Как найти соотношение атомов в смеси

Как найти соотношение атомов в смеси

Рада приветствовать всех читателей на моём канале, который посвящён подготовке к ЕГЭ по химии.

На канале Вы можете найти полезную инфографику, теорию, интересные задачи, тренировочные варианты, разборы задач для подготовки к ЕГЭ по химии.

34 задачи в ЕГЭ по химии 2021
34 задачи в ЕГЭ по химии 2021

На ЕГЭ по химии появились задачи, в которых необходимо найти число атомов или их соотношение, использовать формулу расчёта количества вещества через постоянную Авогадро и т.п. Предлагаю вам задачи, при решении которых необходимо использовать умение находить число (количество) атомов. Первые две задачи на уровень 34 задачи по сложности не подходят, но как тренировочные задачи, которые содержат элементы 34 задачи, они достойны внимания.

№1 На дачный участок было внесено 10 кг золы, в которой массовая доля поташа 13,8%. Вычислите массу (кг) органического удобрения, содержащего калий в виде примесей представленных хлоридом калия, которое необходимо дополнительно внести в почву, чтобы втрое увеличить содержание калия в почве. Учтите, что массовая доля хлорида калия в органическом удобрении всего лишь 0,4%.

№2 Какую массу (г) сульфата натрия следует добавить к сульфиду натрия массой 3,9 г, чтобы в полученной смеси массовая доля натрия стала равной 51,9%?

№3 Для анализа смеси массой 3,125 г, состоящей из хлорида калия и бромида калия, её растворили в воде и к полученному раствору добавили раствор нитрата серебра (I) массой 42,5 г с массовой долей соли 20%. В результате чего образовался осадок массой 5,195 г. Рассчитайте массовую долю (%) ионов калия в исходной смеси.

№4 из реального ЕГЭ 2020. Железную пластинку поместили в 500г раствора подогретой азотной кислоты. Выделилась смесь газов NO и NO2 общем объёмом 20,16 л (н.у.). Соотношение атомов азота к кислороду в газовой смеси 3:5. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.

№5 из реального ЕГЭ 2020. Смесь из оксида и сульфида алюминия, где массовая доля алюминия 50%, залили 700 г, раствора соляной кислоты, взятой в избытке. Выделившийся газ полностью поглотили 240 г 20% раствора сульфата меди. Вычислите концентрацию соли в растворе после того, как прилили соляную кислоту.

Видеоразборы задач можно посмотреть по ссылке.

Задача №1
Задача №1
Подготовка к ЕГЭ по химии
Подготовка к ЕГЭ по химии
Задача 34 ЕГЭ по химии
Задача 34 ЕГЭ по химии
Задача 34 ЕГЭ по химии
Задача 34 ЕГЭ по химии
№4 способ решения 1 из реального ЕГЭ по химии 2020
№4 способ решения 1 из реального ЕГЭ по химии 2020
№4 способ решения 2 из реального ЕГЭ по химии 2020
№4 способ решения 2 из реального ЕГЭ по химии 2020
№5 Задача из реального ЕГЭ по химии 2020
№5 Задача из реального ЕГЭ по химии 2020

Подписывайтесь на канал, ставьте класс!

Готовимся к ЕГЭ по химии 2021:

на  Youtube канале   разборы сложных задач и видеоуроки по химии;

на  Яндекс Дзене  теория, инфографика для подготовки к ЕГЭ по химии 2021;

на сайте  https://www.himikus.com/  удобная навигация, подготовка в к ОГЭ И ЕГЭ по химии, учебные видео, авторская инфографика по химии, тематические тесты, проектная и исследовательская деятельность по химии в школе;

на канале Telegram  марафон ” 10 минут в день для ЕГЭ по химии 2021″

Твой репетитор по химии 👋 Намёткина Светлана Александровна

Источник

Задачи на атомистику — это задачи на соотношения частиц (атомов, молекул, ионов и т.д.)  в  гомогенных и гетерогенных системах (растворах, твердых и газообразных смесях). Это могут быть массовые соотношения (например, массовая доля элемента в смеси), мольные соотношения (например, соотношение числа атомов водорода и кислорода или мольная доля), объемные соотношения (объемная доля и др.).

Ниже я выкладываю задачи на атомистику из реального ЕГЭ по химии 16 июля 2020 года.

Для решения задач на атомистику используются довольно простые идеи. Во-первых, понятие массовой доли. Во-вторых, умение выражать число атомов через число молекул или других структурных единиц.

Например, в молекуле триоксида серы SO3 на 1 молекулу приходится один атом серы и три атома кислорода:

1 молекула SO3 — 1 атом серы, 3 атома кислорода

Несложно пропорцией определить, что на две молекулы триоксида серы будет приходиться два атома серы и шесть атомов кислорода:

2 молекулы SO3 — 2 атома S, 6 атомов О

На 20 молекул триоксида:

20 молекул SO3 — 20 атомов S, 60 атомов О

А вот сколько атомов приходится на х молекуле триоксида? Это также легко определить через пропорцию:

х молекул SO3 — х атомов S, 3х атомов О

Иначе говоря, количество атомов кислорода в молекуле SO3 в три раза больше, чем количество молекул. А количество атомов серы равно количеству молекул триоксида серы. Это простая, но не всегда очевидная идея. То есть индексы в формуле вещества показывают не только, как соотносится количество атомов между собой, но и какое число атомов приходится на 1 молекулу или другую структурную единицу вещества.

Если так соотносится число атомов и молекул, то также будет соотноситься и количество вещества атомов и молекул, выраженное в молях. Потому что 1 моль — это не что иное, как порция, состоящая из одинакового числа данных частиц.

То есть на х моль триоксида серы приходится:

х моль SO3 — х моль атомов S, 3х моль атомов О

 Представьте себе, что атомы — это элементы изделия, а молекула состоит из некоторого числа таких деталей. Таким образом, число деталей разного типа всегда больше или равно числа изделий. Получается, в молекуле число атомов всегда больше или равно, чем количество молекул.

И наоборот, число молекуле триоксида серы в 3 раза меньше, чем число атомов кислорода в составе SO3. И число молекул равно количеству атомов серы. 

Например, на х моль атомов серы приходится х моль молекул SO3.

Еще одно понятие, которое пригодится при решении задач на атомистику — молярное соотношение веществ.

Молярное соотношение — это отношение количества одного вещества к количеству другого вещества.

Например, молярное соотношение хлорида натрия и воды в растворе составляет 1 к 20, или 0,05:

n(NaCl)/ n(H2O) = 1/20 = 0,5

Молярное соотношение можно задавать отдельным числом, а можно соотношением:

n(NaCl) : n(H2O) = 1:20 

А вот выражать молярное соотношение через проценты нельзя. Это безразмерная величина. 

Научиться решать задачи на атомистику не очень сложно. В ЕГЭ по химии атомистика станет, скорее всего, лишь частью более сложной комплексной задачи 34. Но я бы рекомендовал не пытаться сразу решать задачи на атомистику уровня ЕГЭ по химии. Занимаясь в спортзале, вы же не пытаетесь на первой тренировке поднять сразу тяжелую штангу. Точнее, попытаться вы можете, но последствия будут плачевными.

Для начала сделайте разминку возьмите простые задачи, чтобы освоить основные приемы и понять логику решения таких заданий. А после легких задач можно постепенно перейти к более сложным. Именно в таком порядке и расположены задачи в данной подборке «Атомистика», которые позволяют понять, как именно удобно работать с такими заданиями. 

Публикую подборку задач, в которых используются идеи атомистики. Все задачи взяты из сборника С.А. Пузакова, В.А. Попкова «Пособие по химии. Вопросы. Упражнения. Задачи». В скобках я привожу нумерацию этих задач в задачнике.

1. (66) В смеси оксида меди (I) и оксида меди (II) на 4 атома меди приходится 3 атома кислорода. Вычислите массовые доли ве­ществ в такой смеси.

Пусть n (количество вещества) (Cu2O) = х моль, n(CuO) = y моль, тогда:

количество вещества атомов меди в первом оксиде n1(Cu) = 2х моль, во втором оксиде: n2(Cu) = у моль

количество вещества атомов кислорода в первом оксиде n1(О) = х моль, во втором оксиде: n2(О) = у моль

общее количество вещества атомов меди: n(Cu) = (2x + y) моль, атомов кислорода: n(O) = (x + y) моль.

По условию задачи их отношение равно как 4 : 3, т. е. (2x + y) / (x + y) = 4 / 3.

Преобразуем приведённое выше равенство, получаем y = 2x.

Выразим через х массы соединений:

m(Cu2O) = n(Cu2O) * M(Cu2O) = (144x) г;

m(CuO) = n(CuO) * M(CuO) = 80 * у = 80 * 2x = (160x) г

Масса смеси двух оксидов будет равна:

m(смеси) = (144x + 160x) г = (304x) г

Теперь рассчитываем массовую долю оксидов в смеси:

ω(Cu2O) = m(Cu2O) / m(смеси) = 144x / 304x = 0.4737 (47.37%)

ω(CuO) = m(CuO) / m(смеси) = 160x / 304x = 0.5263 (52.63%)

Ответ: ω(CuO) = 52,6%, ω(Cu2O) = 47,4%

2. (67) В смеси двух хлоридов железа на 5 атомов железа приходится 13 атомов хлора. Вычислите массовые доли веществ в та­кой смеси.

Железо образует два устойчивых хлорида: FeCl2 и FeCl3.

