Врублевский А. И. Тренажер по химии

хром при обычных условиях с данной кислотой не реаги­ руют):

Си + 4HNOM ) = Cu(NOj)2 + 2NO,T + 2НгО.

При нагревании нитрата меди (II) выделяется смесь ок­ сида азота (IV) и кислорода:

Задачу удобно решать по массам:

х = m[Cu(N03)2] = 3 7 6 6 = 18,8 (г).

Используя стехиометрическую схему

находим массу меди:

Ответ: /я(Си) = 6,4 г; »i[Cu(N03)2] = 18,8 г.

6.Какую массу азотной кислоты с w(HN03) = 8 % (р =

=1,04 г/см3) следует прилить к 400 см3 азотной кислоты с w(HN03) = 96 % (р = 1,50 г/см3), чтобы получить азотную кислоту с w(HN03) = 10 %? Какая масса меди может раство­ риться в приготовленном растворе?

7.Смесь меди, железа и алюминия массой 17,8 г обрабо­ тали при комнатной температуре азотной кислотой и полу­ чили 4,48 дм3 (н.у.) бурого газа. При действии на такую же смесь соляной кислотой получили 8,96 дм3 (н.у.) водорода. Чему равны массы металлов в смеси?

8.Какой минимальный объем раствора азотной кислоты с w(HN03) = 80 % (р = 1,45 г/см3) нужен для растворения

серебра, полученного взаимодействием 2,8 г железа с 24 г нитрата серебра (I) (образуется соль Fe(II))?

9. В 100 г раствора с w(HN03) = 26 % внесли 0,64 г меди. Найдите массовые доли веществ в полученном растворе.

10. При взаимодействии 12,8 г металла с раствором азотной кислоты с массовой долей ее 60 % (р = 1,375 г/см3) выделяется 8,96 дм3 (н.у.) бурого газа и образуется соль металла (И). Уста­ новите металл и объем израсходованного раствора кислоты.

И. На взаимодействие с 29,4гсмеси Fe, СииА1нужно 17,94дм3 (н.у.) хлора. При обработке такой же по массе и составу сме­ си металлов азотной концентрированной кислотой при ком­ натной температуре выделилось 8,96 дм3 (н.у.) бурого газа. Найдите массы металлов в смеси.

12. Смесь железа и меди обработали при комнатной тем­ пературе H N 03 (конц.). Осадок отфильтровали, прохлорировали и получили 16,25 г хлорида. Фильтрат упарили, оста­ ток прокалили и получили 15,90 г твердого остатка. Опреде­ лите химические количества металлов в смеси.

13.При обработке 6,2 г смеси Fe, Си и А1 азотной концен­ трированной кислотой при комнатной температуре масса нерастворимого остатка равна 4,6 г. Этот остаток обработали соляной кислотой и получили 3,9 дм3 (н.у.) газа. Найдите массы металлов в смеси.

14.При взаимодействии смеси железных и медных опи­ лок с разбавленной серной кислотой получено 8,96 дм3 (н.у.) газа. При обработке при комнатной температуре такой же смеси H N 0 3(kohh.) получена соль, термическое разложение которой дает 11,2 дм3 (н.у.) газов. Чему равна массовая доля меди в смеси?

15.При обработке медной стружки H N 0 3(kohu.) выдели­ лось 11,2 дм3 (н.у.) газа. Полученный раствор выпарили и пос­ ле частичного термического разложения соли получили 33,5 г твердого остатка. Найдите степень разложения соли.

16.Металл IIA группы с азотом образует нитрид, из кото­ рого получают NH3. При двухстадийном окислении аммиа­ ка с выходом 98 % получили N 02 объемом 21,95 дм3 (н.у.). Установите металл.

17.При частичном термическом разложении 15,04 г нитра­ та меди (II) получили 8,56 г твердого остатка. Найдите состав остатка (по массе) и степень разложения нитрата меди (И).

18.На смесь, содержащую цинк и его оксид, подействова­ ли очень разбавленной азотной кислотой, полученный ра­ створ выпарили, сухой остаток прокалили при температуре, когда нитрат цинка не разлагается. При прокаливании полу­ чено 2,24 дм3 газа (н.у.) и 113,4 г сухого остатка. Определите массовую долю цинка в смеси.

