ЗАДАЧИ НА РАСЧЕТ СОСТАВА СМЕСЕЙ 

ЗАДАЧИ НА РАСЧЕТ СОСТАВА СМЕСЕЙ

  Как правило, в таких задачах требуется найти количественный состав смеси в граммах, литрах или процентах. Задачи эти весьма разнообразны не только по типу компонентов смеси, но и по подходам к их решению.

Часто в условии задачи имеется «зацепка» — данное, по которому можно найти количество одного из веществ. Эту зацепку нужно уметь увидеть, а потому рассмотрим несколько таких задач.

Задача 58.  3,48 г смеси нитрата меди (II) и сульфата меди (II) растворили в воде  и к полученному раствору добавили раствор хлорида бария. При этом выпало 2,33 г осадка. Определите массовые доли компонентов в исходной смеси.

Решение.

Запишем уравнения реакций:

Cu(NO3)2  +  BaCl2  — реакции нет

CuSO4   +  BaCl2  → BaSO4    +  CuCl2

Как видим, лишь одно из веществ исходной смеси реагирует с хлоридом бария, поэтому 2,33 г – это масса осадка сульфата бария  BaSO4:

n  (BaSO4)   =  2,33 г  : 233 г/моль  =  0,01 моль

  Так как в уравнении реакции коэффициенты перед формулами сульфата бария и сульфата меди равные, то их количества вещества тоже будут равными. Теперь легко найти массу сульфата меди и  нитрата  меди:

m (CuSO4)  = 160 г/моль    0,01 моль  = 1,6 г

m [Cu(NO3)2]  =  3,48 г  — 1,6 г   = 1,88  г

Массовая доля компонента смеси рассчитывается так:

ω компонента  =    m   компонента :  m  смеси

ω (CuSO4)   =  1,6 г  : 3,48 г  =  0,46  =  46%

ω [Cu(NO3)2]  =  1,88 г  :  3,48 г  =  0,54  =  54%

Задача 59. При взаимодействии смеси цинка и карбоната цинка с соляной кислотой выделилось 6,72 л газа. После сжигания этого газа на воздухе и конденсации паров воды объем его уменьшился до 4,48 л.   Какова массовая доля цинка в исходной смеси?

Решение.

Запишем уравнения реакций:

Zn  +  2HCl   →    ZnCl2  +  H2

ZnCO3   +   2HCl   →    ZnCl2   +   H2O   +   CO2

Первое открытие: оказывается, при взаимодействии смеси с кислотой выделяется не один газ, а два – водород и углекислый газ общим объемом 6,72 л.  Из них на воздухе гореть мог лишь водород, следовательно, 4,48 л – это объем оставшегося углекислого газа. Выражаем количества   газов  в молях:

n  (Н2  + СО2)  =  6,72 л  :  22,4 л/моль  = 0,3 моль

n  (СО2)  =  4,48  л  :  22,4 л/моль  = 0,2 моль

Таким образом,  n  (Н2 )  =  0,3  — 0,2  =  0,1 моль

Водород и углекислый газ выделялись в разных реакциях, а значит, по их количествам можно найти массы цинка и его карбоната:

0,1  моль                                0,1 моль

Zn        +  2HCl   →    ZnCl2  +  H2

0,2 моль                                                                    0,2 моль

ZnCO3   +   2HCl   →    ZnCl2   +   H2O   +   CO2

n ( Zn) =  n (H2) = 0,1 моль     

m ( Zn)  =  M    n    = 65 г/моль     0,1 моль = 6,5 г          

m ( ZnСО3)  =  n (СО2) =  M    n  = 125  г/моль     0,2 моль = 25 г

 Теперь рассчитаем массу смеси и массовую долю цинка в ней:

m (  Zn +  ZnСО3)  =   6,5 г + 25 г = 31,5 г

( Zn)  =  m ( Zn)   : m (  Zn +  ZnСО3)  = 6,5 г : 31,5 г = 0,206 = 20,6%

Задача 60.   На растворение смеси цинка и оксида цинка израсходовано 100,8 мл 36,5%-ного раствора соляной кислоты (плотность 1,19 г/мл), при этом выделилось 8,96 л газа. Определите массу смеси.

Решение.

 Все исходные числовые данные переводим в моли:

mр-ра  (HCl)   =  ρ V  = 100,8 мл    1,19 г/мл = 120 г

m (HCl)  =    m р-ра  •  ω рв   = 120 г     36,5%  = 43,8 г

n  (HCl)  =  m : =  43,8 г : 36,5 г/моль = 1,2 моль

n2)  =   V : Vm     = 8,96 л : 22,4 л/моль = 0,4 моль             

Теперь записываем уравнения реакций, о которых идет речь в условии задачи:

Zn    +  2HCl   →    ZnCl2  +  H2

ZnO   +   2HCl   →    ZnCl2  +   H2O   

Водород выделялся только в первой реакции, а значит n (Zn)  =   n2)  =  0,4 моль, и масса цинка = 65 г/моль    0,4 моль =  26 г. На эту реакцию было израсходовано 0,8 моль соляной кислоты (вдвое больше, чем цинка – это видно из коэффициентов в уравнении реакции), следовательно, на вторую реакцию израсходовался остаток соляной кислоты:  1,2 – 0,8  =  0,4 моль. Значит, оксида цинка было вдвое меньше, чем кислоты, то есть 0,2 моль, и масса его составляет  81 г/моль   0,2 моль = 16,2 г.

Остается найти массу всей смеси:  26 г + 16,2 г = 42,2 г

Еще больше задач самых разных типов — в книге «Учимся решать задачи по химии», ее можно заказать у автора.

Была ли вам полезна эта статья? Поделитесь, пожалуйста:

Обновлено: 07.03.2019 — 16:19

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *