Как найти долю примесей в магнии

Вычислите массовую долю примеси

user polina



Ученик

(137),
закрыт



2 года назад

в природном образец карбоната магния, если известно что при разложении 200 г этого образца получен оксид магния 80 г

Вячек

Высший разум

(391245)


9 лет назад

Реакция разложения: MgCO3 (t) = MgO + CO2
Количество оксида магния: n(MgO)=m/M= 80 г/40 г/моль = 2 моль
По уравнению – столько же (теоретически) разложилось карбоната магния.
Его масса: m(MgCO3) = n*M = 2 моль*84 г/моль = 168 г
Масса примеси: 200 г – 168 г = 32 г
Массовая доля примеси: w=m(MgCO3)/m(обр. ) = 32 г/200 г = 0,16, или 16%

Определить массовую долю примесей в MgSO4·7H2O, если после растворения навески массой 0,1000 г магний оттитровали 7,82 см3 0,05500 н. раствора ЭДТА.
Дано: тН = 0,1000 г; V(ЭДТА) = 7,82 см3; С(1/2 ЭДТА) = 0,05500 н.
Найти: ωприм – ?

В ходе титрования идёт химическая реакция
MgSO4 + Na2H2Y = Na2MgY + Na2SO4
Согласно закону эквивалентов
п(1/2 MgSO4·7H2O) = п(1/2 ЭДТА),
где п(1/2 MgSO4·7H2O) – число молей эквивалентов сульфата магния;
п(1/2 ЭДТА) – число молей эквивалентов ЭДТА, пошедших на титрование.
п(1/2 MgSO4·7H2O) = т(MgSO4·7H2O)/М(1/2 MgSO4·7H2O),
где т(MgSO4·7H2O) – масса MgSO4·7H2O в составе навески, г;
М(1/2 MgSO4·7H2O) – молярная масса эквивалента сульфата магния, равна 1/2 его молярной массы, так как в реакции один ион Mg2+ вытесняет два иона Н+:
М(1/2 MgSO4·7H2O) = (24,30 + 32,06 + 16,00∙4 + (1,01·2 + 16,00)∙7) : 2 = 123,25 г/моль
п(1/2 ЭДТА) = С(1/2 ЭДТА)∙V(ЭДТА)∙10-3,
где С(1/2 ЭДТА) – молярная концентрация эквивалента раствора ЭДТА, равна 0,05500 н;
V(ЭДТА) – объём раствора ЭДТА, пошедший на титрование, 7,82 см3;
10-3 – коэффициент для пересчета см3 в дм3.
т(MgSO4·7H2O)/М(1/2 MgSO4·7H2O) = С(1/2 ЭДТА)∙V(ЭДТА)∙10-3.
Из полученного уравнения выразим массу ацетата свинца:
т(MgSO4·7H2O) = М(1/2 MgSO4·7H2O)∙С(1/2 ЭДТА)∙V(ЭДТА)∙10-3;
т(MgSO4·7H2O) = 123,25∙0,05500∙7,82∙10-3 = 0,05301 (г).
Масса примесей в навеске равна
тприм = тН – т(MgSO4·7H2O),
где тН – масса навески, 0,1000 г;
т(MgSO4·7H2O) – масса ацетата свинца, 0,05301 г.
тприм = 0,1000 – 0,05301 = 0,04699 (г).
Массовая доля примесей в навеске равна
ωприм = тприм∙100/тН;
ωприм = 0,04699∙100/0,1000 = 46,99 (%).
Ответ: ωприм = 46,99 %.
Методы осадительного титрования

Вычисление массы или
объема продукта реакции по известной массе или объему исходного вещества,
содержащего определенную массовую долю примесей (в %)

При
решении задач этого типа необходимо вначале рассчитать массу или объем чистого
вещества, которое содержится в исходной смеси, а потом решать как обычную
задачу по химическому уравнению. Массу чистого вещества (как и объем) можно
вычислить двумя способами.

С
п о с о б 1. Массу чистого вещества (или объем) определяют по формуле:

w (чист.
в-ва) = 100 % –
w (примеси),

w (чист.
в-ва) =

m (чист.
в-ва) = m (смеси) ·
w (чист. в-ва)

Способ 2. Вначале определяют массу примеси:

m (примеси)
= m (смеси) ·
w (примеси), а затем вычитают ее из
массы смеси: m (чист. в-ва) = m (смеси) – m (примеси).

