Задачі, за умовами яких вихідні речовини містять домішки

Алгоритм розв’язання задачі на знаходження масової частки домішок.

З речовини А масою y грамів отримали речовину В масою (або об’ємом) z г. Знайдіть масову частку домішок у речовині А, що не беруть участь в реакції.

Приклад.

При прожарюванні 400 г натрієвої селітри отримали кисень об’ємом 33,6 л. Визначте масову частку домішок у селітрі?

Дано

m(селітри) = 400 г

V(О2) = 33,6 л


Розв’язання

1. Знаходимо кількість речовини продукту реакції (в даному прикладі – кисню):

w(CaCO3) = 100% − w(домішок)= 100% − 20 % = 80 % = 0,8

w(домішок) = х %

2. Складаємо рівняння реакції та підставляємо зверху кількість речовин за умовою задачі, знизу – відповідно до рівняння:

 x моль                      1,5 моль
2NаNО3  =  2NaNО2 + О2
 2 моль                      1моль

3. За рівнянням реакції складаємо пропорцію і знаходимо кількість вихідної речовини (в даному прикладі – кількість речовини натрій нітрату):

n(NаNО3) = х=3 моль

4. Знаходимо  масу чистої вихідної речовини (натрій нітрату):

m(NаNО3) = М(NаNО3)∙n(NаNО3) = 85г/моль∙3 моль = 255 г

5. Знаходимо  масу домішок:

mдомішок = mзабруд. – mчист. = 400 г — 255 г = 145 г

6. m(вапняку) ∙ w(CaCO3) = 60 ∙ 0,8 ≈ 48 (г)

n(СО2) = n(СаСО3) = 0,48 моль

7. Знаходимо масову частку домішок:

w(домішок) = mдомішок/ mзабруд.= 145/400 = 0,36 = 36 %

Відповідь: w(домішок) = 36 %

Алгоритм розв’язання задачі на знаходження маси (об’єму) продукту реакції, отриманого з речовини, що містить масову частку (%) домішок.

З речовини А масою y грамів, що містить z % домішок отримали речовину В. Знайдіть масу (або об’єм) речовини В що утворилася.

Приклад.

Визначте об’єм вуглекислого газу, що можна отримати з вапняку масою 60 г, який містить 20 % домішок?

Дано

m(вапняку) = 60 г.

w(домішок)= 20 %


Розв’язання

1. Знаходимо масову частку чистої речовини (в даному прикладі – кальцій карбонату у вапняку):

w(CaCO3) = 100% − w(домішок)= 100% − 20 % = 80 % = 0,8

V(СО2) — ?

2. Знаходимо  масу чистої речовини:

m(CaCO3) = m(вапняку) ∙ w(CaCO3) = 60 ∙ 0,8 ≈ 48 (г)

3. Знаходимо кількість речовини чистої речовини:

4. Складаємо рівняння реакції та підставляємо зверху кількість речовин за умовою задачі, знизу – відповідно до рівняння:

0,48 моль     х моль

    СаСО3  =  СО2 + СаО

  1 моль       1моль

5. За рівнянням реакції знаходимо кількість речовини, що утворилась (в даному прикладі кількість речовини вуглекислого газу дорівнює кількості речовини кальцій карбонату) :

n(СО2) = n(СаСО3) = 0,48 моль

6. Знаходимо об’єм речовини, що утворилась (вуглекислого газу):

V(CO2) = Vm n(СО2) = 22,4 л/моль ∙ 0,48 моль ≈ 10,75 л

Відповідь: V(CO2) = 0,75 л

Алгоритм розв’язання задачі на знаходження маси вихідної речовини, що містить певну масову частку домішок.

Яку масу вихідної речовини А, що містить y % домішок, необхідно взяти для отримання  речовини В масою z г (або об’ємом z л).

Приклад.

Обчисліть, яка маса магнетиту Fе3О4, що містить 10% домішок, потрібна для отримання заліза масою 8,4 кг.

Дано

m(Fe) = 8,4 кг = 8400 г

w(домішок)= 10 %


Розв’язання

1. Знаходимо кількість речовини продукту реакції (в даному прикладі – заліза):

m(магнетиту) — ?
  1. Складаємо рівняння реакції та підставляємо зверху кількість речовин за умовою задачі, знизу – відповідно до рівняння:

   х моль         150 моль

   Fе3О+ СО = 3Fе + 4СО2

   1 моль         3моль

  1. За рівнянням реакції складаємо пропорцію і знаходимо кількість вихідної речовини (в даному прикладі – кількість Fе3О4) :

n(Fе3О4) = х = 50 моль

  1. Знаходимо масу чистої вихідної речовини (Fе3О4):

m(Fе3О4) = М(Fе3О4)∙n(Fе3О4) = 232г/моль∙50 моль = 11600 г = 11,6 кг

  1. Знаходимо масову частку чистої речовини

w(Fе3О4)= 100 % −w(домішок) = 100% − 10 % = 90 % = 0,9

масову частку чистої речовини:

  1. Знаходимо масу вихідної речовини з домішками (масу магнетиту):

m(магнетиту) = m(Fе3О4) / w(Fе3О4) = 11,6 / 0,9 ≈ 12,9 (кг)

Відповідь: m(магнетиту) = 12,9 кг

 

1. Пірит масою 1,92 г  з масовою часткою домішок 15 % випалили, а газ що утворився окиснили у контактному апараті. Отриманий продукт розчинили у розчині масою 21,2 кг з масовою часткою сульфатної кислоти 60 %. До отриманого розчину додали надлишок розчину барій хлориду. Визначте масу осаду, що при цьому утворився.

2.  До 500 г розчину купрум(II) сульфату  додали надлишок розчину лугу. Осад виділили фільтруванням і прожарили. Маса отриманої сухої речовини склала 32 г. Визначте масову частку солі у вихідному розчині?

3. Технічний цинк масою 0,66 г обробили надлишком хлоридної кислоти. Об’єм водню, що виділився, склав 224 мл (н.у.). Обчисліть масову частка цинку в зразку технічного цинку?

4. Визначте масу технічного заліза, що містить 10% домішок, необхідного для отримання 12,8 кг міді з розчину мідного купоросу?