Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
9 клас
1. У затоці Кара-Богаз-Гол Каспійського моря знаходяться значні запаси мінералу мірабіліту — кристалогідрату натрій сульфату. Щороку наприкінці листопада, коли температура води падає до 6 °С, вода стає насиченою натрій сульфатом, і мірабіліт починає виділятися у вигляді безбарвних кристалів, що осідають на дно затоки і на його берегах. Поясніть це явище з хімічної точки зору.
Для визначення формули мірабіліту 3,22 г мінералу розчинили у воді. До отриманого розчину додали надлишок розчину барій хлориду. Осад, який випав, відфільтрували, промили і зважили. Його маса дорівнювала 2,33 г. Спираючись на наведені дані хімічного аналізу, визначте формулу мінералу мірабіліту. Запишіть рівняння реакції. (8 балів)
Розв’язання
Очевидно, у затоці знаходиться досить концентрований при звичайній температурі (біля 20°С) розчин. При зниженні температури, зменшується розчинність солі, розчин стає насиченим й пересиченим і частина солі кристалізується. (2 бали)
Na2SO4·xH2O + BaCl2 = 2NaCl + BaSO4↓ + xH2O (1 бал)
М(Na2SO4) = 233 г/моль
n(BaSO4) = n(Na2SO4·xH2O) = 2,33 г / 233 г/моль = 0,01 моль (1 бал)
М(Na2SO4·xH2O) = 3,22 / 0, 01 = 322 (г/моль) (1 бал)
М(Na2SO4) = 142 г/моль
Різниця молярних мас складає 322 – 142 = 180. (1 бал)
x = 180 г / 18 г/моль = 10 моль
Формула мірабіліту — Na2SO4·10H2O. (2 бали)
(Можливі інші шляхи розв’язування.)
2. 1 г суміші заліза, ферум(ІІ) оксиду і ферум(ІІІ) оксиду обробили надлишком хлоридної кислоти, при цьому виділилося 112 мл водню (н. у.). При повному відновленні воднем другої порції вихідної суміші масою 1 г отримали 0,2115 г води. Визначте масові частки речовин у вихідній суміші. (12 балів)
Розв’язання
1) Із трьох компонентів суміші тільки один — Fе — взаємодіє з хлоридною кислотою з виділенням водню:
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (1) (1 бал)
За рівнянням (1):
n(Fe) = n(H2 ) = V(H2 ) / Vm = 0,112 / 22,4 = 0,005 (моль)
Значить, маса Fe в 1 г суміші дорівнює:
m(Fe) = M(Fe) · n(Fe) = 56 г/моль · 0,005 моль = 0,28 г
w(Fe) = 0,28 г : 1 г = 0,28 або 28 % (2 бали)
Водень може відновлювати два компоненти суміші — FeO і Fe2O3:
FeO + H2 = Fe + H2O (2)
Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O (3) (1 бал)
Сумарна маса оксидів в 1 г суміші дорівнює:
m(FeO) + m(Fe2О3) = 1 г – m(Fe) = 1 г – 0,28 г = 0,72 г
Нехай m(FeO) = х; тоді m(Fe2O3) = 0,72 – х.
Кількості FeO і Fe2O3 в цих масах дорівнюють:
n (FeO) = x / M(FeO) = x / 72
n (Fe2O3) = (0,72 – х) / M(Fe2O3) = (0,72 – х) / 160 (2 бали)
За умовою задачі сумарна кількість води, яка утворилася в результаті реакцій (2) і (3):
n (H2O) = 0,2115 г / 18 г/моль = 0,01175 моль
Число моль води в реакції (2) дорівнює числу моль FеО:
n2(Н2О) = n(FеО) = x/72
Число моль води в реакції (3) втроє більше числа моль Fе2О3:
n3(H2O) = 3n(Fe2O3) x = 3 · (0,72 – х)/160 (2 бали)
n(Н2О) = n2(H2O) + n3(H2O)
3 · (0,72 – х)/160 + x/72 = 0,01175
1,35 · (0,72 – х) + x = 0,846
0,35x = 0,126
звідки:
х = 0,36 г (m(FеО)) (3 бали)
w(FeО) = 0,36 г : 1 г = 0,36 або 36 %
w(Fe2O3) =: 1 – 0,28 – 0,36 = 0,36 або 36 % (1 бал)
Відповідь: масові частки заліза, ферум(II) оксиду та ферум(IIІ) оксиду
в суміші відповідно дорівнюють 28 %, 36 % і 36 %.