19.Прокалили 27,25 г смеси нитратов натрия и меди (II). Полученные газы пропустили в 89,2 см3 воды, при этом 1,12дм3 (н.у.) газа не поглотилось. Найдите массовые доли солей в исходной смеси и массовую долю вещества в полученном растворе.

20.Имеется смесь азота и водорода. Азот получен терми­ ческим разложением 12,8 г нитрита аммония, водород - ра­ створением 19,5 г цинка в разбавленной серной кислоте.

Вприсутствии катализатора эти газы прореагировали, а затем полученную смесь пропустили через 100 см3 раствора серной кислоты с массовой долей ее 32 % (р = 1,22 г/см3). Определите химическое количество избыточного газа и массовую долю соли в растворе.

21.Для окисления 8,96 дм3 (н.у.) аммиака в присутствии платины использовали кислород, полученный разложени­ ем хлората калия. Продукт далее окислили кислородом воз­ духа и растворили в 78,4 см3 воды в присутствии избытка воз­ духа. Какая потребовалась масса хлората калия и чему равна массовая доля конечного продукта?

22.Газы, выделившиеся при прокаливании 6,43 г смеси нитратов калия и серебра (I), пропустили при нагревании

через воду, при этом 448 см3 (н.у.) газа не поглотилось. Най­ дите массу нитрата серебра в смеси.

23.Для получения азотной кислоты 505 г нитрата калия обработали 450 г раствора с w(H2S04) = 98 %. Определите состав остатка по массе после выпаривания раствора.

24.При прокаливании 15,0 г смеси хлорида и нитрата ка­ лия до постоянной массы получено 14,04 г твердого остатка. Найдите массы веществ в исходной и конечной смесях.

25.При действии азотной кислоты на некоторое количе­ ство смеси меди и ее оксида (И) получено 11,2 дм3 (н.у.) газа (NO), причем в реакцию вступило 189 г кислоты. Какой объем серной кислоты с w(H2S04) = 94 % (р = 1,83 г/см3) нужен для растворения такого же количества исходной смеси?

26.К раствору, содержащему 9,66 г карбоната калия, по каплям прибавили раствор, содержащий 6,3 г азотной кис­ лоты. Определите массы полученных продуктов.

27.В 100 см3 раствора азотной кислоты с массовой долей

ее65 % (р = 1,4 г/см3) внесли 8 г меди. Какова массовая доля соли в полученном растворе?

28.Смесь N2 и Н2 объемом 560 дм3 с относительной плот­ ностью по водороду 3,6 пропустили над катализатором, пос­ ле чего ее относительная плотность по водороду возросла на 25 %. На какую массу увеличится масса раствора кислоты, если полученную смесь газов пропустить через ее раствор?

29.Какой объем (н.у.) смеси аммиака и водорода с отно­ сительной плотностью по водороду 2,0 надо пропустить че­ рез 100 г раствора с w(H3P04) = 9,8 %, чтобы массовые доли

обеих кислых солей стали равны между собой?

30. Смесь азота с водородом объемом 5 дм3 (н.у.) пропу­ щена над катализатором, а затем через раствор азотной кис­ лоты. В реакцию вступило 46,3 см3 раствора с w(HN03) = = 14 % (р = 1,08 г/см3). Определите состав исходной смеси газов в массовых долях.

31.Хлорид натрия обработали H2S 0 4(kohu.), полученный газ растворили в воде и получили 92,6 см3 соляной кислоты с w(HCl) = 15,5 % (р = 1,08 г/см3). Аммиак, полученный с вы­ ходом 20 % при пропускании над катализатором 50 дм3 сме­ си газов N2 и Н2 (объемное отношение 1:3), ввели в реакцию

суказанным раствором кислоты. Определите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.

32.В концентрированной азотной кислоте растворено 20,1 г ртути. Выделившийся газ поглощен в отсутствие воз­ духа 80 см3 охлажденного раствора NaOH с массовой долей щелочи 16 % (р = 1,25 г/см3). Определите массовые доли всех веществ (кроме воды) в образовавшемся растворе.

33.Вразбавленной азотной кислоте растворено 128 г меди. Какая масса H N 03 (в расчете на 100 %-ную) была израсходо­ вана на окисление и какая масса на солеобразование?

