Зміст
- 1. Алгоритм розв’язання задачі на знаходження складу суміші, якщо тільки один її компонент вступає у реакцію.
- 2. Алгоритм розв’язання задачі на знаходження складу суміші, якщо обидва її компонента взаємодіють з однією речовиною, або у результаті реакцій утворюється ода і та ж речовина.
- 3. Алгоритм розв’язання задачі на знаходження складу суміші, якщо обидва її компонента взаємодіють з однією речовиною, а у результаті реакцій утворюється дві різні речовини.
1. Алгоритм розв’язання задачі на знаходження складу суміші, якщо тільки один її компонент вступає у реакцію.
Приклад.
При дії на суміш міді і заліза масою 20 г надлишком розведеної сульфатної кислоти виділилося 5,6 л газу (н.у.). Визначити масові частки металів у суміші.
|
Дано m(Cu) + m(Fe)= 20 г |
Розв’язання
1. Знаходимо кількість речовини маса або об’єм якої відомі (в даному прикладі – водню):
|
| w(Cu) = х %? w(Fe)=y % |
2. Складаємо рівняння реакції та підставляємо зверху кількість речовин за умовою задачі, знизу – відповідно до рівняння:
x моль 0,25 моль
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
1 моль 1моль
3. За рівнянням реакції знаходимо кількість вихідної речовини (в даному прикладі – кількість речовини заліза):
n(Fe) = n(H2) = 0,5 моль
4. Знаходимо масу компонента суміші, що прореагував (заліза):
m(Fe) = М(Fe)∙n(Fe) = 56г/моль∙0,25 моль = 14 г
5. Знаходимо масові частки речовин у суміші:
w(Fe) = m(Fe)/mсуміші.= 14/20 = 0,70 = 70 %
w(Cu) = 100 % – w(Fe) = 100-70 = 30 %
Відповідь: w(Fe) = 70 %; w(Cu) = 30 %
Різновидом цієї задачі є задача на визначення складу суміші, якщо обидва компоненти вступають у реакцію, але з виділенням газоподібної речовини взаємодіє тільки одна речовина.
Приклад.
При дії на суміш заліза і залізної ожарини масою 20 г надлишком розведеної сульфатної кислоти виділилося 5,6 л газу (н.у.). Визначити масові частки речовин у суміші.
2. Алгоритм розв’язання задачі на знаходження складу суміші, якщо обидва її компонента взаємодіють з однією речовиною, або у результаті реакцій утворюється ода і та ж речовина.
Приклад.
На повне відновлення міді із суміші масою 40 г, що складалася з оксидів Купруму(І) та Купруму(ІІ), витратили водень обємом 6,72 л (н.у.). Обчисліть масову частку (%) купрум(І) оксиду в суміші.
| Дано m(Cu2O) + m(CuO) = 40 г V(H2)= 6,72 л |
Розв’язання
1. Знайти кількість речовини, з якою взаємодіє суміш (в даному прикладі – водню):
|
| w(Cu2O) – ? |
2. Скласти рівняння реакцій і визначити кількість речовин відповідно до рівнянь:
Cu2O + H2 = 2Cu + H2O
1 моль 1моль
CuO + H2 = Cu + H2O
1 моль 1моль
3. Позначити кількість речовини водню, що витратили на відновлення Cu2O х моль, тоді кількість речовини водню, що витратили на відновлення CuO (0,3 – х) моль
4. Виразити кількість речовин Cu2O і CuO через кількості речовин водню згідно рівнянь реакцій
n(Cu2O) = n(H2) = х моль
n(CuO) = n(H2) = (0,3 – х) моль
5. Виразити маси речовин, що знаходились у суміші, за їхнімі кількостями речовин і скласти алгебраїчне рівняння
m(Cu2O) =М(Cu2O) · n(Cu2O) = 144х г
m(CuO) =М(CuO) · n(CuO) = 80(0,3 – х) г
144х + 80(0,3 – х) = 40
3. Знаходимо х та маси компонентів у суміші
х=0,25 моль
m(Cu2O) = 144х = 144·0,25 = 36 г
4. Знайти масові частки речовин у суміші:
w(Cu2O) = m(Cu2O)/m(Cu2O)суміші=36/40=0,60=60 %
Відповідь: w(Cu2O) = 60 %
3. Алгоритм розв’язання задачі на знаходження складу суміші, якщо обидва її компонента взаємодіють з однією речовиною, а у результаті реакцій утворюється дві різні речовини.
Приклад.
При розчиненні у сульфатній кислоті суміші масою 10,48 г, що складалась з купрум(ІІ) оксиду і цинк оксиду утворилась суміш масою 20,88 г, що складається купрум(ІІ) сульфату і цинк сульфату. Визначте маси оксидів у вихідній суміші.
| Дано
m(CuO)+m(ZnO) = 10,48 г m(CuSO4)+m(ZnSO4) = 20,88 г |
Розв’язання 1. Складаємо рівняння реакції та та визначаємо кількості речовин відповідно до рівняння: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2О ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2О |
| m(CuO) – ?
