Сборник задач и упражнений по химии - 90 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

754. На смесь меди и алюминия массой 21,6 г действуют избытком раствора КОН и собирают газ объемом
6,72 дм
3
(н.у.). Определите массовую долю (ω, %) меди в смеси.
755. Триоксид серы объемом 11,2 дм
3
(н.у.) вносят в воду, добавляют 0,55 моль Ba(OH)
2
и получают осадок.
Определите массу (г) осадка.
7.3. d-ЭЛЕМЕНТЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА
П р и м е р 146. Определите количество смеси железа с его сульфидом, при обработке которого разбав-
ленной кислотой получен газ объемом 3,984 дм
3
(н.у.) с плотностью по гелию равной 2,6. Какая соль и какой
массы образуется, если полученную газовую смесь пропустить через раствор гидроксида натрия массой 50 г с
массовой долей 4 %?
Решение.
1) Fe + 2HCl = FeCl
2
+ H
2
↑ ;
2) FeS + 2HCl = FеCl
2
+ H
2
S↑ ;
3) NaOH + H
2
S = NaHS + H
2
O;
4) 2NaOH + H
2
S = Na
2
S + 2H
2
O;
M(H
2
S) = 34 г/моль; M(NaOH)
= 40 г/моль; M(NaHS) = 56 г/моль.
Молярная масса смеси газов равна 2,6⋅4 = 10,4 г/моль. Из условия задачи следует, что масса газа составит
3,984⋅10,4/22,4 = 1,85 г.
Пусть объем H
2
S составит x дм
3
, тогда объем водорода составит (3,984 – x) дм
3
. Из равенства 34x / 22, 4 +
(3, 984 – x) ⋅ 2/22,4 = 1,85 находим x = 1,04 дм
3
H
2
S или 1,04/22,4 = 0,0464 моль. Тогда объем водорода равен
3,984 – 1,040 = 2,944 дм
3
или 2,944/22,4 = 0,13 моль.
Из уравнений реакций (1), (2) следует, что количество железа равно количеству водорода, т.е. 0,13 моль, а
количество FeS равно количеству H
2
S, т.е. 0,0464 моль. Масса гидроксида натрия в растворе составит 0,04⋅50 =
2,0 г или 2,0/40 = 0,05 моль. Следовательно, при пропускании H
2
S в раствор гидрооксида натрия протекает ре-
акция (3) и образуется 0,464 моль NaHS или 0,0464⋅ 56 = 2,8 г.
П р и м е р 147. Смесь серы и железа массами 3,2 г и 6,0 г соответственно привели во взаимодействие
при нагревании без доступа воздуха. Полученный продукт после растирания обработали избытком концентри-
рованного раствора хлороводородной кислоты. Каков состав и объем (н.у.) полученной в результате газовой
смеси?
Решение.
Уравнение реакции между серой и железом
Fe + S = FeS;
M(S) = 32 г/моль; M(Fe)
= 56 г/моль.
Из уравнения реакции следует, что в недостатке сера, так как n(S) = 3,2/32 = 0,1 моль. С этим количеством
серы прореагирует 5,6 г железа и получится 8,8 г FeS (n (FeS) = 8,8/88 = 0,1 моль), а железо массой 0,4 г не про-
реагирует (n (Fe) = 0,4/56 = 0,007 моль).
В дальнейшем протекают процессы;
FeS + 2HCl = FeCl
2
+ H
2
S;
Fe + 2HCl = FeCl
2
+ H
2
.
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 продуктов реакции избытком раствора соляной кислоты выделился газ, кото-
рый пропустили через раствор сульфата меди(II). Рассчитайте объем сульфата меди с массовой долей 10 % (ρ =
1,10 г/см
3
) израсходованный на поглощение 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
;

Страницы