Пусть n(FeCl2) = х моль, n(FeCl3) = y моль, тогда:

количество вещества атомов железа в первом хлориде n1(Fe) = х моль, во втором хлориде: n2(Fe) = у моль,

количество вещества атомов хлора в первом хлориде n1(Cl) = 2х моль, во втором хлориде: n2(Сl) = 3у моль,

общее количество вещества атомов железа: n(Fe) = (x + y) моль, атомов хлора: n(Cl) = (2x + 3y) моль.

По условию задачи их отношение равно как 5 : 13, т. е. (x + y) / (2x + 3y) = 5 / 13.

Преобразуя приведённое выше равенство, получаем y = 1,5x.

Выразим через х массы соединений:

m(FeCl2) = n(FeCl2) * M(FeCl2) = (127x) г;

m(FeCl3) = n(FeCl3) * M(FeCl3) = 162,5 * у = 162,5 * 1,5x = (243,75x) г

Масса смеси двух хлоридов будет равна:

m(смеси) = (127x + 243,75x) г = (370,75x) г

Теперь рассчитываем массовую долю хлоридов в смеси:

ω(FeCl2) = m(FeCl2) / m(смеси) = 127x / 370,75x = 0,343 (34,3%)

ω(FeCl3) = m(FeCl3) / m(смеси) = 243,75x / 370,75x = 0,657 (65,7%)

Ответ: ω(FeCl2) = 34,3%, ω(FeCl3) = 65,7%

3. (70) В каком молярном соотношении были смешаны карбид кальция и карбонат кальция, если массовая доля углерода в полученной смеси равна 25%?

Формулы карбида и карбоната кальция: CaC2 и CaCO3.

Пусть n(CaC2) = х моль, n(CaCO3) = y моль, тогда:

количество вещества атомов углерода в карбиде кальция  n1(С) = 2х моль, в карбонате: n2(С) = у моль,

общее количество вещества атомов углерода: n(С) = (2x + y) моль.

масса атомов углерода: m(С) = 12(2x + y) г.

Выразим через х массы соединений:

m(CaC2) = n(CaC2) * M(CaC2) = (64x) г;

m(CaCO3) = n(CaCO3) * M(CaCO3) = 100у  г

Масса смеси двух веществ будет равна:

m(смеси) = (64x + 100у) г 

Теперь записываем выражение для массовой доли атомов углерода в смеси:

ω(C) = m(C) / m(смеси)

0,25 = 12(2x + y) / (64x + 100у)

Преобразуем выражение, выражаем х через у:

х = 1,625у

Это и есть искомое молярное соотношение карбида кальция и карбоната кальция:

n(CaC2)/ n(CaCO3) = х/у = 1,625

Ответ:  n(CaC2)/ n(CaCO3) = 1,625

4. (71) В каком молярном соотношении были смешаны гидросульфит натрия и гидросульфид натрия, если массовая доля серы в полученной смеси равна 45%?

Ответ:  n(NaHS)/ n(NaHSO3) = 2,18

5. (72) Какую массу сульфата калия следует добавить к 5,5г сульфида калия, чтобы в полученной смеси массовая доля серы стала равной 20%?

6. (73) В смеси нитрата аммония и нитрата свинца (II) массовая доля азота равна 25%. Вычислите массовую долю свинца в этой смеси.

7. (74) В смеси нитрата аммония и нитрата бария массовая доля азота равна 30%. Вычислите массовую долю нитрат-ионов в смеси.

8. (75) В смеси двух оксидов углерода на 5 атомов углерода приходится 7 атомов кислорода. Вычислите объемную долю более тяжелого оксида в этой смеси

9. (619) Через 13,1 г смеси бромида калия и йодида калия, в которой массовая доля брома равна 24,5%, пропустили смесь хлора и брома, в результате чего получилась смесь двух солей, в которой массовая доля брома равна 57%. Вычислите массу смеси галогенов, вступившую в реакцию.

Масса брома в исходной смеси равна:

m(Br) = mсмеси·ω(Br) = 13,1·0,245 = 3,21 г

Количество вещества атомов брома:

n(Br) = m/M = 3,21 г/80 г/моль = 0,04 моль

Количество вещества бромида калия:

n(KBr) = n(Br) = 0,04 моль

Масса этого образца бромида калия:

m(KBr) = n·M = 0.04 моль·119 г/моль  = 4,77 г

Масса йодида калия:

m(KI) = m(смеси) — m(KBr) =13,1 — 4,77 = 8,33 г

Количество вещества йодида калия:

n(KI) = m/M = 8,33 г/166 г/моль = 0,05 моль

По условию задачи, смесь йодида калия и бромида калия вступила в реакцию не полностью, но в конечной смеси осталось только две соли.  При этом йодид калия, скорее всего, вступил в реакцию полностью, так как иначе конечная смесь будет содержать более двух солей.

Предположим, что сначала прореагируют наиболее активные окислитель и восстановитель — йодид калия и хлор:

2KI + Cl2 = 2KCl + I2

Если весь йодид калия вступил в эту реакцию, то в конечной смеси присутствуют только исходный бромид калия и образовавшийся хлорид калия. Количество хлорида калия:

n(KCl) = n(KI) = 0,05 моль

m(KCl) = n·M = 0,05 моль·74,5 г/моль = 37,25 г

Массовая доля брома в такой смеси:

ω(Br) = m(Br) / m(смеси) = 3,21 г / (3,725 г + 4,77) = 0,378 или 37,8%, что не соответствует условию задачи.

Следовательно, йодид калия реагирует не только с хлором, но и с бромом:

2KI + Cl2 = 2KCl + I2

2KI + Br2 = 2KBr + I2

Пусть с хлором прореагировало х моль йодида калия, тогда с бромом  0,05-х моль

Тогда образуется х моль хлорида калия и 0,05-х моль бромида калия.

Масса образовавшегося хлорида калия:

m(KCl) = n·M = x моль·74,5 г/моль = 74,5x г

Бромида калия:

m2(KBr) = n·M = (0,05-х) моль·119 г/моль = (5,95 — 119x) г

Масса конечной смеси солей:

mсмеси = mисх(KBr) + m2(KBr) + m(KCl) = 4,77 г + (5,95 — 119x) г  + 74.5х = (10,72 — 44,5х) г

Количество атомов брома в конечной смеси:

n(Br) = 0,04 моль + (0,05 — х) моль = (0,09 — х) моль

Масса атомов брома:

m(Br) = n·M = (0,09 — х) моль·80 г/моль = (7,2 — 80х) г

Массовая доля брома в конечной смеси:

ω(Br) = (7,2 — 80х) / (10,72 — 44,5х) = 0,57

Решаем полученное уравнение, находим х:

х = 0,02 моль

Количество вещества и масса хлора, который вступил в первую реакцию:

n(Cl2) = 0,5х = 0,5·0,02 = 0,01 моль

m(Cl2) = n·M = 0,01·71 г/моль = 0,71 г

Количество вещества брома, который вступил во вторую реакцию:

n(Br2) = n·M = 0,5(0,05 — 0,02) моль = 0,015 моль

Масса брома:

m(Br2) = n·M =0,015 моль·160 г/моль = 2,4 г

Масса смеси галогенов, которые прореагировали с йодидом калия:

m(смеси) = m(Cl2) + m(Br2) = 0,71 г + 2,4 г = 3,11 г

Ответ:  3,11 г

10. (620) Через смесь натрия и бромида калия, в которой массовая доля брома равна 60%, пропустили хлор, в результате чего масса брома в смеси солей оказалась в 2 раза меньше, чем в исходной смеси. Вычислите массовую долю брома в полученной смеси солей.

Примем массу исходной смеси за 100 г, тогда масса брома в исходной смеси равна:

m(Br) = mсмеси·ω(Br) = 100·0,6 = 60 г

Количество вещества атомов брома:

n(Br) = m/M = 60 г/80 г/моль = 0,75 моль

Количество вещества бромида калия:

n(KBr) = n(Br) = 0,75 моль

Масса этого образца бромида калия:

m(KBr) = n·M = 0,75 моль·119 г/моль  = 89,25 г

Масса натрия:

m(Na) = m(смеси) — m(KBr) =100 — 89,25 = 10,75 г

Количество вещества натрия:

n(Na) = m/M = 10,75 г/23 г/моль = 0,467 моль

Поскольку масса брома в смеси уменьшилась в два раза, в реакцию вступила половина исходного бромида калия, то есть 0,375 моль KBr. При этом натрий прореагировал полностью, так как, по условию, образовалась смесь солей:

2Na + Cl2 = 2NaCl

2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2

В первой реакции образовался хлорид натрия:

n(NaCl) = n(Na) = 0,467 моль

m(NaCl) = n·M = 0,467 моль ·58,5 г/моль = 27,32 г

Во второй образовался хлорид калия:

n(KCl) = 0,5·n(KBr) = 0,375 моль

m(KCl) = n·M = 0,375 моль ·74,5 г/моль = 27,94 г

И остался бромид калия:

mост(KBr) = n·M = 0,375 моль ·74,5 г/моль = 44,625 г

В конечной смеси масса брома равна:

mост(Br) = n·M = 0,375 моль ·80 г/моль = 30 г

Масса конечной смеси:

mсм = mост(KBr) + m(KCl)  + m(NaCl) = 44,625 г + 27,94 г + 27,32 г = 99,89 г

Массовая доля брома в конечной смеси солей:

ω(Br) = mост(Br)=/mсм = 30 г/99,89 г = 0,30 или 30%

Ответ: ω(Br) = 30%

11. (621) К смеси калия и иодида натрия, в которой массовая доля калия равна 40%, добавили бром, в результате чего масса йода в полученной смеси солей уменьшилась в 5 раз по сравнению с исходной. Вычислите массовую долю йода в полученной смеси солей.

