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!
(=) 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) %):
(+) 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:
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:
г.
Ответ: (m()CaO()) (=) (154,56) г.