Розв’язок

Cr₂(SO₄)₃+ 6KOH= 2Cr(OH)₃+ 3K₂SO₄ (1)

 =

(Cr₂(SO₄)₃) = = 0,1 моль

(KOH) == 0,7 моль

За рівнянням реакції (1) на 1 моль Cr₂(SO₄)₃витрачається 0,6 моль КОН, отже, КОН у надлишку. Розрахунок ведемо за кількістю речовини хром(III) сульфату.

(Cr(OH)₃) = 2(Cr₂(SO₄)₃= 0,2 моль

Але хром(ІІІ) гідроксид проявляє амфотерні властивості і буде реагувати з надлишком калій гідроксиду.

Cr(OH)₃ + 3KOH = K₃[Cr(OH)₆](2)

За рівнянням реакції (1) з 0,1 моль хром(ІІІ) сульфату прореагує 0,6 моль калій гідроксиду.

(КОН) = 0,7 моль – 0,6 моль = 0,1 моль

За рівнянням реакції (2):

₁(Cr(OH)₃) = (КОН) = 0,1 моль = 0,033 моль

(Cr(OH)₃)= 0,2 моль – 0,033 моль = 0,167 моль

m(Cr(OH)₃) = 0,167 моль103 г/моль = 17,2 г

Лекція № 7. Обчислення кількості речовини, маси або об’єму продукту реакції за відомою кількістю речовини, масою або об’ємом вихідної речовини, яка містить домішки

Задача 1.Обчисліть масу ванадію, який можна добути шляхом алюмотермічного відновлення оксидного концентрату масою 200 г (масова часткаV₂O₅становить 89%). Знайдіть масу технічного алюмінію (W(Al) – 92%), який знадобиться для відновлення.

Розв’язок

3V₂O₅+ 10Аl= 5Al₂O₃+ 6V

Обчислимо масу чистого V₂O₅у концентраті.

m(V₂O₅) = W(V₂O₅)m(концентрату)

m(V₂O₅) = 0,89200 г = 178 г

Знайдемо кількість речовини V₂O₅.

 = ;(V₂O₅) = 0,978 моль

За рівнянням реакції кількість речовини ванадію буде в 2 рази більша від кількості речовини ванадій оксиду.

(V) = 2( V₂O₅) = 0,9782 = 1,956 моль

m = M

m(V) = 1,956 моль51 г/моль = 99,76 г

За рівнянням реакції кількість речовини алюмінію становитиме (V₂O₅)

(Al) = 1,956 моль = 6,52 моль

m(Al) = 6,52 моль27 г/моль = 176,04 г

Маса технічного алюмінію становитиме:

m(суміші) =

m(техн.Al) = = 191,35 г

Задача 2. Цинк добувають випалюванням цинкової обманки (цинк сульфіду) з наступним відновленням одержаного оксиду коксом. Яку масу цинку можна одержати з 800 г руди, що містить 63,05% цинк сульфіду?

Розв’язання

2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂ (1)

ZnO + C = Zn + CO (2)

m(чист. р-ни) = m(суміші) ∙ W

m(ZnS) = 800 г ∙ 0,6305 = 504,4 г

 =

(ZnS) = = 5,2 моль

Аналізуючи рівняння реакцій (1) і (2), приходимо до висновку, що:

(Zn) = (ZnS) = 5,2 моль

m = ∙M

m(Zn) = 5,2 моль ∙ 65 г/моль = 338 г

Задача 3. Залізо добувають випалюванням піриту, що містить 60% ферум(ІІ) сульфіду, з наступним відновленням ферум(ІІІ) оксиду карбон(ІІ) оксидом. Яку масу металу можна добути з піриту масою 200 кг?

Розв’язання

4FeS + 11O₂ = 8SO₂ + 2Fe₂O₃ (1)

Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂ (2)

m(чист. р-ни) = m(суміші) ∙ W

m(FeS₂) = 200 г ∙ 0,6 = 120 г

 =

(FeS) = = 1 моль

Аналізуючи рівняння (1) і (2):

(Fe) = (FeS) = 1 моль

m = ∙M

m(Fe) = 1 моль ∙ 56 г/моль = 56 г

Задача 4. У результаті алюмотермії був одержаний марганець масою 55 г Яка маса руди прореагувала, якщо масова частка манган(IV) оксиду в ній становить 90%?

Розв’язок

3MnO₂ + 4Al = 2Al₂O₃ + 3Mn

 =

(Mn) = = 1 моль

За рівнянням реакції (MnO₂) = (Mn) = 1 моль

m =   M

m(MnO₂) = 1 моль  87 г/моль = 87 г

m(руди) =

m(руди) = = 96,67 г

Задача 5. Визначити масу 10%-ного розчину хлоридної кислоти в якій треба розчинити 12,5 г магнію, який містить 4% домішок, що не розчиняться в хлоридній кислоті.