12. (827) Аммиак, образовавшийся при гидролизе смеси нитрида кальция и нитрида лития, в которой массовая доля азота рав­нялась 30%, пропустили через 80 мл бромоводородной кисло­ты. В результате реакции молярная концентрация кислоты уменьшилась с 2,8 до 1,2 моль/л (изменением объема раствора за счет поглощения газа пренебречь). Вычислите массу исходного образца смеси нитридов.

13. (828) К 1,59%-му раствору карбоната натрия добавили по каплям 40 г 3,78%-го раствора азотной кислоты; в результате в образовавшемся растворе число атомов азота оказалось в 2 ра­за больше числа атомов углерода. Вычислите массовые доли веществ в получившемся растворе.

Ответ: 1,28% NaNO3, 0,631 NaHCO3.

14. (855)Через 15 г 9,45%-го раствора азотной кислоты пропу­стили аммиак; в результате в образовавшемся растворе массовая доля азота оказалась равной 3,5%. Вычислите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.

Ответ: 2,82% HNO3, 8,21% NH4NO3.

15. (951) К смеси фосфата натрия, дигидрофосфата натрия и гид­рофосфата натрия общей массой 15 г (молярное соотношение солей в порядке перечисления 3:2:1) добавили 100 г 4%-го раствора гидроксида натрия. Установите количественный состав раствора (в массовых долях).

Ответ: w(Na3PO4) = 14,7%, w(NaOH) = 34,3%.

16. (952) К 2 г смеси гидрофосфата калия и дигидрофосфата калия, в которой массовая доля фосфора равна 20%, добавили 20 г 2%-го раствора фосфорной кислоты. Вычислите массовые доли всех веществ в получившемся растворе.

Ответ: w(KH2PO4) = 9,05%, w(K2HPO4) = 1,87%.

17. (992) В смеси карбида алюминия и карбида кальция число атомов алюминия равно числу атомов кальция. При гидролизе этой смеси выделяется 1,12 л (н.у.) смеси газов. Вычислите массу исходной смеси карбидов.

18. (1007) Смесь карбоната стронция и гидрокарбоната аммония общей массой 12 г, в которой масса атомов углерода в 12 раз больше массы атомов водорода, добавили к избытку 10%-го раствора серной кислоты. Вычислите массу выпавшего осадка и объем выделившегося газа (н.у.)

19. (1009) Какой объем газа (н.у.) выделится при добавлении к 20 г 20%-го раствора серной кислоты 20 г смеси карбоната калия и гидрокарбоната натрия с одинаковым числом атомов калия и водорода?

20. (1021) В смеси сульфита кальция и гидрокарбоната кальция число атомов кальция в 6 раз больше числа атомов серы. Вычис­лите плотность по воздуху газовой смеси, образующейся при обработке этой смеси избытком разбавленного раствора серной кислоты.

21. (1059) Массовая доля калия в растворе, содержащем силикат калия и сульфат калия, равна 0,909%, а масса серы равна массе кремния. К этому раствору добавили в 4 раза меньшую массу соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 1,46%. Вычис­лите, во сколько раз масса серы оказалась больше массы кремния в образовавшемся растворе.

22. (1162) Смесь натрия с другим щелочным металлом поместили в воду. По окончании реакции воду полностью испарили. Мас­совая доля кислорода в полученной смеси веществ оказалась равной 50%. Вычислите массовые доли веществ в полученной смеси.

Ответ: w(NaOH) =62,5%, w(LiOH) = 37,5%

23. (1215) В смеси оксида ванадия (V) и оксида ванадия (III) массовая доля кислорода равна 40%. Какое количество вещества алюминия понадобится для полного восстановления ванадия из 100 г этой смеси?

Задача на атомистику, которую составители ЕГЭ по химии рекомендовали к прорешиванию:

24. Некоторое количество смеси гидрата дигидрофосфата калия и дигидрата гидрофосфата калия с равными массовыми долями веществ растворили в воде, которую взяли в 10 раз больше по массе, чем смеси. Сколько атомов кислорода приходится на один атом фосфора в полученном растворе?  (104)

Гидрат дигидрофосфата калия: KH2PO4·H2O

Дигидрат гидрофосфата калия: K2HPO4·2H2O

Пусть количество вещества гидрата дигидрофосфата калия равно х моль, а дигидрата гидрофосфата — у моль.

Масса кристаллогидратов:

m(KH2PO4·H2O) = n·M = 154x г

m(K2HPO4·2H2O) = n·M = 210у г

Поскольку массовые доли кристаллогидратов в исходной смеси равны, массы кристаллогидратов также равны:

m(KH2PO4·H2O) = m(K2HPO4·2H2O)

154х = 210у

Отсюда: х = 1,364у

Масса исходной смеси:

mсм = m(KH2PO4·H2O) + m(K2HPO4·2H2O) = 154x + 210у = 154·1,364у + 210у = 420,056·y г

Количество чистых солей в составе кристаллогидратов:

n(KH2PO4·H2O) = n(KH2PO4) = x моль = 1,36·у моль

n(K2HPO4·2H2O) = n(K2HPO4) = у моль 

Масса добавленной воды отличается в 10 раз от массы смеси солей:

m(H2O) = 10mсм = 10·420,056·у = 4200,56у г

Количество вещества добавленной воды:

n(H2O) = 4200,56·у/18 = 233,36·у моль

Определим количество атомов кислорода и фосфора:

в гидрате дигидрофосфата калия KH2PO4·H2O: n1(O) = 5x = 6,82·у моль      n(Р) = 1,364·у моль

в дигидрате гидрофосфата калия K2HPO4·2H2O:

n2(O) = 6·у моль = 6·у моль  

n(Р) = у моль = у моль

в добавленной воде: n3(O) = 233,36у моль

Общее количество атомов кислорода: n(O) = 233,36у + 6,82у + 6у =  246,18 моль

Атомов фосфора: n(Р) = у + 1,364у = 2,363у моль

Отношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно:

246,18х/2,364х ≈ 104

Ответ: n(O)/n(Р) = 104

24. Некоторое количество смеси гидрата дигидрофосфата калия и дигидрата гидрофосфата калия с равными массовыми долями веществ растворили в воде, которую взяли в 10 раз больше по массе, чем смеси. Сколько атомов кислорода приходится на один атом фосфора в полученном растворе?  (104)

Гидрат дигидрофосфата калия: KH2PO4·H2O

Дигидрат гидрофосфата калия: K2HPO4·2H2O

Пусть количество вещества гидрата дигидрофосфата калия равно х моль, а дигидрата гидрофосфата — у моль.

Масса кристаллогидратов:

m(KH2PO4·H2O) = n·M = 154x г

m(K2HPO4·2H2O) = n·M = 210у г

Поскольку массовые доли кристаллогидратов в исходной смеси равны, массы кристаллогидратов также равны:

m(KH2PO4·H2O) = m(K2HPO4·2H2O)

154х = 210у

Отсюда: х = 1,364у

Масса исходной смеси:

mсм = m(KH2PO4·H2O) + m(K2HPO4·2H2O) = 154x + 210у = 154·1,364у + 210у = 420,056·y г

Количество чистых солей в составе кристаллогидратов:

n(KH2PO4·H2O) = n(KH2PO4) = x моль = 1,36·у моль

n(K2HPO4·2H2O) = n(K2HPO4) = у моль 

Масса добавленной воды отличается в 10 раз от массы смеси солей:

m(H2O) = 10mсм = 10·420,056·у = 4200,56у г

Количество вещества добавленной воды:

n(H2O) = 4200,56·у/18 = 233,36·у моль

Определим количество атомов кислорода и фосфора:

в гидрате дигидрофосфата калия KH2PO4·H2O: n1(O) = 5x = 6,82·у моль      n(Р) = 1,364·у моль

в дигидрате гидрофосфата калия K2HPO4·2H2O:

n2(O) = 6·у моль = 6·у моль  

n(Р) = у моль = у моль

в добавленной воде: n3(O) = 233,36у моль

Общее количество атомов кислорода: n(O) = 233,36у + 6,82у + 6у =  246,18 моль

Атомов фосфора: n(Р) = у + 1,364у = 2,363у моль

Отношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно:

246,18х/2,364х ≈ 104

Ответ: n(O)/n(Р) = 104

Задачи на атомистику из реального ЕГЭ по химии 16 июля 2020 года

1. В смеси оксида магния и фосфида магния массовая доля атомов магния равна 54,4%. Они полностью прореагировала с соляной кислотой массой 365 г 34-% раствора. К полученному раствору добавили раствор фторида калия массой 232 грамма 30-% раствора. Найти массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

2. Взяли смесь оксида кальция и карбоната кальция. Массовая доля кальция в смеси 50%. Смесь растворили в 300 г раствора избытка соляной кислоты. Выделившийся газ полностью прореагировал с раствором гидроксида натрия массой 200г и массовой долей 8%. Вычислите массовую долю образовавшейся соли.

3. Взяли смесь Cu и CuO . Массовая доля меди в смеси 96%. Полученную смесь растворили в концентрированной серной кислоте массой 496 г, взятой в избытке. Полученный газ растворили в необходимом количестве раствора гидроксида натрия массой 200 г и массовой долей 10%. Найдите массовую долю соли в растворе после растворения.

