Егэ по химии задание с4 решение. Определение состава продукта. Спасибо за внимание
Выполнение заданий высокого уровня сложности
Задачи с расчетами по уравнениям
реакций,
происходящих в растворах
При обучении школьников способам решения задач очень большое значение придаю применению алгоритмов. Я считаю, что вначале нужно уверенно овладеть небольшим числом стандартных приемов, получить представление о возможных типах задач. Это позволит ученику выйти на творческий уровень в своем дальнейшем химическом образовании и самообразовании.
Одно из заданий высокого уровня сложности (оно входит в третью часть экзаменационной работы – задание С4) проверяет умение производить расчеты по уравнениям реакций, происходящих в растворах.
В учебной литературе недостаточно подробно объясняются особенности решения таких задач. Поэтому мы с учениками вначале разбираем все моменты, на которые нужно обратить внимание, записываем алгоритмы в общем виде, рассматриваем решение задач каждого типа, затем отрабатываем умения на самостоятельном решении целого ряда подобных задач.
Прежде всего ученик должен усвоить понятие о массовой доле растворенного вещества, или, иначе, процентной концентрации раствора. Эта величина показывает отношение массы растворенного вещества к массе раствора:
Р.в-во = m р.в-во / m р-р.
Производные формулы:
m р.в-во = m р-р р.в-во,
m р-р = m р.в-во / р.в-во.
Если в условии задачи указан объем раствора с определенной плотностью, то прежде всего находят массу раствора:
m р-р = V р-р р-р,
затем – массу растворенного вещества:
m р.в-во = m р-р р.в-во.
Количество вещества находят по массе растворенного вещества:
= m р.в-во / М.
Рассмотрим некоторые типы задач с расчетами по уравнениям реакций, происходящих в растворах.
Нахождение массовых долей веществ в растворе после реакции.
При решении таких задач прежде всего нужно найти количества вещества реагентов. Если задача на избыток и недостаток, то количества вещества продуктов реакции находят по веществу, которое дано в недостатке.
Один из важных моментов – это нахождение массы раствора после реакции (массы полученного раствора, m р-р получ). Если какое-либо вещество взаимодействует с веществом, находящимся в растворе, то складывают массу вещества и массу раствора; в случае, когда оба реагирующих вещества даны в виде растворов, складывают массы двух растворов. Если в результате реакции образуется осадок или газ, то из полученной суммы вычитают массу вещества, ушедшего из раствора в виде осадка или газа:
m р-р получ = m в-во + m р-р – m осадок (газ) ,
m р-р получ = m р-р1 + m р-р2 – m осадок (газ) .
При решении задач на избыток и недостаток нужно помнить о том, что в растворе после реакции будет находиться в растворенном виде не только продукт реакции, но и вещество, которое было дано в избытке.
Чтобы найти количество вещества, которое не прореагировало – избытка, нужно от исходного количества вещества отнять количество прореагировавшего вещества:
Изб = исх – прор.
Затем найти его массу и массовую долю в растворе, полученном после реакции.
Задача 1. 4,8 г магния растворили в 200 мл 12%-го раствора серной кислоты ( = 1,05 г/мл). Найти массовую долю соли в полученном растворе.
Р е ш е н и е
(Мg) = m / M = 4,8 (г) / 24 (г/моль) = 0,2 моль.
m р-р (H 2 SO 4) = V р-р = 200 (мл) 1,05 (г/мл) = 210 г.
m р.в-во (H 2 SO 4) = m р-р р.в-во = 210 0,12 = 25,2 г.
Р.в-во (H 2 SO 4) = m /M = 25,2 (г) / 98 (г/моль) = 0,26 моль.
В недостатке – Mg. Следовательно:
(MgSO 4) = 0,2 моль,
(H 2) = 0,2 моль.
m р.в-во (MgSO 4) = M = 120 (г/моль) 0,2 (моль) = 24 г.
m (H 2) = M = 2 (г/моль) 0,2 (моль) = 0,4 г.
m р-р получ = m р-р (H 2 SO 4) + m (Mg) – m (H 2) = 210 (г) + 4,8 (г) – 0,4 (г) = 214,4 г.
Р.в-во (MgSO 4) = m р.в-во (MgSO 4) / m р-р получ = 24 (г) / 214,4 (г) = 0,112, или 11,2 %.
