5.21. Через 224 г 20%-ного раствора гидроксида калия пропустили 13,44 л (н. У.) оксида серы (IV). Вычислите массы солей в полученном растворе.

m(KOH) = 224*0,2 = 44,8 г

n(KOH) = 44,8/56 = 0,8 моль

n(SO₂) = 13,44/22,4 = 0,6 моль

KOH + SO₂ = KHSO₃

Щелочь в избытке.

Образуется 0,6 моль KHSO₃.

KHSO₃ + KOH = K₂SO₃ + H₂O

Образуется 0,8 – 0,6 = 0,2 моль K₂SO₄.

Остается 0,6 – 0,2 = 0,4 моль KHSO₃.

m(KHSO₃) = 0,4*120 = 48 г

m(K₂SO₄) = 0,2*158 = 31,6 г

Ответ: m(KHSO₃) = 48 г; m(K₂SO₄) = 31,6 г

5.27. 32,5 Г цинка растворили в 240 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. К полученному раствору добавили 204,4 г 25%-ной соляной кислоты. Определите массу полученного осадка.

n(Zn) = 32,5/65 = 0,5 моль

m(NaOH) = 240*0,2 = 48 г

n(NaOH) = 48/40 = 1,2 моль

Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑

Образуется 0,5 моль Na₂[Zn(OH)₄]. Остается 1,2 – 2*0,5 = 0,2 моль NaOH.

m(HCl) = 204,4*0,25 = 51,1

n(HCl) = 51,1/36,5 = 1,4 моль

Na₂[Zn(OH)₄] + 2HCl = Zn(OH)₂↓ + 2NaCl + 2H₂O

Образуется 0,5 моль Zn(OH)₂. Остается 1,4 – 2*0,5 = 0,4 моль HCl, которая сначала реагирует с NaOH:

HCl + NaOH = NaCl + H₂O. Остается 0,4 – 0,2 = 0,2 моль HCl, которая затем растворяет часть Zn(OH)₂.

Zn(OH)₂ + 2HCl = ZnCl₂ + 2H₂O

Остается 0,5 – 0,2/2 = 0,4 моль Zn(OH)₂

m(Zn(OH)₂) = 0,4*99 = 39,6 г

Ответ: 39,6 г

6.13. Какой объем хлора (н. У.) выделяется при взаимодействии 63,2 г перманганата калия с избытком концентрированной соляной кислоты, если выход продукта реакции составляет 87,5%?

2KMnO₄ + 16HCl = 2MnCl₂ + 5Cl₂↑ + 2KCl + 8H₂O

n(KMnO₄) = 63,2/158 = 0,4 моль

n(Cl₂) = (0,4*5/2)*0,875 = 0,875 моль

V(Cl₂) = 0,875*22,4 = 19,6 л

Ответ: 19,6 л

6.26. Пропусканием избытка оксида серы (IV) через сероводородную воду, содержащую 16,32 г H₂S, получили серу, при сплавлении которой с избытком алюминия получили 22,05 г сульфида алюминия. Рассчитайте выход в первой реакции, если выход во второй реакции – 70%.

n(H₂S) = 16,32/34 = 0,48 моль

SO₂ + 2H₂S = 3S↓ + 2H₂O

3S + 2Al = Al₂S₃

n(Al₂S₃) = 22,05/150 = 0,147 моль

x – выход второй реакции

n(Al₂S₃, 100%) = 0,147/x моль

n(S) = 0,147*3/x = 0,441/x моль

n(SO₂) = (0,441/x)*(2/3)/0,7 = 0,48

x = 0,875 = 87,5%

Ответ: 87,4%

11.11. При разложении 196 г хлората калия в присутствии оксида марганца (IV) получено 176,8 г твердого остатка. Вычислите массовую долю хлорида калия в полученном остатке.

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂↑

n(KClO₃) = 196/122,5 = 1,6 моль

Оксид марганца (IV) – катализатор, значит присутствует в пренебрежимо малых количествах.

Пусть разложилось x моль KClO₃, тогда: 176,8 = 196 – (3/2)x*32

x = 0,4

m(KCl) = 0,4*74,5 = 29,8 г

ω(KCl) = (29,8/176,8)*100% = 16,86%

Ответ: 16,86%

11.20. 44,3 г смеси хлората калия и хлорида калия прокалили до постоянной массы. Остаток после прокаливания растворили в воде и обработали избытком раствора нитрата серебра (I). При этом образовалось 63,14 г осадка. Найдите массовую долю хлорида калия в исходной смеси.

4KClO₃ = 3KClO₄ + KCl

KCl + AgNO₃ = KNO₃ + AgCl↓

Пусть в исходной смеси было x моль хлората калия и y моль хлорида калия. Тогда:

44,3 = 122,5x + 74,5y

63,14 = 143,5*((¼)x + y)

x = (44,3 – 74,5y)/122,5

63,14 = 143,5*(0,09 – 0,15y + y)

0,44 = 0,09 + 0,85y

y = (7/17)

m(KCl) = (7/17)*74,5 = 30,68 г

ω(KCl) = (30,68/44,3)*100% = 69,26%

Ответ: 69,26%

5. Какой объем смеси этиламина и этана (н. у.), в которой массовая доля второго газа равна 40%, нужно пропустить через 100 г 9,8%-ного раствора фосфорной кислоты, чтобы массовые доли кислых солей, образующихся в растворе, стали одинаковыми?

C₂H₅NH₂ + H₃PO₄ = C₂H₅NH₃H₂PO₄

2C₂H₅NH₂ + H₃PO₄ = (C₂H₅NH₃)₂HPO₄

Пусть в первую реакцию вступает x моль C₂H₅NH₂, а во вторую – 2y моль C₂H₅NH₂. Тогда:

n(H₃PO₄) = x + y

n(H₃PO₄) = 100*0,098/98 = 0,1

0,1 = x + y

m(C₂H₅NH₃H₂PO₄) = 143x

m((C₂H₅NH₃)₂HPO₄) = 188y

142x = 188y

x = 0,1 – y

14,2 - 142y = 188y

y = 0,043

x = 0,057

n(C₂H₅NH₂) = x + 2y = 0,143 моль

m(C₂H₅NH₂) = 0,143*45 = 6,44 г

m(C₂H₆) = (0,4/0,6)*6,44 = 4,29 г

n(C₂H₆) = 4,29/30 = 0,143 моль

Всего 0,143 + 0,143 = 0,286 моль газов.

V(смеси) = 0,286*22,4 = 6,4 л

Ответ: 6,4 л