ЗАДАЧИ НА ПЛАСТИНКИ 

ЗАДАЧИ НА ПЛАСТИНКИ

Условимся называть так группу задач, где пластинка или стержень из металла погружаются в раствор соли или кислоты. Как правило, при этом протекают какие-либо реакции, в ходе которых масса пластинки изменяется. Логика рассуждений здесь может быть такой:

Конечная масса пластинки  =   начальная масса пластинки  — масса металла пластинки, перешедшего в раствор  +  масса металла, осевшего на пластинке в ходе реакции. 

Задача 89. В 2%-ный раствор нитрата серебра массой 170 г опустили цинковую пластинку массой 10 г. Определите массу пластинки по окончании реакции. 

Решение. 

Сравним исходные количества реагирующих веществ: 

m (AgNO₃)  =    m _р-ра  •   _рв  =  170 г  •  0,02  =  3,4 г   

n (AgNO₃)  = 3,4 г  :  170 г/моль  =  0,02 моль 

n (Zn)  =  10 г :  65 г/моль  =  0,154 моль  (избыток). 

Строго говоря, количество вещества металла пластинки подсчитывать обычно не требуется, так как пластинка, как правило, не полностью реагирует с веществом в растворе. Поэтому расчет ведем по растворенному веществу: 

0,01 моль        0,02 моль                                0,02 моль 

Zn       +       2AgNO₃      →    Zn (NO)₃)₂  +     2Ag

По данным условия, цинк в  избытке, и в ходе реакции металл с поверхности пластинки будет взаимодействовать с нитратом серебра и перейдет в раствор, а взамен его на пластинку будет осаждаться серебро. По уравнению реакции определяем их количества вещества и массы:

m (Zn) _израсх  =  65 г/моль  •  0,01 моль  =  0,65 г 

 m (Ag)    = 108 г/моль  •   0,02 моль  =  2,16 г   

Итак, в ходе реакции с пластинки массой 10 г часть цинка массой 0,65 г перейдет в раствор, а 2,16 г серебра осядут на его место. Рассчитываем массу пластинки по окончании реакции: 

m _пл2 =  m _пл1 —  m (Zn) _израсх +  m (Ag)    =  10 г  —  0,65 г  +  2,16 г  =  11,51 г 

Задача 90.  Железную пластинку массой 5 г выдержали в растворе, содержащем 1,6 г сульфата меди (II), затем пластинку из раствора вынули, высушили и взвесили. Чему равна масса пластинки после реакции? 

Решение. 

Ход рассуждений такой же, как и в предыдущей задаче: 

n (CuSO₄)  =  0,01 моль 

0,01              0,01                              0,01   

CuSO₄  +   Fe      →     FeSO₄   +   Cu 

m (Fe) _изр  =  56 • 0,01  =  0,56 г 

m (Cu)      =  64 • 0,01  =  0,64 г 

m _пл2 =  m _пл1 —  m (Fe) _израсх +  m (Cu)  =  10 г  —  0,56 г  +  0,64 г  =  5,08 г

Задача 91.  Цинковая пластинка массой 10 г помещена в раствор медного купороса. После окончания реакции ее масса составила 9,9 г. Определите массу сульфата меди в исходном растворе. 

Решение. 

Пусть в исходном растворе содержалось х моль сульфата меди: 

х моль               х моль                            х моль 

CuSO₄     +      Zn      →       ZnSO₄   +      Cu 

m = 160 x         m = 65 x                            m = 64 x

Далее рассуждаем: 

9,9   =   10  –  65 х  +  64 х   =  10 – х 

х  =  0,1  =  n (CuSO₄) 

m (CuSO₄)  =  160 х  = 16 г. 

Продолжение следует.