О т в е т. р.в-во (MgSO 4) = 11,2 %.
Задача 2. Смешали 250 г раствора сульфата железа(III) с концентрацией 8 % и 50 г раствора гидроксида натрия с концентрацией 30 %. Найти концентрацию веществ в получившемся растворе.
Р е ш е н и е
m р.в-во (Fe 2 (SO 4) 3) = m р-р р.в-во = 250 (г) 0,08 = 20 г.
(Fe 2 (SO 4) 3) = m /M = 20 (г) / 400 (г/моль) = 0,05 моль.
m р.в-во (NaOH) = m р-р р.в-во = 50 (г) 0,3 = 15 г.
(NaOH) = m /M = 15 (г) / 40 (г/моль) = 0,375 моль.
В недостатке – Fe 2 (SO 4) 3 . Следовательно:
(Na 2 SO 4) = 0,05 (моль) 3 = 0,15 моль.
(Fe(OH) 3) = 0,05 (моль) 2 = 0,1 моль.
Прор (NaOH) = 0,05 (моль) 6 = 0,3 моль.
Изб (NaOH) = исх – прор = 0,375 (моль) – 0,3 (моль) = 0,075 моль.
m (NaOH) = M = 40 (г/моль) 0,075 (моль) = 3 г.
m (Na 2 SO 4) = M
m (Fe(OH) 3) = M = 107 (г/моль) 0,1 (моль) = 10,7 г.
m р-р получ = m р-р (Fe 2 (SO 4) 3 + m р-р (NaOH) – m (Fe(OH) 3) = 250 (г) + 50 (г) –10,7 (г) = 289,3 г.
Р.в-ва (Na 2 SO 4) = m / m р-р = 21,3 (г) / 289,3 (г) = 0,074, или 7,4 %.
Р.в-ва (NaOH) = m / m р-р = 3 (г) / 289,3 (г) = 0,01, или 1 %.
О т в е т. р.в-во (Na 2 SO 4) = 7,4 %, р.в-во (NaOH) = 1 %.
Задача 3. Карбонат кальция массой 10 г растворили при нагревании в 150 мл хлороводородной кислоты ( = 1,04 г/мл) с массовой долей 9 %. Какова массовая доля хлороводорода в получившемся растворе?
О т в е т. р.в-во (HCl) = 4,2 %.
Задача 4. 5,6 г железа растворили в 100 мл 10%-го раствора соляной кислоты ( = 1,05 г/мл). Вычислить массовую долю хлороводорода в полученном растворе.
О т в е т. р.в-во (HCl) = 2,9 %.
Задача 5. 5,6 г железа растворили в 200 мл раствора соляной кислоты ( = 1,05 г/мл) с массовой долей 10 %. Найти массовую долю соли в полученном растворе.
О т в е т. р.в-во (FeCl 2) = 5,9 %.
Задача 6. Смешали 110,4 г раствора карбоната калия с концентрацией 25 % и 111 г раствора хлорида кальция с концентрацией 20 %. Найти концентрацию вещества в полученном растворе.
О т в е т. р.в-во (KCl) = 14,8 %.
Задача 7. Смешали 320 г раствора сульфата меди(II) с концентрацией 5 % и 120 г раствора гидроксида натрия с концентрацией 10 %. Найти концентрации веществ в полученном растворе.
О т в е т. р.в-во (Na 2 SO 4) = 3,3 %, р.в-во (NaOH) = 0,9 %.
Более сложными являются задачи на нахождение массы (или объема) вещества, которое нужно добавить к раствору другого вещества для того, чтобы его концентрация изменилась в результате произошедшей реакции.
В этом случае алгоритм решения следующий:
1)нужно обозначить за x количество добавленного вещества – реагента;
2) выразить через х количества прореагировавшего с реагентом вещества и полученного в результате реакции газа или осадка;
3) найти количество растворенного вещества в исходном растворе и его количество, оставшееся после реакции ( оставш = 1 – прор);
4) выразить через х массу оставшегося в растворе вещества;
5) найти массу раствора, полученного после реакции:
m р-р получ = m реаг + m р-р1 – m осадок (газ) ;
m р-р получ = m р-р1 + m р-р2 – m осадок (газ) .
6) все данные подставить в формулу:
Р.в-во2 = m оставш / m р-р получ.