П р и м е р 1. На завод было
доставлено 50 т фосфорита, содержащего 35 % пустой породы. Определите
массу фосфата кальция в природном фосфорите.

Решение.

С п о с о б  1. Массовая доля фосфата
кальция в руде составляет:

w (Ca3(PO4)2)
= 100 % – 35 % = 65 %,

m (Ca3(PO4)2)
= 50 · 0,65 = 32,5 (
т).

Способ
2. m (примеси) = 50 т · 0,35 = 17,5 т, тогда

m (Ca3(PO4)2)
= 50 т – 17,5 т = 32,5 т.

П р и м е р  2. Определите, какой
объем ацетилена можно получить из карбида кальция массой 10 кг, массовая
доля примесей в котором 15 %.

Решение.

1.
Определяем массу примесей:

m (примеси)
= 10 · 0,15 = 1,5 (кг)

2.
Масса чистого карбида кальция равна

m (CaC2)
= 10 – 1,5 = 8,5 (кг).

3.
Составляем уравнение реакции:

0,133 моль  х моль

CaC2
+ 2H2O = C2H2
­­
+ Ca(OH)2

1 моль         1 моль

4.
Рассчитываем
ν (CaC2):

ν (CaC2)
=
=
0,133 моль

5.
По уравнению реакции определяем
ν (C2Н2):

ν (CaC2)
= ν (
C2Н2) Þ
ν (
C2Н2) = 0,133 моль

6.
Определяем объем ацетилена:

V (C2Н2)
= ν (
C2Н2) · VM
= 0,133 моль · 22,4 м3/моль = 2,979 м3.

П р и м е р 3. Вычислите, какая масса
фосфорита с массовой долей примесей 12 % необходима для получения фосфора
массой 200 кг.

Решение.

х моль                                6,452 моль

Ca3(PO4)2
+ 3SiO2 + 5C
 3CaSiO3 + 2P
+ 5CO
­­

1 моль                               2 моль

1.
Определяем
ν (P)
: ν (
P) = =
6,452 (моль).

2.
По уравнению реакции определяем
ν (Ca3(PO4)2)
чистого:

ν (Ca3(PO4)2)
: ν (
P) = 1 : 2 Þ
ν (
Ca3(PO4)2) = =
3,226 (моль).

3.
Находим массу чистого фосфата кальция, необходимую для получения фосфора массой
200 кг:

m (Ca3(PO4)2)
=
ν (Ca3(PO4)2)
·
М
= 3,226 · 310 = 1000 (
кг).

4.
Находим массовую долю чистого фосфата кальция:

w (Ca3(PO4)2) =
100 % –
w (примесей) = 100 % – 12 % = 88 %.

5.
Определяем массу фосфорита, необходимую для получения фосфора массой
200 кг:

w (Ca3(PO4)2)
=

Þ
m (фосфорита) =
= 1136,4 (кг).

П р и м е р  4. При взаимодействии
кальцинированной соды массой 10,8 г с избытком соляной кислоты получили
оксид углерода (IV) объемом 2,24 л (н. у.). Вычислите массовую долю
(%) примесей в кальцинированной соде.

Решение.

х моль                              0,1 моль

Na2CO3
+ 2HCℓ = 2NaCℓ + H2O + CO2
­­

1 моль                              1 моль

1.
Находим количество вещества СО2:

ν (СО2)
=
=
0,1 (моль)

2.
Вычисляем массу Na2CO3 в кальцинированной соде.

Из
уравнения реакции следует:

ν (Na2CO3)
: ν (
СО2) = 1 : 1 Þ
ν (
Na2CO3) = 0,1 моль, тогда

m (Na2CO3)
=
ν (Na2CO3)
·
М (Na2CO3)
= 0,1 · 106 = 10,6 (
г).

3.
Находим массу примесей в кальцинированной соде:

m (прим.)
= m (кальц. сода) – m (Na2CO3) = 10,8 – 10,6 =
0,2 (г)

4.
Вычисляем массовую долю примесей:

w примесей
=
=
0,018, или 1,8 %.

Реши самостоятельно:

1. Определите массу NaOH, которую
можно получить при взаимодействии соды с известковым молоком, полученным из
5 кг известняка, содержащего 80 % CaCO3. (3,2 кг.)

