Главная
Бойлеры и водонагреватели
Решить задание 24 химии егэ. Как решать задачи по химии, готовые решения. Структура экзаменационной работы состоит из двух блоков

Решить задание 24 химии егэ. Как решать задачи по химии, готовые решения. Структура экзаменационной работы состоит из двух блоков

17.08.2020

Методика решения задач по химии

При решении задач необходимо руководствоваться несколькими простыми правилами:

Внимательно прочитать условие задачи;
Записать, что дано;
Перевести, если это необходимо, единицы физических величин в единицы системы СИ (некоторые внесистемные единицы допускаются, например литры);
Записать, если это необходимо, уравнение реакции и расставить коэффициенты;
Решать задачу, используя понятие о количестве вещества, а не метод составления пропорций;
Записать ответ.

В целях успешной подготовки по химии следует внимательно рассмотреть решения задач, приводимых в тексте, а также самостоятельно решить достаточное число их. Именно в процессе решения задач будут закреплены основные теоретические положения курса химии. Решать задачи необходимо на протяжении всего времени изучения химии и подготовки к экзамену.

Вы можете использовать задачи на этой странице, а можете скачать хороший сборник задач и упражнений с решением типовых и усложненных задач (М. И. Лебедева, И. А. Анкудимова): скачать .

Моль, молярная масса

Молярная масса – это отношение массы вещества к количеству вещества, т.е.

М(х) = m(x)/ν(x), (1)

где М(х) – молярная масса вещества Х, m(x) – масса вещества Х, ν(x) – количество вещества Х. Единица СИ молярной массы – кг/моль, однако обычно используется единица г/моль. Единица массы – г, кг. Единица СИ количества вещества – моль.

Любая задача по химии решается через количество вещества. Необходимо помнить основную формулу:

ν(x) = m(x)/ М(х) = V(x)/V m = N/N A , (2)

где V(x) – объем вещества Х(л), V m – молярный объем газа (л/моль), N – число частиц, N A – постоянная Авогадро.

1. Определите массу иодида натрия NaI количеством вещества 0,6 моль.

Дано : ν(NaI)= 0,6 моль.

Найти : m(NaI) =?

Решение . Молярная масса иодида натрия составляет:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 г/моль

Определяем массу NaI:

m(NaI) = ν(NaI) M(NaI) = 0,6 150 = 90 г.

2. Определите количество вещества атомного бора, содержащегося в тетраборате натрия Na 2 B 4 O 7 массой 40,4 г.

Дано : m(Na 2 B 4 O 7)=40,4 г.

Найти : ν(B)=?

Решение . Молярная масса тетрабората натрия составляет 202 г/моль. Определяем количество вещества Na 2 B 4 O 7:

ν(Na 2 B 4 O 7)= m(Na 2 B 4 O 7)/ М(Na 2 B 4 O 7) = 40,4/202=0,2 моль.

Вспомним, что 1 моль молекулы тетрабората натрия содержит 2 моль атомов натрия, 4 моль атомов бора и 7 моль атомов кислорода (см. формулу тетрабората натрия). Тогда количество вещества атомного бора равно: ν(B)= 4 ν (Na 2 B 4 O 7)=4 0,2 = 0,8 моль.

Расчеты по химическим формулам. Массовая доля.

Массовая доля вещества – отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы, т.е. ω(Х) =m(Х)/m, где ω(X)– массовая доля вещества Х, m(X) – масса вещества Х, m – масса всей системы. Массовая доля – безразмерная величина. Её выражают в долях от единицы или в процентах. Например, массовая доля атомного кислорода составляет 0,42, или 42%, т.е. ω(О)=0,42. Массовая доля атомного хлора в хлориде натрия составляет 0,607, или 60,7%, т.е. ω(Cl)=0,607.

3. Определите массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl 2 2H 2 O.

Решение : Молярная масса BaCl 2 2H 2 O составляет:

М(BaCl 2 2H 2 O) = 137+ 2 35,5 + 2 18 =244 г/моль

Из формулы BaCl 2 2H 2 O следует, что 1 моль дигидрата хлорида бария содержит 2 моль Н 2 О. Отсюда можно определить массу воды, содержащейся в BaCl 2 2H 2 O:

m(H 2 O) = 2 18 = 36 г.

Находим массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl 2 2H 2 O.

ω(H 2 O) = m(H 2 O)/ m(BaCl 2 2H 2 O) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.

4. Из образца горной породы массой 25 г, содержащей минерал аргентит Ag 2 S, выделено серебро массой 5,4 г. Определите массовую долю аргентита в образце.

Дано : m(Ag)=5,4 г; m = 25 г.

Найти : ω(Ag 2 S) =?

Решение : определяем количество вещества серебра, находящегося в аргентите: ν(Ag) =m(Ag)/M(Ag) = 5,4/108 = 0,05 моль.

Из формулы Ag 2 S следует, что количество вещества аргентита в два раза меньше количества вещества серебра. Определяем количество вещества аргентита:

ν(Ag 2 S)= 0,5 ν (Ag) = 0,5 0,05 = 0,025 моль

Рассчитываем массу аргентита:

m(Ag 2 S) = ν(Ag 2 S) М(Ag 2 S) = 0,025 248 = 6,2 г.

Теперь определяем массовую долю аргентита в образце горной породы, массой 25 г.

ω(Ag 2 S) = m(Ag 2 S)/ m = 6,2/25 = 0,248 = 24,8%.

Вывод формул соединений

5. Определите простейшую формулу соединения калия с марганцем и кислородом, если массовые доли элементов в этом веществе составляют соответственно 24,7, 34,8 и 40,5%.

Дано : ω(K) =24,7%; ω(Mn) =34,8%; ω(O) =40,5%.

Найти : формулу соединения.

Решение : для расчетов выбираем массу соединения, равную 100 г, т.е. m=100 г. Массы калия, марганца и кислорода составят:

m (К) = m ω(К); m (К) = 100 0,247= 24,7 г;

m (Mn) = m ω(Mn); m (Mn) =100 0,348=34,8 г;

m (O) = m ω(O); m (O) = 100 0,405 = 40,5 г.