7) найти количество вещества реагента, его массу или объем.
Задача 8 . Найти массу карбоната кальция, которую следует добавить к 600 г раствора азотной кислоты с массовой долей 31,5 %, чтобы массовая доля кислоты уменьшилась до 10,5 %.
| Дано:
m р-р1 (HNO 3) = 600 г, Р.в-во1 (HNO 3) = 31,5 %, Р.в-во2 (HNO 3) = 10,5 %. |
Найти: m (CaCO 3). |
Р е ш е н и е
(СаСО 3) = х моль; (HNO 3) прор = 2х моль;
(СО 2) = х моль, m (CO 2) = 44x г;
m (CaCO 3) = M = 100 (г/моль) х (моль) = 100х г;
m р.в-во1 (HNO 3) = m р-р1 р.в-во1 = 600 (г) 0,315 = 189 г;
1 (HNO 3) = m р.в-во /М = 189 (г) / 63 (г/моль) = 3 моль,
Оставш (HNO 3) = 1 – прор = 3 – 2х моль,
m оставш (HNO 3) = М = 63 (г/моль) (3 – 2х ) = (189 – 126х ) г;
m р-р получ = m (CaCO 3) + m р-р1 (HNO 3) – m (CO 2) = 100x + 600 – 44x = 600 + 56x ,
Р.в-во2 (HNO 3) = m оставш (HNO 3) / m р-р получ.
0,105 = (189 – 126х ) / (600 + 56х ),
х = 0,955 моль, (СаСО 3) = 0,955 моль,
m (CaCO 3) = M = 100 (г/моль) 0,955 (моль) = 95,5 г.
О т в е т. m (CaCO 3) = 95,5 г.
Задача 9. Найти массу кристаллогидрата CaCl 2 6H 2 O, которую необходимо добавить к 47 мл 25%-го раствора карбоната натрия ( = 1,08 г/мл), чтобы получить раствор, в котором массовая доля карбоната натрия составила бы 10 %.
Р е ш е н и е
(СaCl 2 6H 2 O) = x моль, (CaCl 2) = x моль,
Прор (Na 2 CO 3) = х моль, (СаСО 3) = х моль;
m (CaCl 2 6H 2 O) = M = 219 (г/моль) х (моль) = 219х г;
m (CaCO 3) = M = 100x г;
m р-р1 (Na 2 CO 3) = V р-р1 р-р1 = 47 (мл) 1,08 (г/мл) = 50,76 г,
m р.в-во1 (Na 2 CO 3) = m р-р1 р.в-во1 = 50,76 (г) 0,25 = 12,69 г,
1 (Na 2 CO 3) = m р.в-во1 / M = 12,69 (г) / 106 (г/моль) = 0,12 моль,
Оставш (Na 2 CO 3) = 1 – прор = 0,12 – х ,
m оставш (Na 2 CO 3) = M = 106(0,12 – x ) = 12,69 – 106x ;
m р-р получ = m (CaCl 2 6H 2 O) + m р-р1 (Na 2 CO 3) – m (CaCO 3),
219x + 50,76 – 100x = 50,76 + 119x ,
Р.в-во2 = m оставш (Na 2 CO 3) / m р-р получ,
0,1 = 12,69 – 106х / 50,76 + 119х ,
х = 0,0646 моль.
m (CaCl 2 6H 2 O) = М = 219 (г/моль) 0,0646 (моль) = 14,14 г.
О т в е т. m (CaCl 2 6H 2 O) = 14,4 г.
Задача 10. Какой объем 30%-го раствора аммиака ( = 0,892 г/мл) необходимо добавить к 200 мл 40%-го раствора соляной кислоты ( = 1,198 г/мл), чтобы массовая доля кислоты уменьшилась вчетверо?
О т в е т. V р-р (NH 3) = 108,2 мл.
Задача 11. Какой объем углекислого газа нужно добавить к 100 мл 20%-го раствора гидроксида натрия ( = 4,1 г/мл), чтобы массовая доля гидроксида натрия уменьшилась вдвое?
О т в е т. V (CO 2) = 10,9 л.
Задача 12. Найти объем раствора соляной кислоты ( = 1,05 г/мл) с массовой долей 10 %, который нужно добавить к 350 г раствора гидроксида калия с массовой долей 10,5 %, чтобы концентрация щелочи составила 3 %.
