(C4). Расчеты массовой доли химического соединения в смеси

Задания 39 (C4). Расчеты массовой доли химического соединения в
смеси
(Источник: «Решу ЕГЭ Гущин. 2016 г)
Задание 39 № 47. Смешали 100 мл 30%-ного раствора хлорной кислоты (ρ = 1,11 г/мл) и 300
мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,10 г/мл). Сколько миллилитров воды следует добавить к полученной смеси, чтобы массовая доля перхлората натрия в ней составила бы 8%?
Пояснение.
Элементы ответа:
Запишем уравнение реакции:
Рассчитаем количества веществ реагентов и сделаем вывод об избытке щелочи:
Вычислим массу продукта реакции:
Вычислим массу добавленной воды:
откуда
2. Задание 39 № 55. К раствору гидроксида натрия массой 1200 г прибавили 490 г 40%-ного
раствора серной кислоты. Для нейтрализации получившегося раствора потребовалось 143 г кристаллической соды Na2CO3·10Н2О. Рассчитайте массу и массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе.
Пояснение.
Элементы ответа:
Составим уравнения реакций:
Возможен также расчет на основании уравнений реакций образования
ющего его
взаимодействия с
и последу-
. Конечный ответ не изменится;
Рассчитаем общее количество серной кислоты, а также количество серной кислоты, прореагировавшей
с содой:
Рассчитаем количество серной кислоты, вступившей в реакцию с гидроксидом натрия, и массу
гидроксида
натрия в исходном растворе:
Рассчитаем массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе:
(10%)
3. Задание 39 № 56. Карбид кальция массой 6,4 г растворили в 87 мл бромоводородной кислоты ( = 1,12 г/мл) с массовой долей 20%. Какова массовая доля бромоводорода в образовавшемся растворе?
Пояснение.
Элементы ответа:
Составим уравнение химической реакции:
Рассчитаем количества веществ реагентов, сделан вывод об избытке бромоводорода:
Рассчитаем массу раствора (с учетом массы выделившегося ацетилена):
Рассчитаем массовую долю бромоводорода:
или 3,2 %
4. Задание 39 № 229. Оксид меди (II) массой 16 г обработали 40 мл 5,0%-ного раствора серной
кислоты (р = 1,03 г/см3). Полученный раствор отфильтровали, фильтрат упарили. Определите
массу полученного кристаллогидрата.
Пояснение.
Составим уравнение реакции между оксидом меди(II) и серной кислотой:
Рассчитаем количества вещества оксида меди (II) и серной кислоты,
установлено их соотношение в ходе реакции:
Cледовательно
в недостатке
Определим количество вещества образовавшегося сульфата меди(II), и
укажем на образование его кристаллогидрата при упаривании:
При упаривании образовался медный купорос:
Рассчитаем массу медного купороса:
5. Задание 39 № 272. В 60 г 18% -ной ортофосфорной кислоты растворили 2,84 г оксида фосфора (V) и полученный раствор прокипятили. Какая соль и в каком количестве образуется, если
к полученному раствору добавить 30 г гидроксида натрия?
Пояснение.
Запишем уравнение реакции:
Рассчитаем количество вещества образовавшейся ортофосфорной кислоты:
Рассчитаем количество вещества щёлочи:
Сделаем вывод об избытке щёлочи и образовании
(т.е.
В
ортофосфата натрия:
)
соответствии
с
уравнением
образу-
ем
6. Задание 39 № 315. В 120 мл раствора азотной кислоты с массовой долей 7% (плотностью
1,03 г/мл) внесли 12,8 г карбида кальция. Сколько миллилитров 20%-ной соляной кислоты
(плотностью 1,10 г/мл) следует добавить к полученной смеси для её полной нейтрализации?
Пояснение.
Запишем уравнения реакций:
Рассчитаем количество веществ реагентов и сделаем вывод об избытке карбида
кальция:
— в избытке
Рассчитаны количества веществ гидроксида кальция и соляной кислоты,
вступивших в реакцию друг с другом:
Вычислен объём раствора соляной кислоты:
7. Задание 39 № 358. При взаимодействии в сернокислой среде 17,4 г диоксида марганца с 58
г бромида калия при 77%-ном выходе выделился бром. Какой объём (н.у.) пропена может провзаимодействовать с полученным количеством брома?
Пояснение.