Определяем количества веществ атомных калия, марганца и кислорода:

ν(К)= m(К)/ М(К) = 24,7/39= 0,63 моль

ν(Mn)= m(Mn)/ М(Mn) = 34,8/ 55 = 0,63 моль

ν(O)= m(O)/ М(O) = 40,5/16 = 2,5 моль

Находим отношение количеств веществ:

ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 0,63: 0,63: 2,5.

Разделив правую часть равенства на меньшее число (0,63) получим:

ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 1: 1: 4.

Следовательно, простейшая формула соединения KMnO 4 .

6. При сгорании 1,3 г вещества образовалось 4,4 г оксида углерода (IV) и 0,9 г воды. Найти молекулярную формулу вещества, если его плотность по водороду равна 39.

Дано : m(в-ва) =1,3 г; m(СО 2)=4,4 г; m(Н 2 О)=0,9 г; Д Н2 =39.

Найти : формулу вещества.

Решение : Предположим, что искомое вещество содержит углерод, водород и кислород, т.к. при его сгорании образовались СО 2 и Н 2 О. Тогда необходимо найти количества веществ СО 2 и Н 2 О, чтобы определить количества веществ атомарных углерода, водорода и кислорода.

ν(СО 2) = m(СО 2)/ М(СО 2) = 4,4/44 = 0,1 моль;

ν(Н 2 О) = m(Н 2 О)/ М(Н 2 О) = 0,9/18 = 0,05 моль.

Определяем количества веществ атомарных углерода и водорода:

ν(С)= ν(СО 2); ν(С)=0,1 моль;

ν(Н)= 2 ν(Н 2 О); ν(Н)= 2 0,05 = 0,1 моль.

Следовательно, массы углерода и водорода будут равны:

m(С) = ν(С) М(С) = 0,1 12 = 1,2 г;

m(Н) = ν(Н) М(Н) = 0,1 1 =0,1 г.

Определяем качественный состав вещества:

m(в-ва) = m(С) + m(Н) = 1,2 + 0,1 = 1,3 г.

Следовательно, вещество состоит только из углерода и водорода (см. условие задачи). Определим теперь его молекулярную массу, исходя из данной в условии задачи плотности вещества по водороду.

М(в-ва) = 2 Д Н2 = 2 39 = 78 г/моль.

ν(С) : ν(Н) = 0,1: 0,1

Разделив правую часть равенства на число 0,1, получим:

ν(С) : ν(Н) = 1: 1

Примем число атомов углерода (или водорода) за «х», тогда, умножив «х» на атомные массы углерода и водорода и приравняв эту сумму молекулярной массе вещества, решим уравнение:

12х + х = 78. Отсюда х= 6. Следовательно, формула вещества С 6 Н 6 – бензол.

Молярный объем газов. Законы идеальных газов. Объемная доля .

Молярный объем газа равен отношению объема газа к количеству вещества этого газа, т.е.

V m = V(X)/ ν(x),

где V m – молярный объем газа - постоянная величина для любого газа при данных условиях; V(X) – объем газа Х; ν(x) – количество вещества газа Х. Молярный объем газов при нормальных условиях (нормальном давлении р н = 101 325 Па ≈ 101,3 кПа и температуре Тн= 273,15 К ≈ 273 К) составляет V m = 22,4 л/моль.

В расчетах, связанных с газами, часто приходится переходить от данных условий к нормальным или наоборот. При этом удобно пользоваться формулой, следующей из объединенного газового закона Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

──── = ─── (3)

Где p – давление; V – объем; Т- температура в шкале Кельвина; индекс «н» указывает на нормальные условия.

Состав газовых смесей часто выражают при помощи объемной доли – отношения объема данного компонента к общему объему системы, т.е.

где φ(Х) – объемная доля компонента Х; V(X) – объем компонента Х; V - объем системы. Объемная доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы или в процентах.

7. Какой объем займет при температуре 20 о С и давлении 250 кПа аммиак массой 51 г?

Дано : m(NH 3)=51 г; p=250 кПа; t=20 o C.

Найти : V(NH 3) =?

Решение : определяем количество вещества аммиака:

ν(NH 3) = m(NH 3)/ М(NH 3) = 51/17 = 3 моль.

Объем аммиака при нормальных условиях составляет:

V(NH 3) = V m ν(NH 3) = 22,4 3 = 67,2 л.

Используя формулу (3), приводим объем аммиака к данным условиям [температура Т= (273 +20)К = 293 К]:

p н TV н (NH 3) 101,3 293 67,2

V(NH 3) =──────── = ───────── = 29,2 л.

8. Определите объем , который займет при нормальных условиях газовая смесь, содержащая водород, массой 1,4 г и азот, массой 5,6 г.

Дано : m(N 2)=5,6 г; m(H 2)=1,4 ; н.у.

Найти : V(смеси)=?

Решение : находим количества вещества водорода и азота:

ν(N 2) = m(N 2)/ М(N 2) = 5,6/28 = 0,2 моль

ν(H 2) = m(H 2)/ М(H 2) = 1,4/ 2 = 0,7 моль

Так как при нормальных условиях эти газы не взаимодействуют между собой, то объем газовой смеси будет равен сумме объемов газов, т.е.

V(смеси)=V(N 2) + V(H 2)=V m ν(N 2) + V m ν(H 2) = 22,4 0,2 + 22,4 0,7 = 20,16 л.

Расчеты по химическим уравнениям

Расчеты по химическим уравнениям (стехиометрические расчеты) основаны на законе сохранения массы веществ. Однако в реальных химических процессах из-за неполного протекания реакции и различных потерь веществ масса образующихся продуктов часто бывает меньше той, которая должна образоваться в соответствии с законом сохранения массы веществ. Выход продукта реакции (или массовая доля выхода) – это выраженное в процентах отношение массы реально полученного продукта к его массе, которая должна образоваться в соответствии с теоретическим расчетом, т.е.

η = /m(X) (4)

Где η– выход продукта, %; m p (X) - масса продукта Х, полученного в реальном процессе; m(X) – рассчитанная масса вещества Х.