О т в е т. V р-р (HCl) = 135,6 мл.
Внимание: растворенное вещество – реагент!
При решении задач на растворы нужно помнить о том, что при обычных условиях с водой реагируют следующие вещества:
1) щелочные и щелочно-земельные металлы, например:
2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 ;
2) оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов, например:
СаО + Н 2 О = Са(ОН) 2 ;
3) оксиды неметаллов, например:
SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 ;
4) многие бинарные соединения – гидриды, карбиды, нитриды и другие, например:
KН + Н 2 О = KОН + Н 2 .
Растворение вещества-реагента в воде.
Растворенным веществом в данном случае будет продукт взаимодействия вещества-реагента с водой. Масса раствора будет складываться из массы реагента и массы воды:
m р-р = m реаг + m H 2 O .
Если в результате реакции выделился газ, то
m р-р = m реаг + m H2O – m газ.
Задача 13. В каком объеме воды нужно растворить 11,2 л оксида серы(IV), чтобы получить раствор сернистой кислоты с массовой долей 1 %?
Р е ш е н и е
(SO 2) = V / V M = 11,2 (л) / 22,4 (л/моль) = 0,5 моль, следовательно, (H 2 SO 3) = 0,5 моль.
m р.в-во (H 2 SO 3) = M = 82 (г/моль) 0,5 (моль) = 41 г,
m р-р (H 2 SO 3) = m р.в-во (H 2 SO 3) / р.в-во (H 2 SO 3) = 41 (г) / 0,01 = 4100 г;
m (H 2 O) = m р-р (H 2 SO 3) – m (SO 2),
m (SO 2) = M = 64 (г/моль) 0,5 (моль) = 32 г,
m (H 2 O) = 4100 (г) – 32 (г) = 4068 г,
V (H 2 O) = m / = 4068 (г) / 1 (г/мл) = 4068 мл, или 4 л 68 мл.
О т в е т. V (H 2 O) = 4068 мл.
Задачи, в которых неизвестна масса вещества-реагента, необходимого для образования раствора с определенной концентрацией.
Алгоритм решения следующий:
1) принять количество растворенного реагента за х моль;
2) согласно уравнению реакции выразить через х количества продуктов реакции;
3) найти через х массы реагента и продуктов реакции;
4) найти массу раствора;
5) подставить все данные в формулу для расчета массовой доли вещества в растворе:
Р.в-во (продукт) = m р.в-во (продукт) / m р-р.
Задача 14. Найти массу гидрида лития, которую нужно растворить в 100 мл воды, чтобы получить раствор с массовой долей гидроксида лития 5 %.
Р е ш е н и е
Пусть (LiH) = x моль,
тогда (LiOH) = x моль, (Н 2) = х моль.
m (LiH) = M = 8 (г/моль) х (моль) = 8х (г),
m (LiOH) = M = 24 (г/моль) х (моль) = 24х г,
m (H 2) = M = 2 (г/моль) х = 2х г.
m р-р = m (LiH) + m (H 2 O) – m (H 2),
m (H 2 O) = V = 100 (мл) 1 (г/мл) = 100 г.
m р-р = 8х + 100 – 2х = 6х + 100.
Р.в-во (LiOH) = m р.в-во (LiOH) / m р-р,
0,05 = 24х / (6х + 100); 0,3х + 5 = 24х ,
х = 0,21, (LiH) = 0,21 моль.
m (LiH) = M = 8 (г/моль) 0,21 (моль) = 1,7 г.
О т в е т. m (LiH) = 1,7 г.
Растворение вещества-реагента в растворе.
В этом случае растворяемое вещество реагирует с водой, которая присутствует в растворе. Масса растворенного вещества во втором растворе складывается из массы вещества в первом растворе и массы вещества – продукта реакции:
m р.в-во1 = m р-р1 р.в-во1 ,
m р.в-во2 = m р.в-во1 m р.в-во (прод.),
m р-р2 = m р-р1 + m реаг,
или m р-р2 = m р-р1 + m реаг – m газ.
Р.в-во2 = m р.в-во2 / m р-р2 .
