Сборник задач и упражнений по химии. Лебедева М.И - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Согласно этим уравнениям 0,1 моль FeS позволит получить 0,1 моль H
2
S,
0,007 моль Fe – 0,007 моль H
2
. При н.у. объем газовой смеси составит:
V
смеси
= 22,4(0,1 + 0,007) = 2,4 дм
3
.
Состав смеси:
мол. (об. %) H
2
S = 0,1⋅100/0,107 = 93,5;
мол. (об. %) H
2
= 0,007⋅100/0,107 = 6,5.
П р и м е р 148
При нагревании смеси железа и цинка массами 11,2 г
и 26,0 г соответственно с избытком серы и последующей обработкой про-
дуктов реакции избытком раствора соляной кислоты выделился газ, кото-
рый пропустили через раствор сульфата меди(II). Рассчитайте объем суль-
фата меди с массовой долей 10 % (ρ = 1,10 г/см
3
) израсходованный на по-
глощение образовавшегося газа.
Решение
1) Fe+S = FeS
2) Zn+S = ZnS
3) FeS+2HCl = FeCl
2
+H
2
S↑
4) ZnS+2HCl = ZnCl
2
+H
2
S↑
5) H
2
S+CuSO
4
= ↓CuS+H
2
SO
4
M(Fe) = 56 г/моль; M(Zn) = 65 г/моль; M(CuSO
4
) = 160 г/моль.
Находим количество железа и цинка 11,2/56 = 0,2 моль Fe, 26/65 = =
0,4 моль Zn. Тогда из уравнений реакций (1), (2) количество FeS равно
0,2 моль, а ZnS – 0,4 моль. Количество H
2
S, образующегося по реакции (3),
(4) равно 0,2 + 0,4 = 0,6 моль. Следовательно, по реакции (5) образуется и
израсходуется такое же количество, т.е. 0,6 моль CuSO
4
или 0,6⋅160 = 96 г.
Объем раствора сульфата меди(II) с массовой долей 10 % составит:
96⋅100/10⋅1,1 = 872,7 см
3
.
П р и м е р 149 Смесь железа, алюминия и меди массой 5,0 г обрабо-
тали избытком раствора соляной кислоты, при этом выделился водород объ-
емом 1,900 дм
3
(н.у.). При действии на эту смесь массой 3,0 г концентриро-
ванным раствором NaOH получили водород объемом 0,672 дм
3
(н.у.). Оп-
ределите состав исходной смеси (ω, %).
Решение
1) Fe + 2HCl = FeCl
2
+ H
2
↑
2) 2Al + 6HCl = 2AlCl
3
+ 3H
2
↑
3) 2Al + 2NaOH + 10H
2
O = 2Na[Al(OH)
4
(H
2
O)
2
] + 3H
2
↑
M(Al) = 27 г/моль; M(Fe) = 56 г/моль; M(Cu) = 64 г/моль.
Из уравнения реакции (3) и условия задачи следует, что количество водо-
рода равно 0,672/22,4 = 0,03 моль. Следовательно, в реакцию (3) вступило
алюминия 2/3 моль H
2
= 2⋅0,03/3 = 0,02 моль или 0,02⋅27 = 0,54 г. Алюминий
массой 0,54 г содержался в смеси массой 3,00 г. В исходной смеси массой 5 г
содержится 5,0⋅0,54/3 = 0,9 г Al или 0,9/27 = 0,0333 моль.
Количество водорода, выделившегося по реакции (2) составит
3/2 моль Al или 0,0333⋅3/2 = 0,05 моль, а объем водорода равен 0,05⋅22,4 =
1,12 дм
3
. Тогда объем водорода, выделившийся по реакции (1) составит
1,90 – 1,12 = 0,78 дм
3
или 0,78/22,4 = 0,035 моль. Следовательно, в реакции
(1) участвует такое же количество железа, т.е. 0,035 моль или 0,035⋅56 =
1,95 г. ω(Fe) = 1,95⋅100/5,00 = 39 %; ω(Al) = = 0,9⋅100/5,00 = 18 %; ω(Сu) =
100 – 39 – 18 = 43 %.
П р и м е р 150 Вычислите массовую долю хрома в смеси хромата ка-
лия и дихромата калия, в которой массовая доля калия равна 35 %.
Решение
M(K
2
CrO
4
) = 194 г/моль; M(K
2
Cr
2
O
7
) = 294 г/моль.
Возьмем один моль смеси и пусть ν(К
2
CrO
4
) = x моль, тогда ν(К
2
Cr
2
O
7
)
= (1 –
x) моль и масса смеси равна: 194x + 294(1 – x) = 294 – 100x.

Страницы