В тех задачах, где выход продукта не указан, предполагается, что он – количественный (теоретический), т.е. η=100%.

9. Какую массу фосфора надо сжечь для получения оксида фосфора (V) массой 7,1 г?

Дано : m(P 2 O 5)=7,1 г.

Найти : m(Р) =?

Решение : записываем уравнение реакции горения фосфора и расставляем стехиометрические коэффициенты.

4P+ 5O 2 = 2P 2 O 5

Определяем количество вещества P 2 O 5 , получившегося в реакции.

ν(P 2 O 5) = m(P 2 O 5)/ М(P 2 O 5) = 7,1/142 = 0,05 моль.

Из уравнения реакции следует, что ν(P 2 O 5)= 2 ν(P), следовательно, количество вещества фосфора, необходимого в реакции равно:

ν(P 2 O 5)= 2 ν(P) = 2 0,05= 0,1 моль.

Отсюда находим массу фосфора:

m(Р) = ν(Р) М(Р) = 0,1 31 = 3,1 г.

10. В избытке соляной кислоты растворили магний массой 6 г и цинк массой 6,5 г. Какой объем водорода, измеренный при нормальных условиях, выделится при этом?

Дано : m(Mg)=6 г; m(Zn)=6,5 г; н.у.

Найти : V(H 2) =?

Решение : записываем уравнения реакции взаимодействия магния и цинка с соляной кислотой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

Mg + 2 HCl = MgCl 2 + H 2

Определяем количества веществ магния и цинка, вступивших в реакцию с соляной кислотой.

ν(Mg) = m(Mg)/ М(Mg) = 6/24 = 0,25 моль

ν(Zn) = m(Zn)/ М(Zn) = 6,5/65 = 0,1 моль.

Из уравнений реакции следует, что количество вещества металла и водорода равны, т.е. ν(Mg) = ν(Н 2); ν(Zn) = ν(Н 2), определяем количество водорода, получившегося в результате двух реакций:

ν(Н 2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0,25 + 0,1= 0,35 моль.

Рассчитываем объем водорода, выделившегося в результате реакции:

V(H 2) = V m ν(H 2) = 22,4 0,35 = 7,84 л.

11. При пропускании сероводорода объемом 2,8 л (нормальные условия) через избыток раствора сульфата меди (II) образовался осадок массой 11,4 г. Определите выход продукта реакции.

Дано : V(H 2 S)=2,8 л; m(осадка)= 11,4 г; н.у.

Найти : η =?

Решение : записываем уравнение реакции взаимодействия сероводорода и сульфата меди (II).

H 2 S + CuSO 4 = CuS ↓+ H 2 SO 4

Определяем количество вещества сероводорода, участвующего в реакции.

ν(H 2 S) = V(H 2 S) / V m = 2,8/22,4 = 0,125 моль.

Из уравнения реакции следует, что ν(H 2 S) = ν(СuS) = 0,125 моль. Значит можно найти теоретическую массу СuS.

m(СuS) = ν(СuS) М(СuS) = 0,125 96 = 12 г.

Теперь определяем выход продукта, пользуясь формулой (4):

η = /m(X)= 11,4 100/ 12 = 95%.

12. Какая масса хлорида аммония образуется при взаимодействии хлороводорода массой 7,3 г с аммиаком массой 5,1 г? Какой газ останется в избытке? Определите массу избытка.

Дано : m(HCl)=7,3 г; m(NH 3)=5,1 г.

Найти : m(NH 4 Cl) =? m(избытка) =?

Решение : записываем уравнение реакции.

HCl + NH 3 = NH 4 Cl

Эта задача на «избыток» и «недостаток». Рассчитываем количества вещества хлороводорода и аммиака и определяем, какой газ находится в избытке.

ν(HCl) = m(HCl)/ М(HCl) = 7,3/36,5 = 0,2 моль;

ν(NH 3) = m(NH 3)/ М(NH 3) = 5,1/ 17 = 0,3 моль.

Аммиак находится в избытке, поэтому расчет ведем по недостатку, т.е. по хлороводороду. Из уравнения реакции следует, что ν(HCl) = ν(NH 4 Cl) = 0,2 моль. Определяем массу хлорида аммония.

m(NH 4 Cl) = ν(NH 4 Cl) М(NH 4 Cl) = 0,2 53,5 = 10,7 г.

Мы определили, что аммиак находится в избытке (по количеству вещества избыток составляет 0,1 моль). Рассчитаем массу избытка аммиака.

m(NH 3) = ν(NH 3) М(NH 3) = 0,1 17 = 1,7 г.

13. Технический карбид кальция массой 20 г обработали избытком воды, получив ацетилен, при пропускании которого через избыток бромной воды образовался 1,1,2,2 –тетрабромэтан массой 86,5 г. Определите массовую долю СаС 2 в техническом карбиде.

Дано : m = 20 г; m(C 2 H 2 Br 4)=86,5 г.

Найти : ω(СаC 2) =?

Решение : записываем уравнения взаимодействия карбида кальция с водой и ацетилена с бромной водой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

CaC 2 +2 H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2

C 2 H 2 +2 Br 2 = C 2 H 2 Br 4

Находим количество вещества тетрабромэтана.

ν(C 2 H 2 Br 4) = m(C 2 H 2 Br 4)/ М(C 2 H 2 Br 4) = 86,5/ 346 = 0,25 моль.

Из уравнений реакций следует, что ν(C 2 H 2 Br 4) =ν(C 2 H 2) = ν(СаC 2) =0,25 моль. Отсюда мы можем найти массу чистого карбида кальция (без примесей).

m(СаC 2) = ν(СаC 2) М(СаC 2) = 0,25 64 = 16 г.

Определяем массовую долю СаC 2 в техническом карбиде.

ω(СаC 2) =m(СаC 2)/m = 16/20 = 0,8 = 80%.

Растворы. Массовая доля компонента раствора

14. В бензоле объемом 170 мл растворили серу массой 1,8 г. Плотность бензола равна 0,88 г/мл. Определите массовую долю серы в растворе.

Дано : V(C 6 H 6) =170 мл; m(S) = 1,8 г; ρ(С 6 C 6)=0,88 г/мл.

Найти : ω(S) =?

Решение : для нахождения массовой доли серы в растворе необходимо рассчитать массу раствора. Определяем массу бензола.

m(С 6 C 6) = ρ(С 6 C 6) V(C 6 H 6) = 0,88 170 = 149,6 г.

Находим общую массу раствора.

m(р-ра) = m(С 6 C 6) + m(S) =149,6 + 1,8 = 151,4 г.

Рассчитаем массовую долю серы.

ω(S) =m(S)/m=1,8 /151,4 = 0,0119 = 1,19 %.

15. В воде массой 40 г растворили железный купорос FeSO 4 7H 2 O массой 3,5 г. Определите массовую долю сульфата железа (II) в полученном растворе.

Дано : m(H 2 O)=40 г; m(FeSO 4 7H 2 O)=3,5 г.

Найти : ω(FeSO 4) =?

Решение : найдем массу FeSO 4 содержащегося в FeSO 4 7H 2 O. Для этого рассчитаем количество вещества FeSO 4 7H 2 O.

ν(FeSO 4 7H 2 O)=m(FeSO 4 7H 2 O)/М(FeSO 4 7H 2 O)=3,5/278=0,0125моль

Из формулы железного купороса следует, что ν(FeSO 4)= ν(FeSO 4 7H 2 O)=0,0125 моль. Рассчитаем массу FeSO 4:

m(FeSO 4) = ν(FeSO 4) М(FeSO 4) = 0,0125 152 = 1,91 г.

Учитывая, что масса раствора складывается из массы железного купороса (3,5 г) и массы воды (40 г), рассчитаем массовую долю сульфата железа в растворе.

ω(FeSO 4) =m(FeSO 4)/m=1,91 /43,5 = 0,044 =4,4 %.

Задачи для самостоятельного решения

На 50 г йодистого метила в гексане подействовали металлическим натрием, при этом выделилось 1,12 л газа, измеренного при нормальных условиях. Определите массовую долю йодистого метила в растворе. Ответ : 28,4%.
Некоторый спирт подвергли окислению, при этом образовалась одноосновная карбоновая кислота. При сжигании 13,2 г этой кислоты получили углекислый газ, для полной нейтрализации которого потребовалось 192 мл раствора КОН с массовой долей 28%. Плотность раствора КОН равна 1,25 г/мл. Определите формулу спирта. Ответ : бутанол.
Газ, полученный при взаимодействии 9,52 г меди с 50 мл 81 % раствора азотной кислоты, плотностью 1,45 г/мл, пропустили через 150 мл 20 % раствора NaOH плотностью 1,22 г/мл. Определите массовые доли растворенных веществ. Ответ : 12,5% NaOH; 6,48% NaNO 3 ; 5,26% NaNO 2 .
Определите объем выделившихся газов при взрыве 10 г нитроглицерина. Ответ : 7,15 л.
Образец органического вещества массой 4,3 г сожгли в кислороде. Продуктами реакции являются оксид углерода (IV) объемом 6,72 л (нормальные условия) и вода массой 6,3 г. Плотность паров исходного вещества по водороду равна 43. Определите формулу вещества. Ответ : С 6 Н 14 .

За 2-3 месяца невозможно выучить (повторить, подтянуть) такую сложную дисциплину, как химия.

Изменений в КИМ ЕГЭ 2020 г. по химии нет.

Не откладывайте подготовку на потом.

Приступив к разбору заданий сначала изучите теорию . Теория на сайте представлена для каждого задания в виде рекомендаций, что необходимо знать при выполнении задания. направит в изучении основных тем и определяет какие знания и умения потребуются при выполнении заданий ЕГЭ по химии. Для успешной сдачи ЕГЭ по химии – теория важнее всего.
Теорию нужно подкреплять практикой , постоянно решая задания. Так как большинство ошибок из-за того, что неправильно прочитал упражнение, не понял, что требуют в задаче. Чем чаще ты будешь решать тематические тесты, тем быстрее поймёшь структуру экзамена. Тренировочные задания разработанные на основе демоверсии от ФИПИ дают такую возможность решать и узнавать ответы. Но не спешите подглядывать. Сначала решите самостоятельно и посмотрите, сколько баллов набрали.

Баллы за каждое задание по химии

1 балл - за 1-6, 11-15, 19-21, 26-28 задания.
2 балла - 7-10, 16-18, 22-25, 30, 31.
З балла - 35.
4 балла - 32, 34.
5 баллов - 33.

Всего: 60 баллов.

Структура экзаменационной работы состоит из двух блоков:

Вопросы, предполагающие краткий ответ (в виде цифры или слова) – задания 1-29.
Задачи с развернутыми ответами – задания 30-35.

На выполнение экзаменационной работы по химии отводится 3,5 часа (210 минут).

На экзамене будет три шпаргалки. И в них нужно разбираться

Это 70% информации, которая поможет успешно сдать экзамен по химии. Остальные 30% - умение пользоваться представленными шпаргалками.

Если хочешь получить больше 90 баллов, нужно тратить на химию очень много времени.
Чтобы сдать успешно ЕГЭ по химии, нужно много решать: , тренировочных заданий, даже если они покажутся легкими и однотипными.
Правильно распределять свои силы и не забывать об отдыхе.

Дерзайте, старайтесь и всё у вас получится!

Задание №1

Водород объемом 3,36 л пропустили при нагревании через порошок оксида меди (II), при этом водород прореагировал полностью. В результате реакции получили 10,4 г твердого остатка. Этот остаток растворили в концентрированной серной кислоте массой 100 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 25,4%

Пояснение:

ν(H 2) = V(H 2)/V m = 3,36 л/22,4 л/моль = 0,15 моль,

ν(H 2) = ν(Cu) = 0,15 моль, следовательно, m(Cu) = 0,15 моль · 64 г/моль = 9,6 г

m(CuO) = m(тв. ост.) – m(Cu) = 10,4 г – 9,6 г = 0,8 г

ν(CuO) = m(CuO)/M(CuO) = 0,8 г/80 г/моль = 0,01 моль

Согласно уравнению (I) ν(Cu) = ν I (CuSO 4), согласно уравнению (II) ν(CuO) = ν II (CuSO 4), следовательно, ν общ. (CuSO 4) = ν I (CuSO 4) + ν II (CuSO 4) = 0,01 моль + 0,15 моль = 0,16 моль.

m общ. (CuSO 4) = ν общ. (CuSO 4) · M(CuSO 4) = 0,16 моль · 160 г/моль = 25,6 г

ν(Cu) = ν(SO 2), следовательно, ν(SO 2) = 0,15 моль и m(SO 2) = ν(SO 2) · M(SO 2) = 0,15 моль · 64 г/моль = 9,6 г

m(р-ра) = m(тв. ост.) + m(р-ра H 2 SO 4) – m(SO 2) = 10,4 г + 100 г – 9,6 г = 100,8 г

ω(CuSO 4) = m(CuSO 4)/m(р-ра) · 100% = 25,6 г/100,8 г · 100% = 25,4%

Задание №2

Водород объемом 3,36 л (н.у.) пропустили при нагревании над порошком оксида меди (II) массой 16 г. Образовавшийся в результате этой реакции остаток растворили в 535,5 г 20%-ной азотной кислоты, в результате чего выделился бесцветный газ, буреющий на воздухе. Определите массовую долю азотной кислоты в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения исходных физических величин).

Ответ: 13,84%

Пояснение:

При пропускании водорода над оксидом меди (II) восстанавливается медь:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O (нагревание) (I)

Твердый остаток, состоящий из металлической меди и оксида меди (II), реагирует с раствором азотной кислоты согласно уравнениям:

3Cu + 8HNO 3 (20%-ный р-р) → 3Cu(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O (II)

CuO + 2HNO 3 (20%-ный р-р) → Cu(NO 3) 2 + H 2 O (III)

Вычислим количество вещества водорода и оксида меди (II), участвовавших в реакции (I):

ν(H 2) = V(H 2)/V m = 3,36 л/22,4 л/моль = 0,15 моль, ν(CuO) = 16 г/80 г/моль = 0,2 моль

По уравнению реакции (I) ν(H 2) = ν(CuO), а по условию задачи количество вещества водорода в недостатке (0,15 моль H 2 и 0,1 моль CuO), поэтому оксид меди (II) прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν(Cu) = ν(H 2) = 0,15 моль и ν ост. (CuO) = 0,2 моль – 0,15 моль = 0,05 моль.

Для расчета в дальнейшем массы раствора необходимо знать массы образовавшейся меди и непрореагировавшего оксида меди (II):

m ост. (CuO) = ν(CuO) · M(CuO) = 0,05 моль · 80 г/моль = 4 г

Общая масса твердого остатка равна: m(тв. ост.) = m(Cu) + m ост. (CuO) = 9,6 г + 4 г = 13,6 г

Вычисли исходные массу и количества вещества азотной кислоты:

m исх. (HNO 3) = m(р-ра HNO 3) · ω(HNO 3) = 535,5 г · 0,2 = 107,1 г

По уравнению реакции (II) ν II (HNO 3) = 8/3ν(Cu), по уравнению реакции (III) ν III (HNO 3) = 2ν(CuO), следовательно, ν общ. (HNO 3) = ν II (HNO 3) + ν III (HNO 3) = 8/3 · 0,15 моль + 2 · 0,05 мольмо = 0,5 ль.

Общая масса прореагировавшей в результате реакций (II) и (III) равна:

m ост. (HNO 3) = m исх. (HNO 3) – m общ. (HNO 3) = 107,1 г – 31,5 г = 75,6 г

Для того чтобы вычислить массу образовавшегося раствора, необходимо учесть массу оксида азота (II), выделяющегося в реакции (II):

ν(NO) = 2/3ν(Cu), следовательно, ν(NO) = 2/3 · 0,15 моль = 0,1 моль и m(NO) = ν(NO) · M(NO) = 0,1 моль · 30 г/моль = 3 г

Вычислим массу образовавшегося раствора:

m(р-ра) = m(тв. ост.) + m(р-ра HNO 3) – m(NO) = 13,6 г + 535,5 г – 3 г = 546,1 г

ω(HNO 3) = m ост. (HNO 3)/m(р-ра) · 100% = 75,6 г/546,1 г · 100% = 13,84%

Задание №3

К 20%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 12,5 г медного купороса (CuSO 4 · 5H 2 O), добавили 5,6 г железа. После окончания реакции в раствор прилили 117 г 10%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в конечном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 5,12%

Пояснение:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (I)

ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = m(CuSO 4 · 5H 2 O)/M(CuSO 4 · 5H 2 O) = 12,5 г/250 г/моль = 0,05 моль

ν исх. (Fe) = m исх. (Fe)/M(Fe) = 5,6 г/56 г/моль = 0,1 моль

По уравнению реакции (I) ν(Fe) = ν(CuSO 4), а по условию задачи количество вещества медного купороса в недостатке (0,05 моль CuSO 4 · 5H 2 O и 0,1 моль Fe), поэтому железо прореагировало не полностью.

С сульфидом натрия взаимодействует только сульфат железа (II):

FeSO 4 + Na 2 S → FeS↓ + Na 2 SO 4 (II)

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(Cu) = ν(FeSO 4) = 0,05 моль и ν ост. (Fe) = 0,1 моль – 0,05 моль = 0,05 моль.

Для расчета в дальнейшем массы конечного раствора необходимо знать массы образовавшейся меди, непрореагировавшего железа (реакция (I)) и исходного раствора медного купороса:

m(Cu) = ν(Cu) · M(Cu) = 0,05 моль · 64 г/моль = 3,2 г

m ост. (Fe) = ν ост. (Fe) · M(Fe) = 0,05 моль · 56 г/моль = 2,8 г

ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,05 моль, следовательно, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) · M(CuSO 4) = 0,05 моль · 160 г/моль = 8 г

m исх. (р-ра CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) · 100% = 8 г/20% · 100% = 40 г

С сульфидом натрия взаимодействует только сульфат железа (II) (сульфат меди (II) полностью прореагировал по реакции (I)).

m исх. (Na 2 S) = m исх. (р-ра Na 2 S) · ω(Na 2 S) = 117 г · 0,1 = 11,7 г

ν исх. (Na 2 S) = m исх. (Na 2 S)/M(Na 2 S) = 11,7 г/78 г/моль = 0,15 моль

По уравнению реакции (II) ν(Na 2 S) = ν(FeSO 4), а по условию реакции сульфид натрия в избытке (0,15 моль Na 2 S и 0,05 моль FeSO 4). Расчет ведем по недостатку, т.е. по количеству вещества сульфата железа (II)).

Вычислим массу непрореагировавшего сульфида натрия:

ν ост. (Na 2 S) = ν исх. (Na 2 S) – ν реаг. (Na 2 S) = 0,15 моль – 0,05 моль = 0,1 моль

m ост. (Na 2 S) = ν(Na 2 S) · M(Na 2 S) = 0,1 моль · 78 г/моль = 7,8 г

Для расчета массы конечного раствора необходимо вычислить массу выпавшего в осадок по реакции (II) сульфида железа (II):

ν(FeSO 4) = ν(FeS) и m(FeS) = ν(FeS) · M(FeS) = 0,05 моль · 88 г/моль = 4,4 г

m(р-ра) = m исх. (р-ра CuSO 4) + m исх. (Fe) - m ост. (Fe) – m(Cu) + m исх. (р-ра Na 2 S) – m(FeS) = 40 г + 5,6 г – 3,2 г - 2,8 г + 117 г – 4,4 г = 152,2 г

ω(Na 2 S) = m(Na 2 S)/m(р-ра) · 100% = 7,8 г/152,2 г · 100% = 5,12%

Задание №4

К 20%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 37,5 г медного купороса (CuSO 4 · 5H 2 O), добавили 11,2 г железа. После завершения реакции к полученной смеси добавили 100 г 20%-ного раствора серной кислоты. Определите массовую долю соли в образовавшемся растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 13,72 %

Пояснение:

При взаимодействии сульфата меди (II) с железом протекает реакция замещения:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (I)

20%-ная серная кислота реагирует с железом по уравнению:

Fe + H 2 SO 4 (разб.) → FeSO 4 + H 2 (II)

Вычислим количество вещества медного купороса и железа, вступающих в реакцию (I):

ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = m(CuSO 4 · 5H 2 O)/M(CuSO 4 · 5H 2 O) = 37,5 г/250 г/моль = 0,15 моль

ν исх. (Fe) = m исх. (Fe)/M(Fe) = 11,2 г/56 г/моль = 0,2 моль

По уравнению реакции (I) ν(Fe) = ν(CuSO 4), а по условию задачи количество вещества медного купороса в недостатке (0,15 моль CuSO 4 · 5H 2 O и 0,2 моль Fe), поэтому железо прореагировало не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(Cu) = ν(FeSO 4) = 0,15 моль и ν ост. (Fe) = 0,2 моль – 0,15 моль = 0,05 моль.

m(Cu) = ν(Cu) · M(Cu) = 0,15 моль · 64 г/моль = 9,6 г

ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,15 моль, следовательно, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) · M(CuSO 4) = 0,15 моль · 160 г/моль = 24 г

m исх. (р-ра CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) · 100% = 24 г/20% · 100% = 120 г

Разбавленная серная кислота не реагирует с медью, а с железом взаимодействует по реакции (II).

Вычислим массу и количество вещества серной кислоты:

m исх. (H 2 SO 4) = m исх. (р-ра H 2 SO 4) · ω(H 2 SO 4) = 100 г · 0,2 = 20 г

ν исх. (H 2 SO 4) = m исх. (H 2 SO 4)/M(H 2 SO 4) = 20 г/98 г/моль ≈ 0,204 моль

Поскольку ν ост. (Fe) = 0,05 моль, а ν исх. (H 2 SO 4) ≈ 0,204 моль, следовательно, в недостатке находится железо и полностью растворяется серной кислотой.

По уравнению реакции (II) ν(Fe) = ν(FeSO 4), то общее количество вещества сульфата железа (II) складывается из количеств, образующих по реакциям (I) и (II), и равны:

ν(FeSO 4) = 0,05 моль + 0,15 моль = 0,2 моль;

m(FeSO 4) = ν(FeSO 4) · M(FeSO 4) = 0,2 моль · 152 г/моль = 30,4 г

ν ост. (Fe) = ν(H 2) = 0,05 моль и m(H 2) = ν(H 2) · M(H 2) = 0,05 моль · 2 г/моль = 0,1 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле (массу непрореагировавшего по реакции (I) железа не учитываем, поскольку в реакции (II) оно переходит в раствор):

m(р-ра) = m исх. (р-ра CuSO 4) + m исх. (Fe) - m(Cu) + m исх. (р-ра H 2 SO 4) – m(H 2) = 120 г + 11,2 г – 9,6 г + 100 г – 0,1 г = 221,5 г

Массовая доля сульфата железа (II) в образовавшемся растворе равна:

ω(FeSO 4) = m(FeSO 4)/m(р-ра) · 100% = 30,4 г/221,5 г · 100% = 13,72%

Задание №5

К 20%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 50 г медного купороса (CuSO 4 · 5H 2 O), добавили 14,4 г магния. После завершения реакции к полученной смеси прибавили 146 г 25%-ного раствора соляной кислоты. Рассчитайте массовую долю хлороводорода в образовавшемся растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 2,38%

Пояснение:

При взаимодействии сульфата меди (II) с магнием протекает реакция замещения:

Mg + CuSO 4 → MgSO 4 + Cu(I)

25%-ная соляная кислота реагирует с магнием по уравнению:

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 (II)

Вычислим количество вещества медного купороса и магния, вступающих в реакцию (I):

По уравнению реакции (I) ν(Mg) = ν(CuSO 4), а по условию задачи количество вещества медного купороса в недостатке (0,2 моль CuSO 4 · 5H 2 O и 0,6 моль Mg), поэтому магний прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(Cu) = ν реаг. (Mg) = 0,2 моль и ν ост. (Mg) = 0,6 моль – 0,2 моль = 0,4 моль.

Для расчета в дальнейшем массы конечного раствора необходимо знать массу образовавшейся меди (реакция (I)) и исходного раствора медного купороса:

m исх. (р-ра CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) · 100% = 32 г/20% · 100% = 160 г

Соляная кислота не реагирует с медью, а взаимодействует с магнием по реакции (II).

Вычислим массу и количество вещества соляной кислоты:

m исх. (HCl) = m исх. (р-ра HCl) · ω(HCl) = 146 г · 0,25 = 36,5 г

Поскольку ν ост. (Mg) = 0,4 моль, ν исх. (HCl) = 1 моль и ν исх. (HCl) > 2ν ост. (Mg), то в недостатке находится магний и полностью растворяется соляной кислоте.

Вычислим количество вещества непрореагировавшей с магнием соляной кислоты:

ν ост. (HCl) = ν исх. (HCl) – ν реаг. (HCl) = 1 моль – 2 · 0,4 моль = 0,2 моль

m ост. (HCl) = ν ост. (HCl) · M(HCl) = 0,2 моль · 36,5 г/моль = 7,3 г

Для расчета массы конечного раствора необходимо вычислить массу выделяющегося в результате реакции (II) водорода:

ν ост. (Mg) = ν(H 2) = 0,4 моль и m(H 2) = ν(H 2) · M(H 2) = 0,4 моль · 2 г/моль = 0,8 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле (массу непрореагировавшего по реакции (I) и магния не учитываем, поскольку в реакции (II) он переходит в раствор):

m(р-ра) = m исх (р-ра CuSO 4) + m исх. (Mg) - m(Cu) + m исх. (р-ра HCl) – m(H 2) = 160 г + 14,4 г – 12,8 г + 146 г – 0,8 г = 306,8 г

Массовая доля соляной кислоты в образовавшемся растворе равна:

ω(HCl) = m ост. (HCl)/m(р-ра) · 100% = 7,3 г/306,8 г · 100% = 2,38%

Задание №6

К 10%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 25 г медного купороса (CuSO 4 · 5H 2 O), добавили 19,5 г цинка. После завершения реакции к полученной смеси добавили 240 г 30%-ного раствора едкого натра. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 9,69%

Пояснение:

Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu (I)

По уравнению реакции (I) ν(Zn) = ν(CuSO 4), а по условию задачи количество вещества медного купороса в недостатке (0,1 моль CuSO 4 · 5H 2 O и 0,3 моль Zn), поэтому цинк прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(ZnSO 4) = ν(Cu) = ν реаг. (Zn) = 0,1 моль и ν ост. (Zn) = 0,3 моль – 0,1 моль = 0,2 моль.

m исх. (р-ра CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) · 100% = 16 г/10% · 100% = 160 г

m исх. (NaOH) = m исх. (р-ра NaOH) · ω(NaOH) = 240 г · 0,3 = 72 г

ν исх. (NaOH) = m исх. (NaOH)/M(NaOH) = 72 г/40 г/моль = 1,8 моль

ν общ. (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2 · 0,2 моль + 4 · 0,1 моль = 0,8 моль

m реаг. (NaOH) = ν реаг. (NaOH) · M(NaOH) = 0,8 моль · 40 г/моль = 32 г

m ост. (NaOH) = m исх. (NaOH) - m реаг. (NaOH) = 72 г – 32 г = 40 г

ν ост. (Zn) = ν(H 2) = 0,2 моль и m(H 2) = ν(H 2) · M(H 2) = 0,2 моль · 2 г/моль = 0,4 г

m(р-ра) = m исх. (р-ра CuSO 4) + m исх. (Zn) - m(Cu) + m исх. (р-ра NaOH) – m(H 2) = 160 г + 19,5 г – 6,4 г + 240 г – 0,4 г = 412,7 г

ω(NaOH) = m ост. (NaOH)/m(р-ра) · 100% = 40 г/412,7 г · 100% = 9,69%

Задание №7

В 20%-ный раствор соли, полученный при растворении в воде 25 г пятиводного сульфата меди (II), внесли порошок, полученный при спекании 2,16 г алюминия и 6,4 г оксида железа (III). Определите массовую долю сульфата меди (II) в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 4,03%

Пояснение:

При спекании алюминия с оксидом железа (III) более активный металл вытесняет менее активный из его оксида:

2Al + Fe 2 O 3 → Al 2 O 3 + 2Fe (I)

Вычислим количество вещества алюминия и оксида железа (III), вступающих в реакцию (I):

ν исх. (Al) = m исх. (Al)/M(Al) = 2,16 г /27 г/моль = 0,08 моль

ν исх. (Fe 2 O 3) = m исх. (Fe 2 O 3)/M(Fe 2 O 3) = 6,4 г/160 г/моль = 0,04 моль

По уравнению реакции (I) ν(Al) = 2ν(Fe 2 O 3) = 2ν(Al 2 O 3) и по условию задачи количество вещества алюминия в два раза больше количества вещества оксида железа (III), следовательно, непрореагировавших веществ в реакции (I) не остается.

Количество вещества и масса образовавшего железа равны:

ν(Fe) = 2ν исх. (Fe 2 O 3) = 2 · 0,04 моль = 0,08 моль

m(Fe) = ν(Fe) · M(Fe) = 0,08 моль · 56 г/моль = 4,48 г

Для расчета в дальнейшем массы конечного раствора необходимо знать массу исходного раствора медного купороса:

ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = m(CuSO 4 · 5H 2 O)/M(CuSO 4 · 5H 2 O) = 25 г /250 г/моль = 0,1 моль

ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,1 моль, следовательно, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) · M(CuSO 4) = 0,1 моль · 160 г/моль = 16 г

m исх. (р-ра CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) · 100% = 16 г/20% · 100% = 80 г

С раствором медного купороса реагирует образовавшееся по реакции (I) железо:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu (II)

По уравнению реакции (II) ν(Fe) = ν(CuSO 4), а по условию задачи количество вещества железа (0,1 моль CuSO 4 · 5H 2 O и 0,08 моль Fe), поэтому железо прореагировало полностью.