Задача 15. К 200 г 10%-го раствора ортофосфорной кислоты добавили 28,4 г фосфорного ангидрида. Найти массовую долю кислоты в получившемся растворе.
| Дано:
m р-р1 (H 3 PO 4) = 200 г, Р.в-во1 (Н 3 РО 4) = 10 %, M р.в-во2 (Н 3 РО 4) / m р-р2 (Н 3 РО 4), 0,4 = (7 + 196х ) / (70 + 142х ), х = 0,15, (Р 2 О 5) = 0,15 моль. m (P 2 O 5) = M = 142 (г/моль) 0,15 (моль) = 21,3 г. О т в е т. m (P 2 O 5) = 21,3 г. Задача 17. В 240 мл воды опустили 69 г натрия. Найти массовую долю продукта в растворе. О т в е т. прод = 39,2 %. Задача 18. Найти массовую долю кислоты в растворе, полученном при растворении 33,6 л сернистого газа в 320 г 5%-го раствора сернистой кислоты. О т в е т. р.в-во2 (Н 2 SО 3) = 33,4 %. Задача 19. Какую массу оксида серы(VI) нужно растворить в 150 мл воды, чтобы получить 60%-й раствор серной кислоты? О т в е т. m (SO 3) = 144 г. Задача 20. Найти массу оксида серы(VI), которую необходимо растворить в 99 г 40%-й серной кислоты, чтобы получить 80%-й раствор. О т в е т. m (SO 3) = 93 г. Задача 21. Какую массу оксида фосфора(V) нужно растворить в 120 г воды, чтобы получить 40%-й раствор ортофосфорной кислоты? О т в е т. m (P 2 O 5) = 49 г. Задача 22. К 180 г 50%-го раствора ортофосфорной кислоты добавили 42,6 г оксида фосфора(V). Найти массовую долю кислоты в полученном растворе. О т в е т. р.в-во2 (Н 3 РО 4) = 66,8 %. Задача 23. В 20 г воды растворили 3,5 г оксида натрия. Вычислите массовую долю растворенного вещества. О т в е т. (NaOH) = 19,2 %. Задача 24. К 120 г 8%-го раствора гидроксида натрия добавили 18,6 г оксида натрия. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе. О т в е т. р.в-во (NaOH) = 24,2 %. Задача 25. Найти массу оксида серы(VI), которую нужно добавить к 2 л 8%-го раствора серной кислоты ( = 1,06 г/мл), чтобы массовая доля серной кислоты стала равной 20 %. О т в е т. m (SO 3) = 248,2 г. Задача 26. Какую массу фосфора необходимо сжечь в кислороде, чтобы, растворив полученный оксид в 1000 г раствора ортофосфорной кислоты с массовой долей 50 %, получить раствор этой кислоты с массовой долей 75 %? О т в е т. m (P) = 173,2 г. Задача 27. Какую массу натрия необходимо растворить в 120 мл воды для получения раствора щелочи с массовой долей 18 %? О т в е т. m (Na) = 13,8 г. |
К раствору гидроксида натрия массой 1200 г прибавили 490 г 40 %-ного раствора серной кислоты. Для нейтрализации получившегося раствора потребовалось 143 г кристаллической соды . Рассчитайте массу и массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение.
Элементы ответа:
Составим уравнения реакций:
Возможен также расчет на основании уравнений реакций образования и последующего его взаимодействия с . 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:
Возможен также расчет на основании уравнений реакций образования и последующего его
взаимодействия с. Конечный ответ не изменится;
На самом деле ответ изменится, потому что гидроксида натрия в этом случае расходуется в два раза меньше. И с химической точки зрения это более правильная ситуация, потому что был избыток кислоты
Александр Иванов
Вся серная кислота суммарно нейтрализуется гидроксидом натрия и карбонатом натрия.
Ксения Берёзкина
27.04.2016 18:16
Здравствуйте. Задача составлена некорректно. Объясните, как серная кислота может реагировать с карбонатом, если она вся истратиться в результате 1 реакции, ведь NaOH у нас в большом избытке. Серной кислоты не останется и нельзя говорить об образовании кислой соли. NaOH в избытке сильном, это можно даже не считая оценить по порядку величины. Спасибо.
Александр Иванов
Ксения, По условию задачи кислота не истратится. Концентрация раствора щелочи была очень маленькой.