4. Смесь из оксида и сульфида алюминия, где массовая доля алюминия 50%, залили 700 г, раствора соляной кислоты, взятой в избытке. Выделившийся газ полностью поглотили 240 г 20% раствора сульфата меди. Вычислите концентрацию соли после того, как залили соляную кислоту.

5. Смесь оксида кальция и карбоната кальция с массовой долей кальция 62,5% растворили в 300 г раствора соляной кислоты. Масса раствора стала 361,6 г. Выделившийся газ пропустили через 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Пусть n(CaO) = х моль, n(CaCO3) = y моль, тогда:

количество вещества атомов кальция в оксида n1(Ca) = х моль, в карбонате: n2(Са) = у моль,

общее количество вещества атомов кальция: n(Са) = (x + y) моль.

Масса атомов кальция: m(Ca) =  n(Са)·M(Ca) = 40(x + y) г.

Масса оксида кальция: m(CaО) =  n(СаО)·M(CaО) = 56x г.

Масса карбоната кальция: m(CaCO3) =  n(CaCO3)·M(CaCO3) = 100у г.

Масса смеси: mсм = m(CaО) + m(CaCO3) = (56х + 100у) г

Получаем выражение:

40(x + y)/(56х + 100у) = 0,625

Преобразуя приведённое выше равенство, получаем х = 4,5у.

Далее протекают реакции:

CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

Количество образовавшегося углекислого газа n(CO2) = y моль, масса m(CO2) = 44y г.

Запишем уравнение материального баланса для конечного раствора:

mр-ра = m(CaO) + m(CaCO3) + mр-ра(HCl) — m(CO2)

361,6 = 56х + 100у + 300 — 44у

или 

61,6 = 56х + 56у

Получаем систему:

х + у = 1,1

х = 4,5у

5,5у = 1,1

у = 0,2 моль, х = 0,9 моль.

Количество углекислого газа: n(CO2) = 0,2 моль, масса m(CO2) = 44·0,2 = 8,8 г.

При взаимодействии углекислого газа с гидроксидом натрия возможно образование средней или кислой соли:

2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O   (1)

NaOH + CO2 = NaHCO3      (2)

Какие продукты образуются, определяется соотношением количества вещества реагентов.

Масса щелочи: m(NaOH) = mр-ра(NaOH) · ω(NaOH) = 80 · 0,1 = 8 г

Количество вещества: n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 8/40 = 0,2 моль

Соотношение количества вещества реагентов n(NaOH):n(CO2) = 0,2:0,2 = 1:1

Следовательно, протекает только вторая реакция с образованием кислой соли  — гидрокарбоната натрия.

n(NaHCO3) = n(CO2) = 0,2 моль

m(NaHCO3) = n(NaHCO3)·M(NaHCO3) = 0,2·84 = 16,8  г

Масса конечного раствора гидрокарбоната:

mр-ра = m(CO2) + mр-ра(NaOH) = 8,8 + 80 = 88,8 г

Массовая доля гидрокарбоната натрия в конечном растворе:

ω(NaHCO3) = m(NaHCO3)/mр-ра = 16,8/88,8 = 0,1892 или 18,92%

Ответ: ω(NaHCO3) = 18,92%

6. Смесь оксида и пероксида натрия, в которой соотношение атомов натрия к атомам кислорода равно 3:2, нагрели с избытком углекислого газа. Полученное вещество растворили в воде. В результате образовалось 600 г раствора. К полученному раствору добавили 229,6 г раствора хлорида железа(III).Найдите массовую долю оксида натрия в исходной смеси, если масса конечного раствора 795 г и массовая доля карбоната натрия в этом растворе 4%.

7. Смесь карбида алюминия и карбида кальция, в которой массовая доля углерода равна 30%, полностью растворили в 547.5 г соляной кислоте. При этом кислота прореагировала без остатка. К образовавшемуся раствору добавили 1260г 8% раствора гидрокарбоната натрия. Найдите массовую долю кислоты в растворе, в котором растворили исходную смесь.

8. В смесь железной окалины и оксида железа(III) добавили 500 г раствора конц. азотной кислоты, причём соотношение атомов железа к атомам кислорода в смеси равно 7:10. Чтобы полностью поглотить выделившийся газ использовали 20 г раствора NaOH с массовой долей 20%.. Найдите массу соли, образовавшейся при добавлении кислоты в смесь.

9. Дана смесь оксида и пероксида бария, в которой число атомов бария относится к числу атомов кислорода как 5:9. Добавили 490 г 20% холодной серной кислоты при этом смесь прореагировала полностью и раствор стал нейтральным. Определить массовую долю воды в полученном растворе.

10. Смесь из оксида лития и нитрида лития с массовой долей атомов лития 56%, смешали с 265 г раствора соляной кислоты с массовой долей 20%. (все вещества полностью прореагировали). После к образовавшемуся раствору добавили 410г 20%- ного фосфата натрия. Найдите массовую долю образовавшегося хлорида натрия.

11. Дан холодный раствор серной кислоты. К нему добавили пероксид бария, при этом вещества прореагировали полностью. В полученном растворе соотношение атомов водорода к кислороду составило 9 к 5. Затем к этому раствору добавили каталитическое количество оксида марганца (IV), в результате масса раствора уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

Холодный раствор серной кислоты реагирует с пероксидом бария без ОВР:

H2SO4 + BaO2 = BaSO4 + H2O2

При этом в растворе присутствует пероксид водорода, а сульфат бария выпадает в осадок.

Пусть  n(H2O2) = х моль, n(H2O) = y моль, тогда:

количество вещества атомов водорода в пероксиде n1(H) = 2х моль, в воде: n2(Н) = 2у моль,

количество вещества атомов кислорода в пероксиде n1(О) = 2х моль, в воде: n2(О) = у моль,

общее количество вещества атомов водорода: n(Н) = (2x + 2y) моль,

общее количество вещества атомов кислорода: n(О) = (2x + y) моль.

Получаем соотношение:

(2x + 2y)/(2x + y) = 9/5

Упрощаем его:

у = 8х

При добавлении каталитического количества оксида марганца (IV) пероксид водорода разлагается:

2H2O2 = 2H2O + O2 

Пусть весь пероксид водорода разложился, тогда изменение массы раствора равно массе выделившегося газа, то есть массе кислорода:

m(O2) = 6,4 г

n(O2) = m(O2)/M(O2) = 6,4 / 32 = 0,2 моль

Отсюда 

n(H2O2) = 2·n(O2) = 2·0,2 = 0,4 моль

х = 0,4 моль 

у = 3,2 моль

Отсюда количество вещества серной кислоты с исходном растворе:

n(H2SO4) = n(H2O2) = 0,4 моль

m(H2SO4) = n(H2SO4)·M(H2SO4) = 0,4·98 = 39,2 г

Количество и масса воды не изменялись:

m(H2O) = n(H2O)·M(H2O) = 3,2·18 = 57,6 г

Массовая доля серной кислоты в исходном растворе:

ω(H2SO4) = m(H2SO4)/(m(H2O)+ m(H2SO4)) = 39,2/(39,2 + 57,6) = 0,405 или 40,5%

Ответ: ω(H2SO4) = 40,5%

Задачи на «атомистику» из реального ЕГЭ по химии-2020

  1. Дан раствор массой 200 г, содержащий хлорид железа(II) и хлорид железа(III). В этом растворе соотношение числа атомов железа к числу атомов хлора равно 3 : 8. Через него пропустили хлор до прекращения реакции. К образовавшемуся раствору добавили раствор гидроксида натрия также до полного завершения реакции. При этом образовалось 526,5 г 20%-ного раствора хлорида натрия. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в использованном растворе.

2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl

Ответ: w(NaOH) = 18,8%

  1. Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение числа атомов цинка к числу атомов кислорода равно 5 : 6, растворили в 500 г разбавленного раствора серной кислоты. При этом все исходные вещества прореагировали полностью, и выделилось 22,4 л смеси газов (н.у.). К этому раствору добавили 500 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

ZnCO3 + H2SO4 = ZnSO4 + H2O + CO2

ZnSO4 + 4NaOH = Na2[Zn(OH)4] + Na2SO4

Ответ: w(Na2SO4) = 13,3%

  1. Смесь пероксида и оксида бария, в которой соотношение числа атомов бария к числу атомов кислорода равно 5 : 9 растворили в 490 г холодного 20%-ного раствора серной кислоты. При этом соединения бария прореагировали полностью и образовался нейтральный раствор. Вычислите массовую долю воды в образовавшемся растворе.

BaO2 + H2SO4 = BaSO4 + H2O2

BaO + H2SO4 = BaSO4 + H2O

Ответ: w(H2O) = 93,6%

  1. Смесь оксида и пероксида натрия, в которой соотношение числа атомов натрия к числу атомов кислорода равно 3 : 2, нагрели в избытке углекислого газа. Продукт реакции растворили в воде и получили 600 г раствора. К этому раствору добавили 229,6 г раствора хлорида железа(III). После завершения реакции масса раствора составила 795 г, а массовая доля карбоната натрия в нём – 4%. Вычислите массу оксида натрия в исходной смеси.

Na2O + CO2 = Na2CO3

2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2

3Na2CO3 + 2FeCl3 + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 6NaCl + 3CO2

Ответ: m(Na2O) = 24,8 г

  1. Смесь железной окалины и оксида железа(III), в которой соотношение числа атомов железа к числу атомов кислорода равно 7 : 10, растворили в 500 г концентрированной азотной кислоты, взятой в избытке. Для полного поглощения выделившегося при этом газа потребовалось 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения оксидов в кислоте.

