов в исходной смеси?

18.Имеется смесь карбоната кальция, сульфида цинка и хло­ рида натрия. Если на 40 г этой смеси подействовать избытком соляной кислоты, выделится 6,72 дм3 газов (н.у.), при взаимо­ действии которых с избытком оксида серы (IV) образуется 9,6 г осадка. Определите массы компонентов в смеси.

19.Сплав цинка с металлом, стоящим в ряду напряжений после водорода, общей массой 32,05 г обработали избытком

разбавленной серной кислоты, выделилось 4,48 дм3 (н.у.) газа. К нерастворившемуся остатку добавили горячую концент­ рированную серную кислоту, выделилось 6,72 дм3 (н.у.) газа. Определите массы металлов в смеси, если катион неизвест­ ного металла двухзаряден.

20.Некоторую массу S03 растворили в 55,56 см3 раствора

сw(H2S04) = 91 % (р = 1,8 г/см3), при этом массовая доля кислоты возросла до 96,25 %. Определите массу поглощен­ ного оксида серы (VI).

21.Образец, содержащий пирит и сульфид железа (II), подвергнут обжигу в избытке кислорода. Полученный газ пропущен в раствор с w(NaOH) = 25 % (р = 1,25 г/см3), в ре­ зультате получено 1 моль средней соли и 0,5 моль кислой соли. Определите объем взятого раствора щелочи и массу исход­ ного образца.

22.После нагревания перманганата калия масса твердого вещества уменьшилась на 7,5 %. Найдите степень разложе­ ния соли.

23.Равномолекулярную смесь двух оксидов состава МеО массой 30 г растворили в соляной кислоте и получили смесь солей массой 57,5 г. Установите формулы оксидов, если их молярные массы относятся как 1:2.

24.При обжиге в избытке 0 2 4,465 т руды,содержащей FeS, FeS2 и 14 % (по массе) не окисляющихся примесей, получено 3,825 т твердого остатка. Какой объем раствора с w(H2S04) =

=95 % (р = 1,88 г/см3) можно получить из выделившегося при обжиге газа?

25.В растворе с w(H2S04) = 98,0 % растворили при нагрева­ нии медь, вследствие чего массовая доля кислоты снизилась до 86,5 %. Вычислите w(CuS04) в полученном растворе.

26.Определите массовые доли всех веществ в растворе, по­ лученном сливанием 300 г раствора с w(NaOH) = 5 % и 200 г

раствора с w(H2S04) = 9,8 %.

27.При нагревании 63,2 г перманганата калия получено 3,36 дм3 (н.у.) кислорода. Определите степень разложения КМп04 и массы веществ в твердом остатке после прокалива­ ния.

28.Кислород, полученный при нагревании перманганата калия массой 4,74 г, полностью прореагировал с фосфором массой 0,31 г с образованием оксида фосфора (V). Найдите массовую долю атомов марганца в твердом остатке, получен­ ном после нагревания КМп04.

29.Смесь 0 2 и 0 3 имеет относительную плотность по ге­ лию 8,2. После частного разложения 0 3 относительная плот­ ность смеси по гелию уменьшилась на 1,50 %. Найдите мас­ совую долю 0 3 в полученной смеси газов.

30.К некоторому объему Н2 в закрытом сосуде добавили 0 2 объемом 2,00 дм3. Смесь подожгли и получили воду мас­ сой 3,21 г. После охлаждения объем непрореагировавшего газа составил 6,00 дм3 (н.у.). Найдите исходный объем Н2

(н.у.).

31. В замкнутом сосуде объемом 5,60 дм3 находится смесь H2S с избытком 0 2. Смесь подожгли, а полученные продук­ ты растворили в воде массой 200 г. Получили раствор кисло­ ты, которой достаточно для обесцвечивания раствора брома массой 100 г с w(Br2) = 8 %. Найдите: а) массовую долю кис­ лоты, реагирующей с бромом; б) объемы газов в исходной смеси.

32.* В газовой смеси S02 и 0 2 с йщ = 24 часть S02 прореа­ гировала и образовалась газовая смесь с Вщ на 25 % больше, чем для исходной смеси (S03 в условиях опыта —газ). Най­ дите объемные доли газов в равновесной смеси.

33. При взаимодействии S03 с Н20 получили раствор с мас­ совой долей кислоты 25 %. При добавлении к этому раствору избытка Ва(ОН)2 выпал осадок массой 29,13 г. Какие массы S03 и Н20 были затрачены на получение раствора кислоты?

Из уравнения реакции следует, что в реакции с 0,3 моль

S03 образуется также 0,3 моль или 0,3 • 98 = 29,4 (г) H2S04.

Таким образом, при разбавлении олеума водой суммарная масса H2S04 будет равна 96 + 29,4 = 125,4 (г).

Используя формулу:

w(H2S04) = m(H>S0‘) m(p-pa H2S 0 4)

находим массу раствора H2S04:

Учтем, что на взаимодействие с S03 израсходовалась вода химическим количеством 0,3 моль или массой 0,3-18 = 5,4 (г). Тогда искомая масса воды будет равна:

/м(Н20) = 31,35 + 5,4 = 36,75 (г).

Вариант 2

Итак, мы нашли, что суммарная масса H2S04 в ее растворе равна 125,4 г.

Пусть искомая масса воды равна х г. Составляем и решаем уравнение для массовой доли кислоты в конечном растворе:

0,8=-125'4

120 + х ’

х = 36,75 г.

Ответ: ти(Н20) = 36,75 г.

36.Какую массу оксида серы (VI) нужно растворить в 300 г раствора с w(H2S04) = 49 %, чтобы получить олеум с w(S03) =

=20 %?

37.Какие массы оксида серы (VI) и раствора с w(H2S04) =

=82 % будут израсходованы на получение 200 г олеума с w(S03) = 40 %?

38.Определите массу пирита, необходимого для получения такого количества S03, при растворении которого в 54,95 см3 раствора с w(H2S04) = 91 %, (р = 1,82 г/см3) получается оле­ ум с w(S03) = 12,5 %. Считайте, что выход на стадии окисле­ ния серы (IV) в оксид серы (VI) равен 75 %.

39.Какую массуводы следуетдобавитьк 300г олеумас w(S03)=

=40 %, чтобы получить раствор с w(H2S04) = 70 %?

40.К олеуму массой 8,8 г с w(S03) = 7 %добавили 60 г раство­ ра с w(H2S04) = 30 %. Какова w(H2S04) в полученном растворе?

41.К олеуму массой 29 г с w(S03) = 7 %добавляли раствор

смолярной концентрацией КОН 0,1 моль/дм3 до полной ней­ трализации олеума. Каков объем добавленного раствора ще­ лочи?

42.Смешали 30голеума с w(S03) = 10%и 20голеумас w(S03) =

=5%. Какова w(S03) в полученном растворе?

43.Какую массу раствора с w(H2S04) = 70 % можно полу­ чить из 240 г олеума с w(S03) = 25 %?

44.На полную нейтрализацию 34,5 г олеума нужно 74,5 см3 раствора КОН (ч> = 40 %, р = 1,41 г/см3). Сколько молей ок­ сида серы (VI) приходится на 1 моль серной кислоты в олеу­ ме?

45.К 100г раствора серной кислоты с массовойдолей ее 27,2 % добавили 20 г олеума с h»(S03) = 40 %. Какую массу ВаС12 нужно добавить к полученному раствору, чтобы осадить все сульфат-ионы?