Запишем уравнения реакций:
Рассчитаем количества исходных веществ и определим вещество, находящееся в избытке:
— в избытке
Рассчитаем количество вещества брома с учётом практического выхода:
Рассчитаем объём пропена:
8. Задание 39 № 401. В раствор, содержащий 51 г нитрата серебра, прилили 18,25 г 20%-ного
раствора соляной кислоты. Какая масса 26%-ного раствора хлорида натрия потребуется для полного осаждения серебра из получившегося раствора?
Пояснение.
Составим уравнения химических реакций:
Рассчитаем массу и количество веществ
Рассчитаем количество вещества
и
:
, которое не прореагировало с
Определим массу раствора NaCl, которая прореагировала с
:
:
9. Задание 39 № 444. Смешали 300 мл раствора серной кислоты с массовой долей 10% (плотностью 1,05 г/мл) и 200 мл раствора гидроксида калия с массовой долей 20% (плотностью 1,10
г/мл). Сколько миллилитров воды следует добавить к полученной смеси, чтобы массовая доля
соли в ней составила 7%?
Пояснение.
Запишем уравнения возможных реакции:
(1)
(2)
Рассчитаем количество веществ реагентов и сделаем вывод об избытке щёлочи:
— в избытке (больше чем в два раза), значит будет происходит первая реакция и образовываться сульфат калия.
Вычислим массу продукта реакции:
Вычислим объём добавленной воды:
,
Откуда
,
10. Задание 39 № 487. Рассчитайте, какую массу оксида серы (VI) добавили в 2000 мл 8%ного раствора серной кислоты (р = 1,06 г/мл), если массовая доля серной кислоты стала равной
20%.
Пояснение.
Составим уравнение химической реакции:
Рассчитаем массу исходного раствора серной кислоты и массу
в нем:
Составлено уравнение для расчета искомой массы оксида серы (VI):
пусть масса SO3 равна X г, тогда
Решением уравнения найдена масса оксида серы (VI):
11. Задание 39 № 530. Сероводород объемом 5,6 л (н. у.) прореагировал без остатка с 59,02
мл раствора
с массовой долей 20% (плотность 1,186 г/мл). Определите массу соли, полученной в результате этой химической реакции.
Пояснение.
Рассчитаем количество вещества сероводорода:
Определим массу раствора щёлочи, массу щёлочи в этом растворе и
количество вещества KOH в растворе:
Установим, что в результате химической реакции образуется гидросульфид калия и определим
количество вещества образующейся соли:
;
Рассчитаем массу полученного в результате реакции гидросульфида калия:
12. Задание 39 № 573. Нитрит натрия массой 13,8 г внесли при нагревании в 220 г раствора
хлорида аммония с массовой долей 10%. Какой объём (н.у.) азота выделится при этом и какова
массовая доля хлорида аммония в получившемся растворе?
Пояснение.
Запишем уравнение реакции и рассчитаем количество исходных веществ:
— в избытке
Рассчитаем объём выделившегося азота:
Рассчитаем массу хлорида аммония, оставшегося в избытке:
Рассчитаем массовую долю хлорида аммония:
или
13. Задание 39 № 616. Пероксид натрия обработали избытком горячей воды. Выделившийся
газ собрали, а образовавшийся раствор щелочи полностью нейтрализовали 10%-ным раствором
серной кислоты объёмом 300 мл и плотностью 1,08 г/мл. Определите массу взятого для реакции
пероксида натрия и объём собранного газа.
Пояснение.
Составим уравнения химических реакций:
Определим количество вещества серной кислоты и щёлочи:
Рассчитаем количество вещества и массу пероксида натрия:
Определим количество вещества и объем кислорода:
14. Задание 39 № 659. Карбонат кальция массой 10 г растворили при нагревании в 150 мл хлороводородной кислоты (р = 1,04 г/мл) с массовой долей 9%. Какова массовая доля хлороводорода в образовавшемся растворе?
Пояснение.
Составим уравнение химической реакции:
Рассчитаем количество веществ реагентов и сделаем вывод об избытке хлороводорода:
— в избытке
Рассчитаем массу раствора (с учётом массы выделившегося углекислого газа):
Рассчитаем массовую долю хлороводорода:
15. Задание 39 № 702. Магний массой 4,8 г растворили в 200 мл 12%-ного раствора серной
кислоты (р = 1,05 г/мл). Вычислите массовую долю сульфата магния в конечном растворе.
Пояснение.
Составим уравнение химической реакции:
Рассчитаем массу веществ, полученных в ходе реакции:
— в избытке
Рассчитаем массу раствора:
Найдем массовую долю
:
16. Задание 39 № 745. К 100 мл 5%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,02 г/мл) добавили 6,4 г карбида кальция. Сколько миллилитров 15%-ной азотной кислоты (плотностью 1,08
г/мл) следует добавить к полученной смеси для её полной нейтрализации?