2.
Вычислите объем (в м3) оксида углерода (IV) и массу жженой извести
(CaO), которые можно получить при обжиге 500 кг известняка, содержащего
92 % карбоната кальция. (257,6 кг CaO и 103 м3 СО2.)

3.
Какая масса раствора с массовой долей серной кислоты 70 % потребуется для
получения фосфорной кислоты из фосфорита массой 200 кг, содержащего
70 % Ca3(PO4)2? (189,7 кг.)

4.
При взаимодействии 5,0 г технического магния с избытком соляной кислоты
выделилось 3,36 л водорода (н. у.). Вычислите массовую долю (в %)
чистого магния в техническом магнии. (72,0 %.)

5.
Оксид углерода (IV), полученный при сжигании угля массой 50 г, пропустили
через раствор гидроксида бария. Какая масса осадка образовалась,  если 
массовая  доля  углерода в угле составляет 96 %? (788 г.)

6.
Песок массой 2 кг сплавили с избытком гидроксида калия, получив в
результате реакции силикат калия массой 3,82 кг. Определите выход продукта
реакции, если массовая доля оксида кремния (IV) в песке равна 90 %. (82,7 %.)

7.
При сгорании технической серы массой 10 г выделился газ, который
пропустили через избыток раствора гидроксида натрия. В реакцию вступил
гидроксид натрия массой 24 г. Определите массовую долю серы в техническом
продукте. (96 %.)

8.
Вычислите массу раствора кислоты с массовой долей HCℓ 30 %,
затраченную на растворение цинка массой 200 г с массовой долей примесей
35 %. (487 г.)

9.
Для обжига сульфида цинка массой 2 т с массовой долей негорючих веществ
3 % израсходовали 6000 м3 воздуха. Определите объемные
доли газов в образовавшейся газовой смеси. (83,1 % N2;
7,76 % SO2; 9,14 % О2
.)

10.
Вычислите, какая масса магнетита Fe3O4, содержащего
10 % примесей, необходима для получения железа массой 4 т. (6,134 т.)

11.
При действии на мрамор массой 10,5 г соляной кислотой выделился оксид
углерода (IV) объемом 2,24 л (н. у.). Определите массовую долю (%)
карбоната кальция в мраморе. (95,24 %.)

12.
При прокаливании на воздухе пирита массой 5 кг получен оксид серы    (IV) 
массой   5,12   кг. Определите   массовую  долю FeS2 в пирите.
(96 %.)

13.
Вычислите число атомов углерода и кислорода в карбонате кальция массой  
11 кг,   в   котором   находится   9,1 %   примесей,  не содержащих
углерод и кислород. (6 · 1022 атомов углерода; 1,8 · 1023
атомов кислорода
.)

14.
Вычислите число атомов цинка и хлора в хлориде цинка массой 42,5 г,   в  
котором находится 20 % примесей, не содержащих цинк и хлор. (1,5 · 1023
атомов цинка; 3 · 1023 атомов хлора
.)

15.
Массовая доля ZnS в цинковой обманке составляет 97 %. Определите, какой
объем сероводорода образуется из 500 кг цинковой обманки. (112 м3.)

16.
Какое количество бензола можно получить из ацетилена, выделившегося при
обработке водой карбида кальция массой 42,8 г с массовой долей примесей
18,4 %? Массовая доля выхода бензола составляет 30 %. (0,054 моль.)

17.
Из карбида кальция массой 7,5 г с массовой долей примесей 4 %
получили ацетилен, который был превращен в альдегид по реакции Кучерова. Какая
масса серебра выделится при взаимодействии всего полученного альдегида с
аммиачным раствором оксида серебра? (24,3 г.)

18.
Природный газ объемом 235,8 л (н. у.) использовали для получения
ацетилена. Объемная доля метана в газе составляет 95 %. Определите объем
образовавшегося ацетилена (н. у.), если его выход составил 60 %. (67,2 л.)

19. Вычислите
массу раствора с массовой долей гидроксида натрия 10 %, необходимую для
полной нейтрализации продукта сгорания природного газа объемом 23,33 л
(н. у.). Объемная доля метана составляет 96 %. (800 г.)

20. Какой объем
природного газа (н. у.) потребуется для получения муравьиной  кислоты 
массой  69 г путем  каталитического  окисления метана?    Объемная  
доля   метана   в  природном  газе   составляет 98 %. (34,28 л.)

