Сборник задач и упражнений по химии с решением. Лебедева М.И - 108 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

откуда x = 60 г. Общая масса добавленного SO
3
равна 40 + 60 = 100 г.
П р и м е р 164
*
Смешали олеум с массовой долей 35 % массой 80 г с 75 см
3
раствора серной кисло-
ты с массовой долей 40 % (ρ = 1,30 г/см
3
). Плотность полученного раствора составила 1,73 г/см
3
. Опре-
делите концентрацию полученного раствора в массовых долях (%) и моль/дм
3
.
Решение
SO
3
+ H
2
O = H
2
SO
4
M(H
2
SO
4
) = 98 г/моль; M(SO
3
) = 80 г/моль.
Масса SO
3
в олеуме (ω = 35 %) массой 80 г составит 80⋅0,35 = 28 г или 28/80 = 0,35 моль. Следова-
тельно, по реакции образуется 0,35 моль H
2
SO
4
или 0,35•98 = 34,3 г.
Масса H
2
SO
4
в олеуме (ω = 35 %) массой 80 г составит (80-x) г или 80 – 28 = 52 г.
Масса H
2
SO
4
в 75 см
3
раствора серной кислоты с массовой долей 40 % составит 75•1,30•0,40 = 39 г.
Общая масса H
2
SO
4
будет равна 34,3 + +52,0 + 39,0 = = 125,3 г при общей массе раствора 80 + 75•1,30 = 177,5 г,
ω = 125,3•100/177,5 = = 70,6 %.
Для определения молярной концентрации полученного раствора серной кислоты определим массу 1
дм
3
(1000 см
3
) раствора (ρ = 1,73 г/см
3
). Она будет равна 1730 г. Тогда с(H
2
SO
4
) = 0,706•1730/98 =
12,46 моль/дм
3
.
П р и м е р 165
*
Определите массу пирита (FeS
2
), необходимую для получения такого количества
SO
3
, чтобы при растворении последнего в растворе серной кислоты с массовой долей 91 % массой 500 г
получить олеум с массовой долей 12,5 %.
Решение
1) 4FeS
2
+11O
2
= 2Fe
2
O
3
+8SO
2
2) 2SO
2
+O
2
= 2SO
3
3) SO
3
+H
2
O = H
2
SO
4
M(H
2
O) = 18 г/моль; M(SO
3
) = 80 г/моль; M(H
2
SO
4
) = 98 г/моль;
M(FeS
2
) = 120 г/моль.
Масса воды в 100 г раствора серной кислоты (ω = 91 %) составит 100 - 91 = 9,0 г или 9/18 =
0,5 моль. Из уравнения реакции (3) следует, что 1 моль SO
3
→ 1 моль H
2
O → 1 моль H
2
SO
4
или 0,5 моль
Н
2
О прореагирует с 0,5 моль SO
3
или 0,5•80 = 40 г и образуется 0,5 моль H
2
SO
4
или 0,5•98 = 49 г. Тогда
общая масса H
2
SO
4
составит 91 + 49 = 140 г. Для получения олеума (ω = = 12,5 %) на 140 г потребуется:
12,5•140/87,5 = 20 г.
Таким образом, всего SO
3
расходуется (40 + 20) = 60 г или 60/80 = 0,75 моль. Из уравнений реакций
(2, 3) следует, что на образование 0,75 моль SO
3
расходуется FeS
2
0,75/2 = 0,375 моль или 0,375•120 = 45
г.
П р и м е р 166 Газ, выделившийся при обработке сульфида цинка избытком раствора соляной
кислоты, смешали с избытком газа, полученного термическим разложением бертолетовой соли. После
сжигания образовавшейся газовой смеси объем ее уменьшился на 13,44 дм
3
. Рассчитайте массу израс-
ходованного сульфида цинка.
Решение
1) ZnS + 2HCl = ZnCl
2
+ H
2
S↑
2) 2KClO
3
= 2KCl + 3O
2
↑
3) 2H
2
S + 3O
2
= 2H
2
O + 2SO
2
↑
М(ZnS) = 97 г/моль.
Из условия задачи и уравнения реакции (3) следует, что 13,44 дм
3
- это объем кислорода, вступив-
шего в реакцию (3), что составляет 13,44/22,4 = = 0,6 моль. Из уравнений реакций (1 -3) следует, что
2 моль ZnS → 2 моль H
2
S → 3 моль O
2
или 2 моль ZnS → 3 моль О
2
, т.е. количество сульфида цинка
равно 2•0,6/3 = 0,4 моль или 0,4•97 = 38,8 г.

Страницы