m(ZnO) – ? |
2. Позначити кількость речовин одного компонента (в даному прикладі – CuO) суміші х моль, а іншого (ZnO) у моль, і виразити кількості речовин продуктів реакції (CuSO4 і ZnSO4):
n(CuSO4) = n(CuO) = х моль
n(ZnSO4) = n(ZnO)= у моль
3. Виразити маси речовин через кількості речовин і скласти систему рівнянь:
m(CuO) = M·n = 80x г m(CuSO4) = M·n = 160x г
m(ZnO) = M·n = 81у г m(ZnSO4) = M·n = 161y г
4. Знайти кількості речовин одного з компонентів суміші:
n(ZnO)= y = 0,08 моль
5. Знайти маси компонентів суміші:
m(ZnO) = M·n = 81у = 6,48 г
m(CuO) = mсуміші – m(ZnO) = 10,48 – 6,48 = 4 г
Відповідь: m(ZnO) = 6,48 г, m(CuO) = 4 г
Галогени
1. На суміш залізних і мідних ошурок масою 1 г подіяли надлишком хлоридної кислоти, в результаті чого утворився газ об’ємом 224 мл. Обчисліть масу міді у вихідній суміші. (0,44 г)
2. Калій йодид, що містився у 150 г розчину, повністю прореагував з 4,0 л суміші, призначеної для синтезу гідроген хлориду, відносна густина якої за воднем дорівнює 14,8. Обчисліть об’ємні частки газів у вихідній суміші та масову частку калію йодиду у вихідному розчині. (Об’ємна частка водню у вихідній суміші — 60 %, масова частка калій йодиду у розчині — 16 %)
3. Через розчин, що містить 170 г суміші натрій флуориду та натрій йодиду, пропустили надлишок хлору. При цьому виділилося 12,7 г йоду. Визначте масові частки солей натрію у суміші. (8,8 % NaI, 91,2 % NaF)
4. До розчину, в якому містилась суміш калій хлориду і калій броміду масою 6,25 г, додали надлишок аргентум(І) нітрату, внаслідок чого утворилося 10,39 г суміші аргентум(І) хлориду і аргентум(І) броміду. Визначте маси солей у вихідній суміші. (1,45 г KCl, 4,76 г KBr)
Елементи VІ-А групи
1. На розчин, що містить 16 г суміші натрій хлориду та натрій сульфату, подіяли надлишком розчину барій нітрату. При цьому утворився осад масою 215,3 г. Визначте масові частки солей натрію у суміші. (88,75 % Na2SO4, 11,25 % NaCl)
2. Суміш натрій сульфату, натрій нітрату і натрій карбонату масою 41,8 г обробили 98 г розчину з масовою часткою сульфатної кислоти 10%. При цьому виділилось 2,24 л газу (н.у). При додаванні до утвореного розчину барій хлориду утворилося 46,6 г осаду. Визначте масу кожного компонента суміші. (10,6 г Na2CO3, 14,2 г Na2SO4, 17 г NaNO3)
3. Суміш купрум(ІІ) і ферум(ІІ) сульфатів масою 15,6 г прореагувала без залишку з барій хлоридом. При цьому одержали осад масою 213,3 г. Визначте масу кожного компонента суміші. (8 г CuSO4, 7,6 г FeSO4)
4. На суміш натрій і калій сульфідів масою 89,4 г подіяли надлишком розчину цинк хлориду. При цьому утворився осад масою 87,3 г. Знайдіть масу кожного компонента суміші. (23,4 г Na2S, 66 г K2S)
Елементи V-А групи
1. При прожарюванні 7,28 г суміші калій і натрій нітратів утворилось 6 г суміші калій і натрій нітритів. Визначте склад вихідної суміші. (3,03 г KNO3, 4,25 г NaNO3)
2. При розчиненні суміші ошурок міді, заліза і золота у концентрованій нітратній; кислоті утворилося 6,72 л газу (н.у.) та 8,55 г твердого залишку. При розчиненні цієї ж наважки суміші у хлоридній кислоті виділилось 3,36 л газу (н.у.). Встановіть масову частку золота у суміші. (0,826 %)
Елементи ІV-А групи
1. На розчин, що містить 15 г суміші натрій силікату та натрій сульфату, подіяли надлишком хлоридної кислоти. При цьому утворилось 7,8 г нерозчинної речовини. Визначте масові частки солей у суміші. (81,33 % Na2SiO3,18,67 % Na2SO4)
2. При дії надлишком хлоридної кислоти на суміш масою 15 г, що складається з натрій силікату та натрій карбонату, виділилось 12,24 л (н.у.) газу. Визначте масові частки солей у суміші. (70,67 % Na2CO3,29,33 % Na2SiO3)
3. При нагріванні 86 г суміші натрій карбонату та натрій гідрогенкарбонату виділилось 3,5 моль газу. Визначте масові частки кожної солі у суміші. (2,33 % Na2CO3, 97,67 % NaHCO3)
4. При обробці 6,32 г суміші натрій карбонату і натрій гідрогенкарбонату сульфатною кислотою утворилося 6,39 г безводного натрій сульфату. Визначте маси солей у вихідній суміші. (4,22 г Na2CO3, 2,1 г NaHCO3).
5. У газовій суміші чадного і вуглекислого газів число атомів в 2,7 рази більше числа молекул. Обчисліть середню молярну масу цієї суміші. (39,2 г/моль)
Лужні елементи
1. До розчину, що містить суміш натрій гідроксиду і калій гідроксиду загальною масою 23,2 г, додали надлишок розчину оцтової кислоти При цьому утворилося 44,2 г суміші солей. Визначте масову частку гідроксиду натрію в вихідній суміші.
Георг Віттіг