Fe3O4 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O

Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O

2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O

Ответ: w(Fe(NO3)3) = 30,8%

  1. Смесь карбида алюминия и карбида кальция, в которой массовая доля атомов углерода равна 30%, полностью растворили в 547,5 г соляной кислоты. При этом соляная кислота прореагировала без остатка. К образовавшемуся раствору добавили 1260 г 8%-ного раствора гидрокарбоната натрия до полного завершения реакции. Вычислите массовую долю кислоты в растворе, в котором растворили исходную смесь.

Al4C3 + 12HCl = 4AlCl3 + 3CH4

CaC2 + 2HCl = CaCl2 + C2H2

AlCl3 + 3NaHCO3 = Al(OH)3 + 3CO2 + 3NaCl

CaCl2 + 2NaHCO3 = CaCO3 + CO2 + H2O + 2NaCl

Ответ: w(HCl) = 8%

  1. Смесь меди и оксида меди(II), в которой массовая доля атомов меди равна 96%, растворили в 472 г концентрированной серной кислоты, взятой в избытке. Минимальная масса 10%-ного раствора гидроксида натрия, который может прореагировать с выделившимся при этом газом, составляет 200 г. Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения исходной смеси в кислоте.

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + 2H2O + SO2

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O

SO2 + NaOH = NaHSO3

Ответ: w(CuSO4) = 20%

  1. Смесь сульфида и оксида алюминия, в которой массовая доля атомов алюминия равна 50%, растворили в 700 г соляной кислоты, взятой в избытке. Для полного поглощения выделившегося при этом газа потребовалось 240 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения сульфида и оксида алюминия в кислоте.

Al2S3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2S

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

H2S + CuSO4 = CuS + H2SO4

Ответ: w(AlCl3) = 27,5%

  1. Смесь карбоната кальция и оксида кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 62,5%, растворили в 300 г соляной кислоты, взятой в избытке. При этом образовался раствор массой 361,6 г. Выделившийся в результате реакции газ полностью поглотился 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, получившемся в результате реакции.

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O

CO2 + NaOH = NaHCO3

Ответ: w(NaHCO3) = 18,9%

  1. Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 50%, растворили в 300 г соляной кислоты, взятой в избытке. При этом образовался раствор массой 330 г. Один из выделившихся в результате реакции газов полностью поглотился 200 г 8%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, получившемся в результате реакции.

Ca + 2HCl = CaCl2 + H2

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

CO2 + NaOH = NaHCO3

Ответ: w(NaHCO3) = 15,4%

  1. Смесь оксида магния и фосфида магния, в которой массовая доля атомов магния равна 54,4%, растворили в 365 г 34%-ной соляной кислоты. При этом реагирующие вещества вступили в реакцию полностью. К полученному раствору добавили 232 г 30%-ного раствора фторида калия. Вычислите массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O

Mg3P2 + 6HCl = 3MgCl2 + 2PH3

MgCl2 + 2KF = MgF2 + 2KCl

Ответ: w(KCl) = 14,9%

  1. Смесь оксида лития и нитрида лития, в которой массовая доля атомов лития равна 56%, растворили в 365 г 20%-ной соляной кислоты. При этом реагирующие вещества вступили в реакцию полностью. К полученному раствору добавили 410 г 20%-ного раствора фосфата натрия. Вычислите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

Li2O + 2HCl = 2LiCl + H2O

Li3N + 4HCl = 3LiCl + NH4Cl

3LiCl + Na3PO4 = Li3PO4 + 3NaCl

Ответ: w(NaCl) = 11,9%

  1. В колбу с холодным раствором серной кислоты внесли пероксид бария, при этом оба вещества между собой прореагировали полностью. В образовавшемся растворе соотношение числа атомов водорода и атомов кислорода составило 9 : 5. Затем в колбу добавили каталитическое количество оксида марганца(IV). При этом произошла реакция, в результате которой масса раствора в колбе уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты, которая содержалась в исходном растворе.

BaO2 + H2SO4 = BaSO4 + H2O2

2H2O2 = 2H2O + O2

Ответ: w(H2SO4) = 40,5%

  1. Железную пластинку полностью растворили в 500 г раствора кислоты. Объем выделившейся смеси оксида азота(II) и оксида азота(IV) составляет 20,16 л (н.у.). В этой смеси соотношение числа атомов кислорода к числу атомов азота равно 5 : 3. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Fe + 6HNO3 = Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Ответ: w(Fe(NO3)3) = 24,6%

  1. Смесь сульфата железа(II) и сульфата железа(III), в которой соотношение числа атомов железа к числу атомов серы равно 3 : 4, поместили в 126,4 г раствора перманганата калия, подкисленного серной кислотой, с массовой долей перманганата калия 5%. Все вещества, участвующие в окислительно-восстановительной реакции, прореагировали полностью. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, который требуется добавить к полученному раствору для полного завершения всех реакций.

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

Fe2(SO4)3 + 6NaOH = 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4

MnSO4 + 2NaOH = Mn(OH)2 + Na2SO4

Ответ: m(раствора NaOH) = 376 г

Источник

найди число атомов каждого элемента в молекуле оксида углерода, если массовая доля углерода в нём равна (42,86) %, а массовая доля кислорода — (57,14) %.

1. Примем массу оксида равной (100) г. Масса углерода в такой порции равна (42,86) г, а масса кислорода — (57,14) г.

2. Находим относительные атомные массы элементов в Периодической таблице:

3. Обозначаем число атомов углерода как (x), а число атомов кислорода — (y), и записываем отношение масс:

m(C):m(O)=x⋅Ar(C)y⋅Ar(O)=x⋅12y⋅16=42,86:57,14

.

4. Получаем выражение:

5. Находим отношение  (x : y):

x:y=42,8612:57,1416=3,57:3,57=1:1

.

В молекуле оксида углерода на (1) атом углерода приходится (1) атом кислорода.

Источник

Чтобы поделиться, нажимайте

На самом деле, понятия «атомистика» не существует, но в интернете стали так говорить, поэтому и я не буду исключением.

Задачи на «атомистику» — это задачи на соотношения частиц (атомов, молекул, ионов и т.д.)  в  гомогенных и гетерогенных системах (растворах, твердых и газообразных смесях). Это могут быть массовые соотношения (например, массовая доля элемента в смеси), мольные соотношения (например, соотношение числа атомов водорода и кислорода или мольная доля), объемные соотношения (объемная доля и др.).

Задачи разделены по уровню сложности: от простых до сложных. А также предлагаю вам порешать задачи на удобрения, в которых без «атомистики» не обойтись. Как показывает моя практика, если вы умеете решать задачи на удобрения, то вы полностью понимаете тему «атомистика».

И, конечно же, после каждой задачи вы найдёте подробные видео-объяснения, а ответы в конце страницы.

  1. Простые задачи
  2. Задачи средней сложности
  3. Сложные задачи
  4. Задачи на удобрения
  5. Задачи из реального ЕГЭ 2020 на атомистику

Простые задачи

  1. Укажите число атомов водорода в одной формульной единице гидросульфита аммония NH4HSO3.

  1. Рассчитайте химическое количество азота в порции простого вещества, содержащей 6,02∙1025 молекул.

  1. Имеется сосуд, в котором содержится 8,428∙1022 молекул некоторого газа. Укажите объём сосуда (в литрах).

  1. Рассчитайте химическое количество (моль) поваренной соли, в которой содержится такое же химическое количество натрия, как и в карбонате натрия химическим количеством 4 моль.

  1. В каком объёме (л) бурого газа содержится столько же атомов, сколько и в аргоне объёмом 2 л (объёмы измерены при одинаковых условиях)?

  1. Рассчитайте количество (моль) CO2, в котором содержится столько же атомов углерода, сколько их содержится в СО массой 1,4 г.

  1. Рассчитайте количество (моль) атомов водорода в аммиаке, объёмом (н.у.) 32,48 л.

  1. Укажите объём (л) порции метана СН4 (н.у.), в которой содержится 0,1 моль атомов углерода.

  1. Рассчитайте объём оксида азота (IV) (л, н.у.), в котором содержится столько же атомов азота и кислорода в сумме, как и общее число атомов в азотной кислоте массой 56,7 г.

  1. Рассчитайте массу (г) порции азотной кислоты, содержащей столько же атомов водорода, сколько в аммиаке объёмом 3,36 л (н.у.).

  1. Укажите число атомов водорода в образце дигидата ацетата цинка ((CH3COO)2Zn∙2H2O) массой 131,4 г.

  1. Вычислите число атомов в образце фтора (н.у.) объёмом 30,24 дм3.

  1. Укажите количество (моль) оксида серы (VI), содержащего столько же атомов кислорода, как и в оксиде серы (IV) массой 76,8 г.

  1. Вычислите число атомов азота в порции гидросульфата аммония массой 16,1.

  1. Рассчитайте массу (г) соли Na2S, содержащей столько же атомов серы, сколько их содержится в сероводороде массой 48,96 г.

  1. Укажите число моль воды в 1 моль кристаллогидрата сульфата натрия с Mr равной 322.

  1. Каков объём кислорода (л, н.у.), содержащего столько же атомов кислорода, сколько их содержится в алебастре массой 87 г?

  1. Рассчитайте количество (моль) ионов в навеске селенида калия массой 39,25.

  1. В порции газа массой 26,4 г содержится 3,612∙1023 молекул. Укажите относительную плотность этого газа по водороду.

  1. Вычислите количество (моль) всех анионов, содержащихся в Ca3(PO4)2 массой 372 г.

  1. Какое число электронов содержится в образце массой 6,4 г, состоящем из нуклида меди-64?