Пояснение.
Запишем уравнения реакций:
Рассчитаем количество веществ реагентов и сделаем вывод об избытке карбида кальция:
— в избытке
Рассчитаем количество веществ гидроксида кальция и азотной кислоты, вступивших в реакцию друг с другом:
Вычислим объём раствора азотной кислоты:
17. Задание 39 № 788. При нагревании гидрокарбонат калия превращается в карбонат. Рассчитайте массовую долю гидрокарбоната калия в исходном растворе, нагреванием которого можно
получить 8%-ный раствор карбоната калия.
Пояснение.
Запишем уравнение реакции:
Рассчитаем массу и количество вещества реагента:
если исходная массовая доля гидрокарбоната калия равна
ра содержится
, что составляет
, то в
исходного раствоего.
Вычислим количество веществ и массу продуктов реакции:
Вычислим массовую долю соли в исходном растворе:
Откуда
18. Задание 39 № 831. На нейтрализацию 7,6 г смеси муравьиной и уксусной кислот израсходовано 35 мл 20%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,20 г/мл). Рассчитайте массу уксусной кислоты и её массовую долю в исходной смеси кислот.
Пояснение.
Напишем уравнения реакций взаимодействия кислот с
Рассчитаем массу раствора
:
, массу и количество вещества
в этом растворе:
Определим количество вещества кислот в смеси:
Определим массу уксусной кислоты в исходной смеси и рассчитаем массовую долю:
в смеси кислот
19. Задание 39 № 874. Какую массу оксида серы (VI) следует добавить к 500 г 20%-ного раствора серной кислоты, чтобы увеличить её массовую долю до 40%?
Пояснение.
Составим уравнение химической реакции:
Рассчитаем массу серной кислоты, находившейся в исходном растворе и получившейся из х
моль
оксида серы (VI):
(где х - число молей оксида серы)
Рассчитаем массу раствора и суммарную массу серной кислоты в нём:
Найдем массу
Откуда
, необходимую для растворения:
20. Задание 39 № 917. Аммиак объёмом 4,48 л (н.у.) пропустили через 200 г 4,9%-ного раствора ортофосфорной кислоты. Назовите соль, образующуюся в результате реакции, и определите
её массу.
Пояснение.
Рассчитаем количество вещества аммиака:
Определим массу и количество вещества ортофосфорной кислоты:
Установим, что в результате химической реакции образуется гидрофосфат аммония:
Так как
, то
,
Определим количество вещества и массу гидрофосфата аммония:
21. Задание 39 № 960. К раствору, полученному при добавлении 4 г гидрида калия к 100 мл
воды, прилили 100 мл 39%-ного раствора азотной кислоты (р = 1,24 г/мл). Определите массовые
доли всех веществ (включая и воду) в конечном растворе.
Пояснение.
Составим уравнения реакций:
Вычислим количество веществ гидроксида калия и азотной кислоты, сделаем
вывод о том, какое из веществ находится в избытке:
— в избытке
Вычислим массу раствора и массы составляющих его веществ:
Определим массовые доли веществ в растворе:
22. Задание 39 № 1003. Нитрит калия массой 8,5 г внесли при нагревании в 270 г раствора
бромида аммония с массовой долей 12%. Какой объём (н.у.) азота выделится при этом и какова
массовая доля бромида аммония в получившемся растворе?
Пояснение.
Запишем уравнение реакции и рассчитаем количество исходных веществ:
— в избытке
Рассчитаем объём выделившегося азота:
Рассчитаем массу бромида аммония, оставшегося в избытке:
Рассчитаем массовую долю бромида аммония:
23. Задание 39 № 1046. Карбид кальция массой 6,4 г растворили в 87 мл бромоводородной
кислоты (р = 1,12 г/мл) с массовой долей 20%. Какова массовая доля бромоводорода в образовавшемся растворе?
Пояснение.
Составим уравнение химической реакции:
Рассчитаем количество веществ реагентов, сделаем вывод об избытке бромоводорода:
— в избытке
— в недостатке
Рассчитаем массу раствора (с учётом массы выделившегося ацетилена):
Рассчитаем массовую долю бромоводорода:
24. Задание 39 № 1089. Рассчитайте массовую долю азотной кислоты в растворе, полученном
смешением 200 мл 15%-ного раствора серной кислоты плотностью 1,2 г/мл и 150 мл 10%-ного
раствора нитрата бария плотностью 1,04 г/мл.
Пояснение.