Hey Johnny
17.04.2017 13:20
у вас определенно неверно решена эта задача, поскольку во-первых: из слов о том. что сода требуется для нейтрализации следует, что имеется избыток серной кислоты. Во-вторых: это означает, что образуется кислая соль и остаётся некоторое кол-во серной кислоты - без вариантов. Далее: сода прореагирует с кислотой и с кислой солью, - стало быть, посчитать кол-во прореагировавшей с содой серной кислоты исходя лишь из уравнения реакции нельзя. Не солгу - задачу не решил, но уверен в том, что ваше решения неверно, начиная с первой реакции каждое последующее действие (ну кроме разве что нахождения кол-ва вва соды)
Александр Иванов
Задача решена верно.
Ключевое слово - нейтрализация. Т.е. в конечном растворе нейтральная среда. Значит вся серная кислота должна превратиться в сульфат натрия, и при этом не должно остаться ни гидроксида натрия, ни карбоната, ни гидрокарбоната, ни гидросульфата.
А верить нам или не верить, решайте сами
Hey Johnny
18.04.2017 16:09
Вы, должно быть, невнимательно прочитали мой комментарий, т.к. никак не прокомментировали его основные положения, сославшись снова только лишь на соотношение коэффициентов в уравнениях, сами которые я называю неверными. Нейтрализация, - да. Но нейтрализация СОДОЙ образовавшегося ПОСЛЕ первой реакции раствора. А в результате первой реакции образуется именно что кислая соль и остается часть серной кислоты, что далее и нейтрализуется, оставляя только сульфат, - кто бы спорил. Задачу уже обсудили с коллегами в прошлый четверг и единогласно сошлись на том, что всё было бы здесь в порядке, не будь у нас двухосновной кислота. Но она двухосновная, и нейтрализация осуществляется содой и это действие, следующее за уже осуществленным, т.е. реакцией с избыткой серной кислоты. А при этих условиях нужны либо доп. данные по гидроксиду или соде, в противном случае она не решаема за недостатком данных или некорректностью - тут уже вопрос подхода. Если вы всё ещё настаиваете на своей правоте, - перечитайте мои аргументы ещё раз и либо опровергните их напрямую, либо согласитесь
Александр Иванов
Ваши аргументы прочитали внимательно, но повторяем: задача решена верно.
Если решать с использованием в расчетах кислой соли, то сначала
и остается избыток кислоты.
Потом добавляют соду:
кислая соль сильной кислоты ведет себя как кислота, реагируя с содой
и избыток кислоты реагирует с содой
Таким образом:
Hey Johnny
20.04.2017 11:29
теперь то ход суждений совпадает с моим, но расчеты то! - я о чем и говорю, - данных для расчетов не хватает. Сами посчитайте! Весь этот перекрестный огонь между коэффициентами вхолостую
Александр Иванов
Данных для расчета хватает.
Ответ будет СОВПАДАТЬ с тем, который указан в решении (об этом тоже написано в решении).
Сами считали. Всё совпало.
Теперь посчитайте Вы.
P.S. Если Вы всё еще не поняли, что ответ будет таким же, то обратитесь за помощью, но не нажимайте больше кнопку "Сообщить об ошибке", так как ошибки нет
Условие задачи составлено корректно. Решается она, действительно, только в случае, если предположить, что серная кислота находится в избытке, и карбонат натрия взаимодействует как с образовавшимся по первой реакции гидросульфатом натрия, так и с непрореагировавшей в первой реакции серной кислотой, как и продемонстрировал (хоть и не очень наглядно) в одном из последних комментариев Иванов А.
Однако, по-моему скромному мнению, всё-таки вариант решения, приведённый в пояснении к условию задачи, является не совсем корректным. Методика расчёта, предлагаемая в нём, может быть, и приводит к тому же значению массовой доли NaOH, но сами уравнения, которые положены в основу нахождения соотношений между количествами веществ неверно описывают процессы, происходящие в эксперименте, который описывается условием задачи.
Если серная кислота изначально находится в избытке, то в растворе, образовавшемся после завершения взаимодействия кислоты и щёлочи не может находится только средняя соль. Возможны три варианта: либо это средняя соль и гидросульфат натрия, либо один лишь гидросульфат натрия, либо кислая соль и непрореагировавшая кислота. Сравнение количества исходной серной кислоты и затраченной в ходе эксперимента кристаллической соды однозначно указывает на третий случай.