3. До розчину йодиду одновалентного металічного елементу приливали розчин аргентум нітрату до повного припинення випадання осаду. При цьому маса отриманого розчину стала дорівнювати масі вихідного розчину йодиду. Визначте масову частку аргентум нітрату у розчині, що приливали. (8 балів)
Розв’язання
MeI + AgNO3 = MeNO3 + AgI↓ (1 бал)
Після повного осадження йодид-іонів в отриманому розчині міститься тільки нітрат одновалентного металічного елементу. (1 бал)
Оскільки за умовою задачі маса цього розчину дорівнює масі вихідного розчину йодиду, то за законом збереження маси маса доданого розчину аргентум нітрату дорівнює масі осаду аргентум йодиду. (2 бали)
Нехай кількість речовини аргентум нітрату у доданому розчині х моль, тоді
ν(AgNO3) = ν(AgI) = x моль (1 бал)
M(AgNO3) = 170 г/моль
М(AgI) = 235 г/моль
m(AgNO3) = 170x г (1 бал)
mр-ну(AgNO3) = m(AgI) = 235x г (1 бал)
w(AgNO3) = 170x/235x = 0,723 (72,3%) (1 бал)
4. Є суміш порошків заліза, алюмінію та міді масою 16 г. На половину суміші подіяли надлишком концентрованого розчину калій гідроксиду, при цьому добули газ об’ємом 3,36 л. До другої половини суміші добавили надлишок розчину хлоридної кислоти. При цьому виділився газ об’ємом 4,48 л. Визначте масові частки металів у суміші. Об’єми газів приведені до нормальних умов. (12 балів)
Розв’язання
2Al + 2KOH + 6H2O = 2K[ Al(OH)4] + 3H2 (1) (1 бал)
1( H2) =
Із рівняння реакції (1): (Al) = (2 бали)
Маса алюмінію в половині вихідного зразка масою 8 г становить:
m(Al) = (Al) M(Al) = 0,1 27 = 2,7 г (1 бал)
Із розчином хлоридної кислоти взаємодіють алюміній і залізо:
2Al + 6HCl =2AlCl3 + 3H2 (2)
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (3) (2 бали)
Із рівняння (2 ): (Al) : ( H2) = 2 : 3 ; 2( H2) =
Об’єм цього водню дорівнює: V2( H2) = 0,15 22,4 = 3,36 л (1 бал)
Об’єм водню, що виділився в реакції (3) становить: V( H2) = 4,48–3,36 = 1,12 л
Обчислюємо (H2), що утворився при взаємодії заліза з хлоридною кислотою: 3( H2) = (1 бал)
На основі рівняння (3): (Fe) = ( H2) = 0,05 моль (1 бал)
Маса заліза у половині вихідного зразка суміші становить:
m (Fe) = 0,05 56 = 2,8 г (1 бал)
m (Cu) = m(суміші) – m(Al) – m (Fe) = (8-2,7-2,8) = 2,5 г (1 бал)
Визначимо масові частки металів у суміші:
w(Al) =
w(Fe) =
w(Cu) = (1 бал)
Відповідь: w(Al) = 33,75%; w(Fe) = 35%; w(Cu) = 31,25%
5. 300 г 5%-вого розчину натрій гідроксиду повністю нейтралізували 8%-вою хлоридною кислотою. Скільки води потрібно випарувати з розчину, щоб отримати 20%-вий розчин натрій хлориду. Розрахуйте молярну концентрацію отриманого розчину, якщо його густина 1,148 г/мл. ( 10 балів)
Розв’язання
NaOH + HCl = NaCl + H2O (1бал)
m(NaOH) = 300 ∙ 0,05 = 15 г
ν(NaCl) = ν(HCl) = ν(NaOH) = 15/ 40 = 0,375 моль
m(HCl) = 0,375 ∙ 36,5 = 13,688 г (2 бали)
∙m(р-нуHCl) = 13,688 г/0,08 = 171 г (1 бал)
Маса утвореного розчину:
m = 300 г + 171 г = 471 г (1 бал)
Маса солі у ньому
m(NaCl) = 0,375 ∙ 58,5 = 22 (г) (1 бал)
Щоб концентраія дорівнювала 20%, маса розчину має бути:
m(р-нуNaCl) = 22 г/0,2 = 110 г (1 бал)
Тож, необхідно випарувати 471 г – 110 г = 361 г води. (1 бал)
Об’єм утвореного розчину:
V(р-нуNaCl) = 110 г / 1,148 г/мл = 96 мл = 0,096 л (1 бал)
Молярна концентрація розчину
С(NaCl) = 0,375/0,096 = 3,9 М (1 бал)