Задачи средней сложности

  1. Образец сплава железа-56 с медью-63 содержит электроны и нейтроны химическим количеством 2,77 моль и 3,21 моль соответственно. Рассчитайте массовую долю (%) меди в сплаве.

  1. Какую массу (г) гидросульфата аммония надо добавить к гидросульфиту натрия массой 15,6 г для получения смеси, содержащей равное число атомов водорода и кислорода?

  1. Какую массу (г) сульфата натрия следует добавить к сульфиду натрия массой 3,9 г, чтобы в полученной смеси массовая доля натрия стала равной 51,9%?

  1. В порции кристаллогидрата сульфата железа (II) содержится 1,204∙1024 атомов железа и 1,3244∙1025 атомов кислорода. Укажите число атомов водорода в данной порции кристаллогидрата.

  1. В смеси оксида железа (II) и оксида железа (III) на 4 атома железа приходится 5 атомов кислорода. Вычислите массовую долю (%) оксида железа (II) в такой смеси.

  1. Газовая смесь содержит 6,02∙1022 молекул и имеет массу 2,3 г. Укажите относительную плотность этой газовой смеси по кислороду.

  1. Для получения бронзы массой 567 г (массовая доля меди 79,01%) использовали минералы медный блеск Cu2S и касситерит SnO2. Укажите общую массу (г) израсходованных минералов, если считать, что минералы не содержали примесей.

  1. Образец минерала браунита массой 100 состоит из вещества, формула которого 3Mn2O3∙MnCO3, и примесей, которые не содержат в своём составе металлы. Массовая доля этих примесей 1,5%. Вычислите массу (г) марганца в исходном образце минерала.

  1. Одна таблетка биологически активных добавок (БАВ) к пище содержит медь массой 2 мг, где медь находится в форме ацетата меди (II). Укажите массу (г) ацетата меди (II), который поступает в организм за неделю при ежедневном приёме 1 таблетки БАВ.

  1. Алюминиевая руда (боксит) состоит из оксида алюминия и других веществ, не содержащих алюминий. Массовая доля алюминия в боксите составляет 21,6%. Вычислите массу (г) оксида алюминия в образце боксита массой 100 г.

Сложные задачи

  1. Для анализа смеси массой 3,125 г, состоящей из хлорида калия и бромида калия, её растворили в воде и к полученному раствору добавили раствор нитрата серебра (I) массой 42,5 г с массовой долей соли 20%. В результате чего образовался осадок массой 5,195 г. Рассчитайте массовую долю (%) ионов калия в исходной смеси.

  1. Твёрдое вещество массой 116 г, состоящее из атомов железа и кислорода, восстановили избытком углерода при нагревании. После полного завершения реакции получили смесь оксидов углерода общим объёмом 33,6 л с массовой долей кислорода 64%. Рассчитайте массу (г) железа в исходном веществе.

  1. Сера, содержащаяся в неизвестном веществе массой 51,2 г, была полностью переведена в соль сульфит натрия массой 100,8 г. Укажите массовую долю (%) серы в неизвестном веществе

  1. Массовая доля трёхвалентного металла в смеси, состоящей из его оксида и гидроксида, составляет 45%. Химические количества веществ равны между собой. Укажите молярную массу (г/моль) металла.

  1. Укажите число электронов, переходящих к окислителю от восстановителя при полном разложении нитрата хрома и нитрита аммония общим химическим количеством 0,2 моль.

  1. Кусочек цинка погрузили в концентрированный раствор гидроксида натрия. В результате образовалась соль массой 1074 г. Рассчитайте химическое количество электронов, которые атомы цинка отдали атомам водорода в результате описанного взаимодействия.

  1. При взаимодействии цинка с избытком концентрированного раствора гидроксида калия от атомов цинка к атомам водорода перешло 4 моль электронов. Укажите массу (г) образовавшейся при этом соли.

  1. Имеется твёрдый образец массой 291,195 г, содержащий только элементы Cu и O. Этот образец полностью восстановили углеродом, в результате чего получили смесь СО и СО2 объёмом 40,32 л (н.у.) с массовой долей кислорода 65,82%. Рассчитайте массу восстановленной меди.

  1. Некоторый металл массой 11,8 г прокалили на воздухе, в результате чего образовалась смесь оксидов массой 16,067 г. Затем эти оксиды растворили в соляной кислоте. Через образовавшийся раствор пропустили газообразный хлор массой 2,345 г, который полностью поглотился. Затем раствор выпарили и получили единственный кристаллогидрат, представляющий собой гексагидрат хлорида металла в степени окисления +3. Рассчитайте массу кристаллогидрата.

  1. В карбоновую трубку поместили порошок металла Х массой 15,36 г и пропустили по трубке ток очищенного хлора при нагревании до 700С и повышенном давлении. Через некоторое время металл полностью прореагировал, а в конце трубки накопились коричневые кристаллы вещества Y массой 26,72 г. Длительное нагревание Y в токе водорода приводит к образованию X и газа Z, который при растворении в воде даёт сильную неорганическую кислоту. Вещество Y состоит из пятиатомных молекул, содержащих один атом металла. Укажите химический символ металла X.

  1. Имеется вещество, состоящее из атомов четырёх химических элементов. Массовые доли серы, водорода и кислорода соответственно равны 13,4%, 5,03% и 67,04%. Порцию этого вещества массой 71,6 г растворили в воде массой 100 г. Массовая доля воды в полученном растворе составила 77,16%. Затем к полученному раствору добавили избыток раствора нитрата бария. В результате этого образовался осадок массой 69,9 г. Укажите относительную молекулярную (формульную) массу неизвестного элемента, входящего в состав исходного вещества.

  1. Имеется смесь оксида кобальта (II), оксида кобальта (III) и оксида кобальта (II, III). Эту смесь массой 0,782 г полностью восстановили водородом, в результате чего было получено твёрдое вещество массой 0,590 г. Эту же смесь массой 1,564 г полностью растворили в бромоводородной кислоте массой 48,6 г с массовой долей растворённого вещества 10%. Рассчитайте максимальную массу кобальта (мг), которую можно ещё растворить в полученном растворе, чтобы в нём содержалась только одна соль.

Задачи на удобрения

  1. Потребность редиски в химическом элементе азот составляет в среднем 195 кг/га. Масса аммиачной селитры (кг), которую необходимо внести на 3 га почвы для подкормки редиски азотом, равна

  1. Для подкормки растений на 1 м2 почвы необходимо внести азот массой 4,2 г и натрий массой 4,6 г. Укажите массу (г) смеси, состоящей из аммиачной селитры и чилийской селитры, которая потребуется, чтобы растения получили необходимое количество азота и натрия на приусадебном участке площадью 10 м2.

  1. При поглощении аммиака объёмом (н.у.) 1,2 м3 азотной кислотой с выходом 86% получено удобрение под названием аммиачная селитра. Учитывая, что для удобрения 1 га почвы необходим азот массой 28 г, рассчитайте количество гектаров, которые можно удобрить, используя полученную селитру.

  1. На одном дачном участке использовалось удобрение чилийская селитра массой 136 г, содержащая 6,25% примесей. Рассчитайте массу (г) аммиачной селитры, не содержащей примесей, которую нужно внести на другой такой же по размеру дачный участок, чтобы в почву поступило такое же количество азота, что и на первый дачный участок.

  1. Имеется смесь кальциевой селитры и аммофоски (массовая доля оксида фосфора (V) составляет 23%) в таком количестве, чтобы при внесении в почву поступило по 10 кг калия, азота и оксида фосфора (V). Определите массу (кг) исходной смеси удобрений (примесями пренебречь, округления производить до четырех знаков после запятой).

  1. На дачный участок было внесено 10 кг золы, в которой массовая доля поташа 13,8%. Вычислите массу (кг) органического удобрения, содержащего калий в виде примесей представленных хлоридом калия, которое необходимо дополнительно внести в почву, чтобы втрое увеличить содержание калия в почве. Учтите, что массовая доля хлорида калия в органическом удобрении всего лишь 0,4%.

  1. Имеется смесь нитрата аммония и нитрата калия, которая необходима для удобрения территории площадью 10 м2. Рассчитайте массу этой смеси, если известно, что в почву необходимо внести азот массой 4,368 г и калий массой 5,616 г в расчёте на м2.

  1. Вычислите массу (г) смеси, состоящей из аммиачной селитры и аммофоса, которая потребуется для удобрения участка для выращивания льна площадью 100 м2, если массовая доля оксида фосфора (V) в аммофосе составляет 59,97%, а на 1 м2 почвы требуется 1,55 г фосфора и 4,2 г азота.

Задачи из реального ЕГЭ 2020 на атомистику

  • 52. Железную пластину полностью растворили в 500г раствора азотной кислоты. При этом выделилась смесь оксида азота(II) и оксида азота (IV) общим объемом 20,16л. Соотношение атомов кислорода к атомам азота в этой газовой смеси соответственно равно 5:3. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

  • 53. Смесь оксида алюминия и сульфида алюминия, в которой массовая доля алюминия составляет 50%, растворили в избытке 700г соляной кислоты. Выделившийся газ полностью поглотили 240 г 20% раствора сульфата меди (II), причём исходные вещества прореагировали без остатка. Вычислите массовую долю соли, образовавшейся при взаимодействии исходной твёрдой смеси с соляной кислотой.

  • 54. Смесь меди и оксида меди (II), в которой массовая доля атомов меди составляет 96%, растворили в концентрированной серной кислоте массой 472 г, взятой в избытке. Полученный газ растворили в минимальном количестве раствора гидроксида натрия массой 200 г с массовой долей щёлочи 10%. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после реакции исходной смеси с кислотой.