Поэтому, думаю, что было бы неплохо заменить вариант решения, приведённый в пояснении на тот, который Иванов А. описал в комментарии. Считаю также, что это решение было бы более наглядным, если бы в нём в явном виде была введена переменная величина и составлено уравнение. Например, так: "пусть количество NaOH равно x моль...". А выразить с помощью неё можно количество пошедшего на нейтрализацию карбоната натрия.
·Расчеты: массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси), если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества
1 . Сколько литров хлора (н.у.) выделится, если к 200 мл 35%-ной соляной кислоты (плотностью 1,17 г/мл) добавить при нагревании 26,1 г оксида марганца(IV)? Сколько граммов гид роксида натрия в холодном растворе прореагирует с этим количеством хлора?
2. Рассчитайте, какой объем 10%-мого раствора хлороводорода плотностью 1,05 г/мл пойдет на полную нейтрализацию гидроксида кальция, образовавшегося при гидролизе карбида кальция, если выделившийся при гидролизе газ занял объем 8,96 л (н.у.).
3. Газообразный аммиак, выделившийся при кипячении 160 г 7%-ного раствора гидроксида калия с 9.0 г хлорида аммония, растворили в 75 г воды. Определите массовую долю амми ака в полученном растворе.
4. При обработке карбида алюминия раствором соляной кислоты, масса которого 320 г и массовая доля HCI 22 %, выделилось 6,72 л (н.у.) метана. Рассчитайте массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.
5. Карбид кальция обработан избытком воды. Вы делившийся газ занял объем 4,48 л (н.у.). Рассчитайте, какой объем 20%-ной соляной кислоты плотностью 1,10 г/мл пойдет на полную нейтрализацию щелочи, образовавшейся из карбида кальция.
6. На нейтрализацию 7,6 г смеси муравьиной и уксусной кислот израсходовано 35 мл 20%-ного раствора гидроксида ка лия (плотность 1,20 г/мл). Рассчитайте массу уксусной кислоты и её массовую долю в исходной смеси кислот.
7. Определите массу Mg 3 N 2 , полностью подвергшегося раз ложению водой, если для солеобразования с продуктами гидро лиза потребовалось 150 мл 4%-го раствора соляной кислоты плотностью 1,02 г/мл.
8. Сероводород, выделившийся при взаимодействии избыт ка концентрированной серной кислоты с 1,44 г магния, пропус тили через 160 г 1,5%-ного раствора брома. Определите массу выпавшего при этом осадка и массовую долю кислоты в образо вавшемся растворе.
9 . Оксид фосфора (V) массой 1,42 г растворили в 60 г 8,2%-иой ортофосфорной кислоты и полученный раствор прокипяти ли. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полу ченному раствору добавить 3,92 г гидроксида калия?
10. Смешали 200 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотностью 1,22 г/мл) и 150 мл 30%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,15 г/мл). Определите среду полученного раствора и массовую долю хлорида натрия в нём.
11. К раствору, полученному при добавлении 3,9 г калия к 100 мл воды, добавили 50 мл 38%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,19 г/мл). Определите массовую долю соли в полученном растворе.
12. Для полного окисления некоторого количества угля потребовалось столько кислорода, сколько образуется при разложении 100 г нитрата натрия, содержащего 15% бескислородной примеси. Определите массу сгоревшего угля и объём газообразного продукта его окисления (при н.у.).
13. К раствору, полученному при добавлении 20 г гидрида калия к 500 мл воды, прилили 100 мл 32%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,16 г/мл). Определить массовые доли веществ в полученном растворе.
14. 27,2 г смеси карбидов кальция и алюминия обработали кислотой, получили 11,2 л смеси газов (при н.у.). Определить объёмную долю ацетилена в смеси.
15. 50,0 г нитрида магния обработали водой. Определите минимальный объём 9,8%-ного раствора серной кислоты (плотностью 1,065 г/мл), необходимый для поглощения выделившегося газа.
16. На нейтрализацию газа, выделившегося при гидролизе нитрида магния, пошло 91,3 мл 30%-ного раствора азотной кислоты (плотностью 1,15 г/мл). Определите объём выделившегося газа и массу нитрида магния.
17. Хлор без остатка прореагировал с 445 мл горячего 50%-ного раствора гидроксида калия (плотностью 1,51 г/мл). Определите массовые доли веществ в полученном растворе.