34.* При частичном разложении аммиака на простые ве­ щества получена газовая смесь, в которой объемная доля азо­ та составляет 15 %. Какая часть аммиака (%) разложилась?

35.* Какой объем аммиака нужно пропустить в 50 см3 растворас w(HCl) = 24 % (р = 1,121 г/см3), чтобы массовая доля хлороводорода снизилась вдвое?

36.* Из насыщенного при 60 °С раствора KN03 массой 400 г (растворимость при этой температуре 110,0 г на 100 г воды) при охлаждении до 20 °С выпало 197,4 г кристаллогидрата, а массовая доля соли в растворе снизилась до 31,6 %. Устано­ вите формулу кристаллогидрата.

37.При пропускании 10,0 дм3 (н.у.) смеси N2 и Н2 через ап­ парат для синтеза аммиака ее объем уменьшился в 1,172 раза. Какую массу гидросульфата аммония можно синтезировать из полученного аммиака при его взаимодействии с H2S04?

38.При прокаливании смеси KN03 с нитратом металла (сте­ пень окисления +2 в электрохимическом ряду находится меж­ ду Mg и Си) образовалось 6,72 г твердого остатка и выделилась

смесь газов общим объемом 1,792дм3 (н.у.) и общей массой 3,12 г. Установите строение нитрата, входившего в состав смеси.

39.При пропускании смеси газов, образовавшихся при разложении азотной кислоты, через 212,1 см3 раствора с w(KOH) = 12 % (р = 1,1 г/см3) произошла полная нейтрализа­ ция щелочи. Какой объем раствора с w(HN03) = 63 % разлага­ ли (р = 1,43 г/см3)? Определите массу меди, которая могла бы раствориться в этом объеме азотной кислоты.

40.При термическом разложении нитрата щелочного ме­ талла выделился газ объемом 4,48 дм3 (н.у.). Массовая доля кислорода в составе нитрата равна 47,52 %. Определите мас­ су разложившегося нитрата.

41.После прокаливания 25 г Cu(N03)2 масса твердого ос­ татка составила 22,84 г. Определите объем (дм3, н.у.) кисло­ рода, выделившегося при прокаливании.

42.Найдите массовые доли веществ в твердом остатке при разложении 60 % исходной массы нитрата железа (III).

43.Прирастворении 19,2гмедив 100см3растворасvv(HN03)=50 % (р = 1,44 г/см3) выделилось 8,96дм3 (н.у.) смеси N 02 и NO. Опре­ делите массовые доли веществ в полученном растворю.

44.Неизвестный двухвалентный металл массой 13 г обра­ ботали разбавленным раствором H N 03. К полученному ра­ створу добавили щелочь и раствор прокипятили до полного удаления аммиака, которого выделилось 1,12 дм3 (н.у.). Оп­ ределите металл.

45.Смесь солей Cu(N03)2, ВаС12 и NH4HC03 массой 17,71 г

растворили в воде. Полученный раствор обработали H2S04 и получили газ и 6,99 г осадка. При разложении такого же ко­ личества Cu(N03)2, как и в исходной смеси, объем выделив­ шегося газа в 2 раза больше, чем в первом случае. Определите массы солей в исходной смеси.

46.При нагревании смеси Pb(N03)2, СаС03 и KN03 полу­ чено 51,34 г смеси твердых оксидов и выделилось 17,92 дм3

(н.у.) смеси газов, в которой объемная доля С 02 равна 25 %. Найдите массу исходной смеси.

47. Какой объем (н.у.) NH3 нужно пропустить в раствор

H N 03 объемом 75 см3 (w = 46 %; р = 1,29 г/см3), чтобы массо­ вые доли кислоты и соли стали равными?

48.* При полном разложении смеси нитрата и нитрита ам­ мония при нагревании до 150 °С получена смесь газов объе­ мом 5,824 дм3 (н.у) с Ощ 19,538. Найдите w(NH4N 02) в ис­ ходной смеси.

49.* В каком минимальном соотношении масс следует сме­ шать KN03 и NH4N 0 2, чтобы вода, полученная при нагрева­ нии нитрита аммония, полностью растворила KN02, полу­ ченный при нагревании KN03? Растворимость KN02 при­ нять равной 25 г на 100 г Н20.