  • 55. К смеси пероксида и оксида бария, где отношение количества атомов бария к количеству атомов кислорода равно 5:9, добавили 490г холодного 20%-го раствора серной кислоты. В результате соединения бария прореагировали полностью, а полученный раствор оказался нейтральным. Найдите массовую долю воды в образовавшемся растворе.

  • 56. Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение атомов цинка и кислорола 5:6, обработали 500 г раствора разбавленной серной кислоты. В результате исходная смесь и кислота прореагировали без остатка и выделилось 2,24 л газов (н.у.). К получившемуся раствору прилили 500 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 40%. Найдите массовую долю сульфата натрия в получившемся растворе.

  • 57. Смесь твёрдых сульфата железа (II) и сульфата железа (III), в которой соотношение атомов серы и железа 4:3, добавили в подкисленный 5% раствор перманганата калия массой 126,4 г. Все вещества, участвовавшие в окислительно-восстановительной реакции, прореагировали полностью. Расчитайте максимальную массу 20%-го раствора гидроксида натрия, который прореагирует с полученным раствором.

  • 58. В холодный раствор серной кислоты добавили пероксид бария, при этом вещества прореагировали полностью. В полученном растворе соотношение атомов водорода к кислороду составило 9 к 5. Затем к этому раствору добавили каталитическое количество оксида марганца (IV), в результате масса раствора уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты в исходном растворе.

  • 59. Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 50%, растворили в избытке соляной кислоты массой 300 г. После завершения всех реакций масса раствора составила 330 г, а выделившуюся газовую смесь пропустили через 200 г 8%-ного раствор гидроксида натрия. В результате чего один из газов полностью поглотился. Определите массовую долю соли в конечном растворе.

  • 60. Смесь оксида кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля кальция 62,5%, растворили в 300 г соляной кислоты, которая была в избытке. Масса раствора стала 361,6 г. Выделившийся газ пропустили через 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

  • 61. Смесь карбида кальция и карбида алюминия, в которой массовая доля углерода 30%, растворили в 547,5 г соляной кислоты, взятой в необходимом стехиометрическом количестве. В полученный раствор добавляли 1260 г 8%-ного раствора гидрокарбоната натрия до завершения реакции. Найдите массовую долю хлороводорода в растворе, в котором растворяли смесь карбидов.

  • 62. Смесь железной окалины и оксида железа (III), в которой отношение числа атомов железа к числу атомов кислорода 7/10, полностью растворили в 500 г концентрированной азотной кислоты. Для поглощения полученного газа необходимо 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Найдите массовую долю соли железа в растворе, полученном после растворения смеси оксидов в кислоте.

  • 63. Смесь оксида и пероксида натрия, в которой соотношение атомов натрия к атомам кислорода равна 3:2, нагрели с избытком углекислого газа. Образовавшееся вещество растворили в воде и получили раствор массой 600 г. К полученному раствору добавили 229,6 г раствора хлорида железа (III). При этом получился раствор массой 795 г, а массовая доля карбоната натрия в этом растворе составила 4%. Найдите массу оксида натрия в исходной смеси.

  • 64. В смеси оксида магния и фосфида магния массовая доля атомов магния составляет 54,4%. Для полного растворения этой смеси потребовалось 365 г 34% соляной кислоты. К полученному раствору добавили 232 г 30% раствора фторида калия. Найдите массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

  • 65. Смесь оксида лития и нитрида лития с массовой долей атомов лития 56%, растворили в 365 г 20% соляной кислоты, причём все вещества полностью прореагировали. Затем к образовавшемуся раствору добавили 410г 20% раствора фосфата натрия. Найдите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

  • 66. В растворе хлоридов железа (II) и (III) на 3 иона железа приходится 8 хлорид-ионов. Через 200 г этого раствора пропустили хлор до прекращения реакции. К полученному раствору добавили раствор гидроксида натрия, в результате чего вещества прореагировали без остатка и получили 526,5 г 20% раствора соли. Рассчитайте массовую долю щёлочи в добавленном растворе.

Ответы:

  1. 5
  2. 100
  3. 3,136
  4. 8
  5. 0,672
  6. 0,05
  7. 4,35
  8. 2,24
  9. 34
  10. 28,35
  11. 3,612∙1024
  12. 1,625∙1024
  13. 0,8
  14. 8,4∙1022
  15. 112,32
  16. 10
  17. 30
  18. 0,75
  19. 22
  20. 2,4
  21. 2∙1024
  22. 27
  23. 35
  24. 1,415
  25. 2∙1025
  26. 47
  27. 0,72
  28. 711
  29. 64,3
  30. 0,04
  31. 40,8
  32. 37,44
  33. 84
  34. 50
  35. 27
  36. 3,612∙1023
  37. 12
  38. 422
  39. 250
  40. 54,71
  41. Ir
  42. 52
  43. 590
  44. 1671
  45. 210
  46. 46
  47. 60
  48. 62,78
  49. 745
  50. 213
  51. 1552
  52. 24,6
  53. 27,52
  54. 20
  55. 93,57
  56. 1,4
  57. 376
  58. 40,5
  59. 15,44
  60. 18,92
  61. 10
  62. 30,77
  63. 24,8
  64. 14,88
  65. 11,96
  66. 18,8

А также вы можете получить доступ ко всем видео-урокам, заданиям реального ЕГЭ и ЦТ с подробными видео-объяснениями, задачам и всем материалам сайта кликнув:

  • Просмотреть задания ЕГЭ всех лет вы можете здесь, нажав на эту строку
  • Больше заданий РТ вы можете найти здесь, нажав на эту строку
  • Больше заданий ЦТ вы можете найти здесь, нажав на эту строку
  • Посмотреть все пробные варианты ЦТ  вы можете здесь, нажав на эту строку
  • Посмотреть видео-объяснения решений всех типов задач вы можете здесь, нажав на эту строку
  • Посмотреть все видео-уроки вы можете здесь, нажав на эту строку
  • Прочитать всю теорию для подготовки к ЕГЭ и ЦТ вы можете здесь, нажав на эту строку
  • Если вы сдаёте ЦТ по химии, то посмотреть видео-объяснения каждого задания ЦТ, РТ и ДРТ всех лет вы можете получив полный доступ к сайту кликнув здесь «Получить все материалы сайта»
Источник

Семинар для учителей химии Практикумы по решению задач высокого уровня сложности в КИМах ЕГЭ «Решение задачи №34 с использованием в условии условия на атомистику». Подготовила: Яшина Ю.А. Учитель химии МБОУ Вольгинская СОШ им.академика Бакулова И.А. 18 февраля 2021 год

Семинар для учителей химии

Практикумы по решению задач высокого уровня сложности в КИМах ЕГЭ

«Решение задачи №34 с использованием в условии условия на атомистику».

Подготовила: Яшина Ю.А.

Учитель химии МБОУ Вольгинская СОШ им.академика Бакулова И.А.

18 февраля 2021 год

Задачи на атомистику  - это задачи на соотношения частиц (атомов, молекул, ионов и т.д.)  в  гомогенных и гетерогенных системах (растворах, твердых и газообразных смесях). Это могут быть массовые соотношения (например, массовая доля элемента в смеси), мольные соотношения (например, соотношение числа атомов водорода и кислорода или мольная доля), объемные соотношения (объемная доля и др.). Для решения задач на атомистику используются  довольно простые идеи.  Во-первых, понятие массовой доли. Во-вторых, умение выражать число атомов через число молекул или других структурных единиц. Например , в молекуле триоксида серы SO3 на 1 молекулу приходится один атом серы и три атома кислорода: 1 молекула SO3 - 1 атом серы, 3 атома кислорода Несложно пропорцией определить, что на две молекулы триоксида серы будет приходиться два атома серы и шесть атомов кислорода: 2 молекулы SO3 - 2 атома S, 6 атомов О На 20 молекул триоксида: 20 молекул SO3 - 20 атомов S, 60 атомов О

Задачи на атомистику  – это задачи на соотношения частиц (атомов, молекул, ионов и т.д.)  в  гомогенных и гетерогенных системах (растворах, твердых и газообразных смесях). Это могут быть массовые соотношения (например, массовая доля элемента в смеси), мольные соотношения (например, соотношение числа атомов водорода и кислорода или мольная доля), объемные соотношения (объемная доля и др.).

Для решения задач на атомистику используются  довольно простые идеи.  Во-первых, понятие массовой доли. Во-вторых, умение выражать число атомов через число молекул или других структурных единиц.

Например , в молекуле триоксида серы SO3 на 1 молекулу приходится один атом серы и три атома кислорода:

1 молекула SO3 – 1 атом серы, 3 атома кислорода

Несложно пропорцией определить, что на две молекулы триоксида серы будет приходиться два атома серы и шесть атомов кислорода:

2 молекулы SO3 – 2 атома S, 6 атомов О

На 20 молекул триоксида:

20 молекул SO3 – 20 атомов S, 60 атомов О

А вот сколько атомов приходится на х молекуле триоксида? Это также легко определить через пропорцию:

х молекул SO3 – х атомов S, 3х атомов О

Иначе говоря,  количество атомов кислорода в молекуле SO3 в три раза больше, чем количество молекул .  А количество атомов серы равно количеству молекул триоксида сер ы. Это простая, но не всегда очевидная идея. То есть индексы в формуле вещества показывают не только, как соотносится количество атомов между собой, но и какое число атомов приходится на 1 молекулу или другую структурную единицу вещества.