21. Образец технического карбида алюминия массой
16 г обработали избытком воды. Определите объем газа (н. у.), который
получили, если массовая доля примесей в карбиде составляет 10 %, а выход
продукта реакции равен 75 %. (5,04 л.)

Вычислите массовую долю примесей в природном образце карбоната магния, если известно, что при разложении 250 г этого образца получено 90 г MgO.

Вы открыли страницу вопроса Вычислите массовую долю примесей в природном образце карбоната магния, если известно, что при разложении 250 г этого образца получено 90 г MgO?. Он относится к категории
Химия. Уровень сложности вопроса – для учащихся 5 – 9 классов.
Удобный и простой интерфейс сайта поможет найти максимально исчерпывающие
ответы по интересующей теме. Чтобы получить наиболее развернутый ответ,
можно просмотреть другие, похожие вопросы в категории Химия,
воспользовавшись поисковой системой, или ознакомиться с ответами других
пользователей. Для расширения границ поиска создайте новый вопрос, используя
ключевые слова. Введите его в строку, нажав кнопку вверху.

Каждое вещёство наряду с основным компонентом включает то или иное количество примесей. Именно поэтому абсолютно чистых веществ в природе не существует.

Образец (вещество, навеску), содержащий примеси, принято называть техническим (технически чистым). Его массу обозначают  mтехн, массу примесей — mприм, а массу основного (чистого) вещества —  mчист.

Обрати внимание!

mтехн

 (=) mчист (+) 

mприм

.

Содержание примесей в техническом образце обычно указывается с помощью массовой доли, которую выражают в долях от единицы или в процентах:

 Сумма массовых долей примесей 

ωприм 

 и основного вещества 

ωчист 

 равна (1) ((100) %):

  ωприм 

 (+) ωчист  (=) (1) ((100) %).

При проведении расчётов по уравнениям химических реакций, если исходное вещество содержит определённую долю примесей, придерживаются алгоритма

1. если необходимо, записывают уравнение химической реакции.

2. Находят массу чистого вещества.

Её можно рассчитать по формуле:

mчист (=) mтехн (·) ωчист  (=) mтехн (·) ((1 -) ωприм )

— либо используя пропорцию. При этом mтехн соответствует (100) %, а mчист — (x) %.

3. Определяют химическое количество чистого вещества по формуле:

 n=mM.

4. Подчёркивают формулы интересующих веществ в уравнении реакции.

Под этими формулами записывают химические количества вступивших в реакцию и образовавшихся веществ (коэффициенты перед веществами в уравнении реакции). Над формулами веществ указывают известную величину (найденное по формуле химическое количество чистого вещества), а также неизвестную, которую обозначают за (x) — (химическое количество образующегося продукта реакции или вступившего в реакцию исходного вещества).

5. Составляют пропорцию и находят неизвестную величину.

6. Если необходимо, рассчитывают по формуле массу продукта реакции или массу вступившего в реакцию вещества:

 m=n⋅M.

Обрати внимание!

Если необходимо найти объём газообразного вещества ( при н. у.) — используют  формулу:  V(вещ)=Vm⋅n(вещ);    Vm=22,4 л/моль.

Вычисли массу негашёной извести

CaO

, которую получили при обжиге известняка массой (300) г, если массовая доля примесей в нём равна (0,08) ((8) %).

1. Запиши уравнение химической реакции:

2. Определи массовую долю чистого карбоната кальция в известняке и найди массу соли:

ωчист  (=)  (1) (-)  ωприм   (=  1 – 0,08 = 0,92).

(0,92) — массовая доля (в долях от единицы) карбоната кальция в известняке.

mчист (=) mтехн (·) ωчист  (= 300 · 0,92 = 276) г.

(276) г —  масса чистого карбоната кальция в известняке.

3. Определи химическое количество чистого вещества:

n(CaCO3)=m(CaCO3)M(CaCO3)=276100=2,76

 моль.

4. (2,76) моль  (x) моль

(1) моль        (1) моль

5. Составь пропорцию и найди неизвестную величину:

(2,76) моль —  химическое количество образовавшейся негашёной извести.

6. Определи массу негашёной извести:

m(CaO)=n(CaO)⋅M(CaO)=2,76⋅56=154,56

 г.

Ответ: (m()CaO()) (=) (154,56)  г.

Добавить комментарий