50.В замкнутый сосуд поместили 2 моль N2 и 4 моль Н2, затем смесь нагрели в присутствии катализатора. Опреде­ лите w(NH3) в смеси к моменту, когда в реакцию вступило

75 % Н2.

51.При смешивании насыщенных при 60 °С растворов

NH4C1 и N aN 02 образуется азот. Растворимость NH4C1 и N aN 02 при 60 °С отвечает соответственно насыщенным ра­ створом с массовыми долями 35,6 % и 52,9 %. Определите массы таких растворов, необходимые для получения N2 объе­ мом (н.у) 4,25 дм3, если выход газа равен 85 %.

52.При прокаливании до постоянной массы смеси KN03

снитратом металла (степень окисления +2, в ряду напряже­ ний находится между Mg и Си) образовался твердый остаток массой 6,72 г и выделилась смесь газов объемом (н.у.) 1,792 дм3 и массой 3,12 г. Установите металл.

53.На нейтрализацию раствора КОН потребовалось 44 г раствора H N 03. После нейтрализации в растворе массой 80 г массовая доля соли 20,3 %. Найдите массовые доли КОН и H N 03 в исходных растворах.

54.Через раствор массой 15,0 г с w(HN03) = 9,45 % пропу­ стили NH3, в результате в образовавшемся растворе массовая доля атомов азота оказалась равной 3,50 %. Вычислите мас­ совые доли веществ в полученном растворе.

55.На растворение металла понадобилось 52,17 см3 ра­ створа азотной кислоты (н> = 13,48 %, р = 1,075 г/см3). В полу­ ченном растворе массовая доля нитрата металла (II) 17,63 %.

При растворении выделился газ с DN2 1,071. Установите

металл.

56. В закрытом сосуде смешали N 0 с избытком 0 2. После окончания реакции давление в сосуде уменьшилось в 1,25 раза. Найдите объемные доли газов в исходной и конечной смесях.

Ответы

2.4,41 % .3 .125 м3. 4. 91 %. 5. 11 117 т. 6. 25,8 кг; 1005,6 г Си. 7. 6,4 г Си;

6.2г Feu 5,2 гAl. 8.10,9 см3. 9.1,86 % Cu(N03)2 и 24,2 % HN 03. 10. Си; 61,1 см3.

11.11,2 г Fe; 5,4 г Al и 12,8 г Си. 12. 0,1 моль Fe и 0,2 моль Си. 13. 1,6 г Си; 2,5 г А1 и 2,1 г Fe. 14. 36 %. 15. 50 %. 16. Са. 17. 3,76 г Cu(N03)2; 4,80 г СиО; 75 %. 18.62 %. 19. 31,2 % N aN 03; 68,8 % Cu(N03)2; 12,6 % H N 03. 20. 0,1 моль

избытка N 2; 18,34 % NH4HS04. 21. 40,8 г КС103; 25,2 % H N 03. 22. 3,4 г. 23. 87 г K2S04 и 544 г KHSO„. 24. Исх. смесь: 8,94 г КС1 и 6,06 г KN03. Кон. смесь: 8,94 г КС1 и 5,1 г KNOr 25. 114 см3. 26. 10,1 г K N 03 и 4,0 г КНС03. 27.17.2 %. 28. На 85 г. 29.24,6 дм3. 30. 82,4 % N2; 17,6 % Н2. 31.11,5 % NH4C1;

29.1 г NaNOr 52. Zn. 53. 25 % KOH; 23 % H N 03. 54. 2,82 % H N 03; 8,21 % NH„N03. 55. Cd. 56. Кон.: 50 % NO,; 50 % 0 2; исх.: 40 % NO; 60 % 0 2.

Особенности химических свойств фосфора и его соеди­ нений рассмотрим на следующем примере.

Пример 25-1. Осуществите химические превращения со­ гласно схеме:

Решение 1. Фосфор получают, прокаливая смесь ортофосфата каль­

ция, кокса и песка:

2Р+5 +10е = 2Р°

10

С° -2 е = С+2

2.Фосфорную кислоту из фосфора можно получить либо

вдве стадии:

р. +°2

^-> Р 20 5 +н?0''° >Н,РОд ,

либо в одну:

N +5+ e = N+4

Р° - 5е = Р+5