Если так соотносится число атомов и молекул, то также будет соотноситься и количество вещества атомов и молекул, выраженное в молях . Потому что 1 моль – это не что иное, как порция, состоящая из одинакового числа данных частиц.

То есть на х моль трикосида серы приходится:

х моль SO3 – х моль атомов S, 3х моль атомов О

  Представьте себе, что атомы – это элементы изделия, а молекула состоит из некоторого числа таких деталей. Таким образом, число деталей разного типа всегда больше или равно числа изделий. Получается,  в молекуле число атомов всегда больше или равно количества молекул.

И, наоборот, число молекул триоксида серы в 3 раза меньше ,чем число атомов кислорода в составе SO3. И число молекул равно количеству атомов серы.  Рассмотрим решение от простой к более сложным вариантам задач: 1. В порции нитрата бария содержится 1,0836*20  ²⁴ ионов. Вычислите массу этой порции. Решение: 1 формульная единица Ba(NO3)₂ ͢ Ba²+ +2NO3- 3 иона n( ионов ) = 1,0836*20  ²⁴/6,02*20  ²³=1,8 моль (ионов) количество вещества нитрата бария равно 1,8/3=0,6моль m(Ba(NO3)₂)=n*M= 0 ,6 моль*261 г/моль=156,6 г. Ответ: 156,6 г. 2. Через 21%-ный раствор сульфата хрома (III) массой 280 г пропускали электрический ток до тех пор, пока его масса не стала равна 267 г. Газообразные продукты, выделившиеся на катоде и аноде, смешали. В полученной смеси на 4 атома водорода приходится 3 атома кислорода. Вычислите массовые доли веществ в растворе, образовавшемся после электролиза Решение:

И, наоборот, число молекул триоксида серы в 3 раза меньше ,чем число атомов кислорода в составе SO3. И число молекул равно количеству атомов серы. 

Рассмотрим решение от простой к более сложным вариантам задач:

1. В порции нитрата бария содержится 1,0836*20  ²⁴ ионов. Вычислите массу этой порции.

Решение: 1 формульная единица Ba(NO3)₂ ͢ Ba²+ +2NO3-

3 иона

n( ионов ) = 1,0836*20  ²⁴/6,02*20  ²³=1,8 моль (ионов)

количество вещества нитрата бария равно 1,8/3=0,6моль

m(Ba(NO3)₂)=n*M= 0 ,6 моль*261 г/моль=156,6 г.

Ответ: 156,6 г.

2. Через 21%-ный раствор сульфата хрома (III) массой 280 г пропускали электрический ток до тех пор, пока его масса не стала равна 267 г. Газообразные продукты, выделившиеся на катоде и аноде, смешали. В полученной смеси на 4 атома водорода приходится 3 атома кислорода. Вычислите массовые доли веществ в растворе, образовавшемся после электролиза

Решение:

Запишем уравнения реакций: (1) 2 Cr2(SO4)3 + 6H2O = 4Cr + 3O2 + 6H2SO4 (2) 2H2O = 2H2 + O2 2. Вычислим количество исходного сульфата хрома m(Cr2(SO4)3) = m( р-ра) · ω = 280 · 0,21 = 58,8 г n(Cr2(SO4)3) = m : M = 58,8 : 392 = 0,15 моль 3. Вычислим количества веществ в полученном растворе n(O) : n(H) = n(O2) : n(H2) = 3 : 4 Пусть n1(Cr) = x моль, n2(H2) = y моль (1,5 x + 0,5y) : y = 3 : 4 Масса раствора изменилась на 280 – 267 = 13 г (2) 52 · 2х + 32 · 1,5 x + 18y = 13 Уравнения (1) и (2) объединим в систему и решим ее x = 0,05 моль, y = 0,3 моль n(H2SO4) = 0,15 моль n ост.( Cr2(SO4)3) = 0,15 – 0,05 = 0,1 моль 4. Вычислим массовые доли веществ m(H2SO4) = n · M = 0,15 · 98 = 14,7 г m(Cr2(SO4)3) = n · M = 0,1 · 392 = 39,2 г ω( H2SO4) = 14,7 : 267 · 100% = 5,51% ω( Cr2(SO4)3) = 39,2 : 267 · 100% = 14,68% Ответ: 14,68%

Запишем уравнения реакций:

(1) 2 Cr2(SO4)3 + 6H2O = 4Cr + 3O2 + 6H2SO4

(2) 2H2O = 2H2 + O2

2. Вычислим количество исходного сульфата хрома

m(Cr2(SO4)3) = m( р-ра) · ω = 280 · 0,21 = 58,8 г

n(Cr2(SO4)3) = m : M = 58,8 : 392 = 0,15 моль

3. Вычислим количества веществ в полученном растворе

n(O) : n(H) = n(O2) : n(H2) = 3 : 4

Пусть n1(Cr) = x моль, n2(H2) = y моль

  • (1,5 x + 0,5y) : y = 3 : 4

Масса раствора изменилась на 280 – 267 = 13 г

(2) 52 · 2х + 32 · 1,5 x + 18y = 13

Уравнения (1) и (2) объединим в систему и решим ее

x = 0,05 моль, y = 0,3 моль n(H2SO4) = 0,15 моль

n ост.( Cr2(SO4)3) = 0,15 – 0,05 = 0,1 моль

4. Вычислим массовые доли веществ

m(H2SO4) = n · M = 0,15 · 98 = 14,7 г

m(Cr2(SO4)3) = n · M = 0,1 · 392 = 39,2 г

ω( H2SO4) = 14,7 : 267 · 100% = 5,51%

ω( Cr2(SO4)3) = 39,2 : 267 · 100% = 14,68% Ответ: 14,68%

3 . Смесь оксида кремния(IV) и карбоната кальция общей массой 94 г с молярным соотношением 4 : 7 прокалили до постоянной массы. Получившийся при этом газ пропустили через 100 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю соли в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин). Решение: Записаны уравнения реакций: 1) SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2 2 ) CaCO3 = CaO + CO2 3 ) CO2 + NaOH = NaHCO3 Приведены необходимые вычисления: Пусть в исходной смеси было 4 x моль SiO2 n(CaCO3) = 7/4n(SiO2) = 7x моль m(SiO2) = 240x г m(CaCO3) = 700x г 240 x + 700x = 94 x = 0,1 моль

3 . Смесь оксида кремния(IV) и карбоната кальция общей массой 94 г с молярным соотношением 4 : 7 прокалили до постоянной массы. Получившийся при этом газ пропустили через 100 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю соли в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение: Записаны уравнения реакций:

1) SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2

2 ) CaCO3 = CaO + CO2

3 ) CO2 + NaOH = NaHCO3

Приведены необходимые вычисления:

Пусть в исходной смеси было 4 x моль SiO2

n(CaCO3) = 7/4n(SiO2) = 7x моль

m(SiO2) = 240x г

m(CaCO3) = 700x г 240 x + 700x = 94

x = 0,1 моль

n(SiO2) = 0,4 моль n(CaCO3) = 0,7 моль CaCO3 в избытке по 1 n(CaCO3 прореаг.) 1= n(SiO2 исх.)(1) = 0,4 моль n(CaCO3 ост.)(1) = 0,7 – 0,4 = 0,3 моль n(CO2 полученного) (1) = n(SiO2 исх.)[1] = 0,4 моль n(CO2 полученного)(2) = n(CaCO3 ост.)[1] = 0,3 моль n(CO2 исх.)(3) = n(CO2 полученного)(1) и (2) = 0,4 + 0,3 = 0,7 моль m(NaOH исх.)(3) = 100 ∙ 0,1 = 10 г n(NaOH исх.)(3) = 10 / 40 = 0,25 моль CO2 в избытке по (3) n(NaHCO3 полученного)(3) = n(NaOH исх.)(3) = 0,25 моль m(NaHCO3 полученного)(3) = 0,25 · 84 = 21 г n(CO2 прореаг.)(3) = n(NaOH исх.)(3) = 0,25 моль m(CO2 прореаг.)(3) = 0,25 · 44 = 11 г m( р-ра) = 11 + 100 = 111 г W%( NaHCO3) = 21 / 111 = 0,189, или 18,9% Ответ: 18,9%

n(SiO2) = 0,4 моль

n(CaCO3) = 0,7 моль

CaCO3 в избытке по 1

n(CaCO3 прореаг.)

1= n(SiO2 исх.)(1) = 0,4 моль

n(CaCO3 ост.)(1) = 0,7 – 0,4 = 0,3 моль

n(CO2 полученного) (1) = n(SiO2 исх.)[1] = 0,4 моль

n(CO2 полученного)(2) = n(CaCO3 ост.)[1] = 0,3 моль

n(CO2 исх.)(3) = n(CO2 полученного)(1) и (2) = 0,4 + 0,3 = 0,7 моль

m(NaOH исх.)(3) = 100 ∙ 0,1 = 10 г

n(NaOH исх.)(3) = 10 / 40 = 0,25 моль

CO2 в избытке по (3)

n(NaHCO3 полученного)(3) = n(NaOH исх.)(3) = 0,25 моль

m(NaHCO3 полученного)(3) = 0,25 · 84 = 21 г

n(CO2 прореаг.)(3) = n(NaOH исх.)(3) = 0,25 моль

m(CO2 прореаг.)(3) = 0,25 · 44 = 11 г

m( р-ра) = 11 + 100 = 111 г

W%( NaHCO3) = 21 / 111 = 0,189, или 18,9%

Ответ: 18,9%

Источник

Добавить комментарий