18. Для хлорирования 62,8 г смеси алюминия и цинка израсходовано 31,36 л хлора (н.у.). Полученную смесь хлоридов растворили в воде. Определите, какой объём 40%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/мл) потребуется для полного осаждения гидроксидов металлов из этого раствора.
19. Газы, полученные при прокаливании 122,6 г смеси нитратов натрия и меди (II), пропустили через 54,4 г воды, причём 11,2л (при н.у.) газа не поглотилось. Определите массовую долю вещества в полученном растворе.
20. Аммиак, выделившийся при взаимодействии 5,6 г гидроксида калия с 5,0 г хлорида аммония, растворили в 50 г воды. Определите массовую долю аммиака в полученном растворе. Сколько миллилитров 10%-ной азотной кислоты плотностью 1,06 г/мл потребуется для нейтрализации аммиака.
21. Для окисления некоторого количества сероводорода до оксида серы (IV) потребовался такой объем кислорода (ну), который образуется при разложении 26 г нитрата натрия, содержащего 2% бескислородной примеси Определите массу сероводорода, вступившего в реакцию, и объем образовавшегося газообразного продукта окисления (и.у.).
22. Смешали 250 мл 7%-ного раствора уксуса (плотностью 1 , 05 г/мл) и 150 мл 10%-ного раствора гидроксида калия (плотностью 1,06 г/мл). Сколько миллилитров воды следует добавить к полученной смеси, чтобы массовая доля ацетата калия в ней составила бы 2%?
23. В 100 мл 5%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,02 г/мл) внесли 6,4 г карбида кальция. Сколько миллилитров 15%-ной азотной кислоты (плотностью 1,08 г/мл) следует добавить к подученной смеси для ее полной нейтрализации""
24. Хлор получали в результате реакции 177 г концентрированной соляной кислоты с кристаллическим перманганатом калия Этого количества хлора хватило для реакции с 53 г этилбензола при УФ освещении с образованием монохлорзамещенного. Вычислить концентрацию соляной кислоты
25. Смешали 125 мл 5%-ного раствора гидроксида лития ( = 1,05 г/мл) и 100 мл 5%-ного раствора азотной кислоты (ρ = 1,03 г/мл). Определите среду полученного раствора и массовую долю нитрата лития в нем.
26. Оксид серы (VI) массой 8 г растворили в 110 г 8%-ной серной кислоты. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 10,6 г гидроксида калия?
27. Аммиак, выделившийся при взаимодействии 107 г 20%-ного раствора хлорида аммония со 150 г 18%-ного раствора гидроксида натрия, полностью прореагировал с 60%-ной ортофосфорной кислотой с образованием дигидрофосфата аммония. Определите массовую долю хлорида натрия в растворе и необходимую массу 60%-ного раствора фосфорной кислоты
28. 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.
29. Сероводород объемом 5,6 л (н.у.) прореагировал без остатка с 59,02 мл 20%-ного раствора КОН (плотность 1,186 г/мл). Определите массу соли, полученной в результате этой химической реакции.
30. Оксид, образовавшийся при сжигании 9,3 г фосфора в 22,4 л (н.у) кислорода, растворили в 100 мл дистиллированной воды. Вычислите массовую долю получившегося раствора ортофосфорной кислоты
Ответы: 1- V(Cl 2 )=6,72л, m(NaOH)=24г; 2-278,1 мл; 3-3,67%; 4-8,07%; 5-66,4мл; 6- 3г, 39,5%; 7-2,13г; 8-m(S)=0,48г, w(HBr)=1,5%; 9-KH 2 PO 4 =0,07моль; 10-кислая, 17%; 11-4,56%; 12-m(С)=6г, V(CO 2 )=11,2л; 13-w(KCl)=5,9%, w(HCl)=3%; 14-40%, 15-469мл; 16-11,2л, 25 г; 17-w(KCl)=42%, w(KClO 3 )=13,8%; 18-280мл; 19-33%, 20-3,08%, 55,3мл; 21-3,4г, 2,24л; 22-968,5мл; 23-233мл; 24-33%; 25-щелочная, 2,4%; 26- 0,19моль KHSO 4 ; 27-9,1%, 65,3г; 28-11,2%; 29-18г KHS, 30-24,24%.