25. Расчеты: массы (объема, количества вещества) продуктов

25. Расчеты: массы (объема, количества вещества) продуктов реакции,
если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси); массы (объема,
количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде
раствора с определенной массовой долей растворенного вещества, а также
реакций, при которых выделяется газ или выпадает осадок.
1. Какой максимальный объем углекислого газа может быть поглощен
раствором, полученным при взаимодействии 2 г кальция с 200 г воды?
2. 27,2 г смеси карбидов кальция и алюминия обработали кислотой, получили
11,2 л смеси газов (при н. у.). Определите объемную долю метана в смеси.
3. Оксид фосфора (V) массой 1,42 г растворили в 60 г 8,2%-ной
ортофосфорной кислоты и полученный раствор прокипятили. Какая соль и в
каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 3,92 г
гидроксида калия?
4. 30 г карбоната бария растворили в 500 мл 20%-ного раствора азотной
кислоты (плотность 1,1 г/мл). Определите массовую долю нитрата бария в
полученном растворе
5. К 120мл 11.5% раствора нитрата натрия (плотность 1,05 г/мл) при
нагревании прилили 100мл 25% раствора хлорида аммония. (плотность 1,07 г/мл).
Определите массовые доли солей в полученном растворе, объем выделевшегося
азота.
6. К 337 мл 20%-ного раствора нитрата серебра (плотность 1,16 г/мл)
добавили 161 мл 25 %-ного раствора хлорида кальция (плотность 1,10 г/мл).
Определите массовую долю солит в полученном растворе.
Ответы к теме № 25
1. Решение: n(Са) = m/M = 2/40 = 0,05 (моль)
n(H2O) = m/M = 200/18 = 11,1 (моль)
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2
вода в избытке
n(Ca(OH)2) = n(Ca) = 0,05 (моль)
Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2
n(CO2) = 2n(Ca) = 0,1 (моль)
V(CO2) = Vm · n(CO2) = 22,4 · 0,1 = 2,24 (л).
2. Решение: CaC2 + 2HCl = CaCl2 + C2H2
Al4C3 + 12HCl = 4AlCl3 + 3CH4
n(CaC2) = x
n(C2H2) = x; m(CaC2) = M(CaC2) · n(CaC2) = 64x
n(Al4C3) = y
n(CH4) = 3 y; m(Al4C3) = M(Al4C3) · n(Al4C3) = 144y
64 х 144 у 27,2
22,4( х 3 у ) 11,2
64 х 144 у
2х 6 у
27,2
1
х 0,2
у 0,1
V(CH4) = Vm · n(CH4) = 22,4 · 3 · 0,1 = 6,72 (л)
φ(CH4) = V(CH4)/V(смеси) = 6,72/11,2 = 0,6 или 60%.
3. Решение: P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
n(P2O5) = 1,42/142 = 0,01 (моль)
n(H3PO4) = 2n(P2O5) = 0,02 (моль)
n(KOH) = 3,92/56 = 0,07 (моль)
n(H3PO4) =
60 0,082
98
+ 0,02 = 0,07 (моль)
Количества веществ кислоты и щелочи относятся как 1:1, значит, при их
взаимодействии образуется кислая соль.
H3PO4 + KOH = KH2PO4 + H2O
n(H3PO4) = n(KOH) = n(KH2PO4) = 0,07 (моль).
4.Решение:
BaCO3 + …2HNO3..→ Ba(NO3)2 + CO2 + H2O
BaCO3 29,5/197 = 0,15 (моль). Масса раствора HNO3..1.1 х 500 = 550г,
HNO3 550 х 0.2 / 63 = 1.75 моль (избыток)
Ba(NO3)2 0,15 (моль)., 261 х 0.15 = 39.15г
Выделится СО 2 0,15 (моль)., 44 х 0.15= 6.6г
Масса полученного раствора = m
BaCO3
+ m HNO3 -
m
CO2 =
29,5 + 550- 6/6 =
572.9г
Ba(NO3)2 39.15г х 100/572.9 = 6,83 %
5.Решение:
NaNO2 + NH4 Cl → N2 .+ NaCl + 2H2O
Масса раствора NaNO2 120 х 1,05 = 126
NaNO2 126 х 0,15/69 = 0.21 моль
Масса раствора NH4 Cl 100 х 1.07 = 107
NH4 Cl 107 х 0.25 / 53.5 = 0.50 моль (избыток)
Выделится азота 0.21 моль , 28 х 0.21 = 5.9г или 22.4 х 0.21 = 4.7л
Образуется NaCl 0.21 моль, 58.5 х 0.21 = 12.2г
Останется избыток NaNO2 0.50 – 0.21 = 0.29, 69 х 0.29 = 14.5 г.
Масса полученного раствора 126 + 107 – 5.9 = 227,1г
NaCl 12.2. х 100 /227.1 = 5.37 %
NaNO2 14.5 х 100/227.1 = 6.38 %
6. Решение:
AgNO3 + CaCl2 → 2AgCl + Ca (NO3) 2Масса раствора AgNO3 337 х 1,16 =
390.9
AgNO3 390.9 х 0.2/170 = 0.46 моль
Масса раствора CaCl2
161 х 1.10 = 177.1г
CaCl2 177.1 х 0.25/111 = 0.40 моль (избыток)
Осадок 0.46 моль AgCl, 143.5 х 0.46 =66г
Образуется 0.46/2 = 0.23 моль Ca (NO3) 2 или 184 х 0.23 = 42.3г
Масса полученного раствора 390.9 + 177.1 - 66 = 569г
Ca (NO3)2 42.3 х 100/569 = 7.43 %