Сборник задач и упражнений по химии - 76 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

2) 3Cu + 8HNO
3
= 3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO↑ + 4H
2
O;
3) 3Ag + 4HNO
3
= 3AgNO
3
+NO↑ + 2H
2
O.
M(Сu) = 64 г/моль; М(Ag) = 108 г/моль; M(HNO
3
) = 63 г/моль.
Масса выделенного по реакции (1) серебра составит 513,6 – 422,4 = 91,2 г или 91,2/108 = 0,85 моль. Следо-
вательно, в раствор перейдет согласно реакции (1) 0,85/2 = 0,425 моль Cu
2+
или 0,425⋅64 = 27,2 г.
В растворе останется меди 422,4 – 27,2 = 395,2 г или 395,2/64 = 6,18 моль. На растворение данного коли-
чества меди по реакции (2) потребуется 8⋅6,18/3 = 16,475 моль HNO
3
. По реакции (3) на растворение 0,85 моль
серебра потребуется 4⋅0,85/3 = 1,13 моль HNO
3
.
Всего на растворение меди и серебра потребуется 16, 475 + 1,130 = 17,605 моль или 17,605⋅63 = 1109,12 г
HNO
3
. В расчете на раствор данной концентрации масса раствора кислоты составит 1109,12⋅100/32 = 3466,00 г.
Объем кислоты равен 3466,00/1,20 = 2888,3 см
3
.
П р и м е р 125. Железную пластинку массой 15 г опустили в раствор сульфата меди (ω = 8 %) массой
100 г. Через некоторое время пластинку вынули, промыли и высушили. Масса пластинки оказалась равной 15,3
г. Определите концентрацию (ω, %) веществ в образовавшемся после реакции растворе.
Решение. Железо более активный металл и поэтому вытесняет медь из сульфата меди:
Fe + CuSO
4
= FeSO
4
+ Cu.
Образующаяся медь оседает на железной пластинке, которая становится тяжелее, поскольку атомная масса ме-
ди больше, чем атомная масса железа. При растворении 1 моль железа (56 г) масса пластинки увеличилась бы
на 64 – 56 = 8 г.
По условию задачи масса пластинки увеличилась на 0,3 г. Можно составить пропорцию:
56 г Fe – ∆
m = 8 г
х г Fe – ∆m = 0,3 г.
Масса железа, вступившего в реакцию, равна 0,3⋅56/8 = 2,1 г, а число молей железа 2,1/56 = 0,0375 моль.
Поскольку все вещества в данной реакции реагируют и получаются в равных количествах (по числу молей), то
n(CuSO
4(реагир)
) = n(FeSO
4(образ)
) = 0,0375 моль.
Найдем массу CuSO
4
в исходном и в конечном растворах:
m(CuSO
4(исх)
) = 100⋅0,08 = 8 г; m(CuSO
4(кон)
) = 8 – 0,0375⋅160 = 2 г.
Найдем массу FeSO
4
в конечном растворе:
m(FeSO
4(кон)
) = 0,0375⋅152 = 5,7 г.
Масса конечного раствора меньше массы исходного раствора на величину изменения массы пластинки
(закон сохранения массы веществ) и равна 99,7 г. Далее определяем концентрации солей в образовавшем рас-
творе:
ω(CuSO
4
) = 2⋅100/99,7 = 2,01 %; ω(FeSO
4
) = 5,7⋅100/99,7 = 5,72 %.
З а д а ч и
Для решения задач данного раздела использовать значения величин
0
ϕ
из табл. 11.
585. Какие внешние изменения будут наблюдаться, если в три пробирки с раствором медного купороса
внести соответственно небольшие кусочки металлического алюминия, свинца, серебра?
586. Увеличится, уменьшится или останется без изменения масса цинковой пластинки при взаимодействии
ее с растворами:
а) CuSO
4
; б) MgSO
4
; в) Pb(NO
3
)
2
;
г) AgNO
3
; д) NiSO
4
; е) BaCl
2
?
Почему? Составьте электронные и молекулярные уравнения соответствующих реакций.
587. При какой концентрации ионов Zn
2+
(моль/дм
3
) потенциал цинкового электрода будет на 0,015 В
меньше его стандартного электродного потенциала?
588. При какой концентрации ионов Cr
3+
(моль/дм
3
) значение потенциала хромового электрода становить-
ся равным стандартному потенциалу цинкового электрода?
589. Марганцевый электрод в растворе его соли имеет потенциал –1,23 В. Вычислите концентрацию
(моль/дм
3
) ионов Mn
2+
.
590. Рассчитайте электродные потенциалы магния в растворе хлорида магния при концентрациях
(моль/дм
3
):
а) 0,1; б) 0,01; в) 0,001.
591. При какой концентрации ионов Cu
2+
(моль/дм
3
) значение потенциала медного электрода становится
равным стандартному потенциалу водородного электрода?

Страницы