6.338. Какой объем (н. У.) сероводорода необходимо пропустить через раствор хлорида железа (III), чтобы масса хлорида железа (II) оказалась равной 2,54 г?

2FeCl₃ + H₂S = 2FeCl₂ + S↓ + 2HCl

n(FeCl₂) = 2,54/127 = 0,02 моль

n(H₂S) = (1/2)*n(FeCl₂) = 0,01 моль

V(H₂S) = 0,01*22,4 = 0,224 л = 224 мл

Ответ: 224 мл

6.339. Через 300 г раствора, содержащего 58,5 г хлорида железа (III), пропустили 3,36 л (н. У.) сероводорода. Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

2FeCl₃ + H₂S = 2FeCl₂ + S↓ + 2HCl

n(H₂S) = 3,36/22,4 = 0,15 моль

n(FeCl₃) = 58,5/162,5 = 0,36 моль

FeCl₃ в избытке.

n(FeCl₃ ост.) = 0,36 – 2*0,15 = 0,06 моль

m(FeCl₃ ост.) = 0,06*162,5 = 9,75 г

n(FeCl₂) = n(HCl) = 2n(H₂S) = 0,3 моль

m(FeCl₂) = 0,3*127 = 38,1 г

m(HCl) = 0,3*36,5 = 10,95 г

m(получ. р-ра) = 300 + 0,15*(34-32) = 300,3 г

ω(FeCl₃) = (9,75/300,3)*100% = 3,25%

ω(FeCl₂) = (38,1/300,3)*100% = 12,69%

ω(HCl) = (10,95/300,3)*100% = 3,65%

Ответ: ω(FeCl₃) = 3,25%, ω(FeCl₂) = 12,69%, ω(HCl) = 3,65%

6.380. Нитрат марганца (II) нагрели до 200 °С и полученный твердый остаток обработали концентрированной соляной кислотой. При этом выделилось 673 мл (н. у.) газа. Этот газ был полностью поглощен 19,6 г 20%-ного горячего раствора гидроксида калия. Рассчитайте массовые доли солей в полученном растворе и массу израсходованного нитрата марганца (II).

Mn(NO₃)₂ = MnO₂ + 2NO₂↑

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂↑ +H₂O

n(Cl₂) = 0,673/22,4 = 0,03 моль

3Cl₂ + 6KOH = 5KCl + KClO₃ + 3H₂O

n(KCl) = (5/3)n(Cl₂) = 0,05 моль

n(KClO₃) = (1/3)n(Cl₂) = 0,01 моль

m(KCl) = 0,05*74,5 = 3,725 г

m(KClO₃) = 0,01*122,5 = 1,225 г

m(Cl₂) = 0,03*71 = 2,13 г

m(р-ра) = 19,6 + 2,13 = 21,73 г

ω(KCl) = (3,725/21,73)*100% = 17,14%

ω(KClO₃) = (1,225/21,73)*100% = 5,64%

n(Mn(NO₃)₂) = n(Cl₂) = 0,03 моль

m(Mn(NO₃)₂) = 0,03*179 = 5,37 г

Ответ: ω(KCl) = 17,14%, ω(KClO₃) = 5,64%, m(Mn(NO₃)₂) = 5,37 г

6.391. Медь растворили в концентрированной азотной кислоте. Массовая доля кислоты в конечном растворе оказалась на 5% меньше, чем в исходном. Определите массовую долю нитрата меди (II) в конечном растворе, считая, что выделившийся газ полностью удален из раствора.

Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 2H₂O

Пусть масса первоначального раствора азотной кислоты была 100 г, а растворено было x моль меди. Пусть массовая доля азотной кислоты была 65%. Тогда:

ω(Cu(NO₃)₂) = (m(Cu(NO₃)₂)/m(конечного р-ра))*100%

m(Cu(NO₃)₂) = 188x г

m(конечного раствора) = 100 + 64x – 2*46x = (100 – 48x) г

0,60 = (65 – 252x)/(100 – 7x)

60 – 4,2x = 65 – 252x

274,8x = 5

x = 0,018

ω(Cu(NO₃)₂) = (188x/100 – 48x)*100% = 3,384/(100 – 0,864)*100% = 3,41%

Ответ: 3,41%

6.401. Неизвестный металл массой 13 г обработали избытком очень разбавленного раствора азотной кислоты (выделение газа не наблюдалось). К полученному раствору добавили избыток щелочи и прокипятили, при этом выделилось 1,12 л газа (н. у.). Какой металл был растворен?

Исходя из описания задачи, можно сделать предположение, что это цинк. Цинк является сильным восстановителем, и именно поэтому в описанных условиях он восстанавливает азот в азотной кислоте до наименьшей своей степени окисления - -3. Образуется аммонийная соль, потому наблюдения газа не выделяется. А после добавления щелочи аммоний преобразуется в аммиак. Проверим это предположение:

4Zn + 10HNO₃ = 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

NH₄NO₃ + NaOH = NH₃↑ + NaNO₃ + H₂O

n(Zn) = 13/65 = 0,2 моль

n(NH₃ теор.) = n(Zn)/4 = 0,05 моль

n(NH₃ реал.) = 1,12/22,4 = 0,05 моль = n(NH₃ теор.)

Ответ: Zn