Вычислим количество вещества и массу непрореагировавшего сульфата меди (II):

ν ост. (CuSO 4) = ν исх. (CuSO 4) - ν реаг. (CuSO 4) = 0,1 моль – 0,08 моль = 0,02 моль

m ост. (CuSO 4) = ν ост. (CuSO 4) · M(CuSO 4) = 0,02 моль · 160 г/моль = 3,2 г

Для расчета массы конечного раствора необходимо вычислить массу образовавшейся меди:

ν(Fe) = ν(Cu) = 0,08 моль и m(Cu) = ν(Cu) · M(Cu) = 0,08 моль · 64 г/моль = 5,12 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле (образующееся по реакции (I) железо переходит в дальнейшем в раствор):

m(р-ра) = m исх. (р-ра CuSO 4) + m(Fe) - m(Cu) = 80 г + 4,48 г – 5,12 г = 79,36 г

Массовая доля сульфата меди (II) в образовавшемся растворе:

ω(CuSO 4) = m ост. (CuSO 4)/m(р-ра) · 100% = 3,2 г/79,36 г · 100% = 4,03%

Задание №8

В 182,5 г 20%-ный раствор соляной кислоты внесли 18,2 г фосфида кальция. Далее к полученному раствору добавили 200,2 г Na 2 CO 3 · 10H 2 O. Определите массовую долю карбоната натрия в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 5,97%

Пояснение:

Соляная кислота и фосфид кальция реагируют с образования хлорида кальция и выделением фосфина:

Ca 3 P 2 + 6HCl → 3CaCl 2 + 2PH 3 (I)

Вычислим количество вещества соляной кислоты и фосфида кальция, вступающих в реакцию (I):

m исх. (HCl) = m(р-ра HCl) · ω(HCl) = 182,5 г · 0,2 = 36,5 г, отсюда

ν исх. (HCl) = m исх. (HCl)/M(HCl) = 36,5 г/36,5 г/моль = 1 моль

ν исх. (Ca 3 P 2) = m исх. (Ca 3 P 2)/M(Ca 3 P 2) = 18,2 г/182 г/моль = 0,1 моль

По уравнению реакции (I) ν(HCl) = 6ν(Ca 3 P 2) = 2ν(CaCl 2), а по условию задачи количество вещества соляной кислоты в 10 раз больше количества вещества фосфида кальция, следовательно, непрореагировавшей остается соляная кислота.

ν ост. (HCl) = ν исх. (HCl) - 6ν(Ca 3 P 2) = 1 моль - 6 · 0,1 моль = 0,4 моль

Количество вещества и масса образовавшего фосфина равны:

ν(PH 3) = 2ν исх. (Ca 3 P 2) = 2 · 0,1 моль = 0,2 моль

m(PH 3) = ν(PH 3) · M(PH 3) = 0,2 моль · 34 г/моль = 6,8 г

Вычислим количество гидрата карбоната натрия:

ν исх. (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) = m исх. (Na 2 CO 3 · 10H 2 O)/M(Na 2 CO 3 · 10H 2 O) = 200,2 г/286 г/моль = 0,7 моль

В карбонатом натрия взаимодействуют и хлорид кальция, и соляная кислота:

Na 2 CO 3 + CaCl 2 → CaCO 3 ↓ + 2NaCl (II)

Na 2 CO 3 + 2HCl → 2NaCl + CO 2 + H 2 O (III)

Вычислим общее количество вещества карбоната натрия, взаимодействующих с соляной кислотой и хлоридом кальция:

ν реаг. (Na 2 CO 3) = ν(CaCl 2) + 1/2ν ост. (HCl) = 3ν исх. (Ca 3 P 2) + 1/2ν ост. (HCl) = 3 · 0,1 моль + 1/2 · 0,4 моль = 0,3 моль + 0,2 моль = 0,5 моль

Общее количество вещества и масса непрореагировавшего карбоната натрия равны:

ν ост. (Na 2 CO 3) = ν исх. (Na 2 CO 3) - ν реаг. (Na 2 CO 3) = 0,7 моль – 0,5 моль = 0,2 моль

m ост. (Na 2 CO 3) = ν ост. (Na 2 CO 3) · M(Na 2 CO 3) = 0,2 моль · 106 г/моль = 21,2 г

Для расчета в дальнейшем массы конечного раствора необходимо знать массы выпадающего в осадок по реакции (II) карбоната кальция и выделяющего по реакции (III) углекислого газа:

ν(CaCl 2) = ν(CaCO 3) = 3ν исх. (Ca 3 P 2) = 0,3 моль

m(CaCO 3) = ν(CaCO 3) · M(CaCO 3) = 0,3 моль · 100 г/моль = 30 г

ν(CO 2) = 1/2ν ост. (HCl) = ½ · 0,4 моль = 0,2 моль

Массу полученного раствора вычисляем по формуле:

m(р-ра) = m исх. (р-ра HCl) + m исх. (Ca 3 P 2) - m(PH 3) + m исх. (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) - m(CaCO 3) - m(CO 2) = 182,5 г + 18,2 г – 6,8 г + 200,2 г – 30 г – 8,8 г = 355,3 г

Массовая доля карбоната натрия равна:

ω(Na 2 CO 3) = m ост. (Na 2 CO 3)/m(р-ра) · 100% = 21,2 г/355,3 г · 100% = 5,97%

Задание №9

Нитрид натрия массой 8,3 г прореагировал с 490 г 20%-ной серной кислоты. После завершения реакции к полученному раствору добавили 57,2 г кристаллической соды (Na 2 CO 3 · 10H 2 O). Определите массовую долю серной кислоты в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 10,76%

Пояснение:

Нитрид натрия и разбавленная серная кислота реагируют с образованием двух средних солей – сульфатом аммония и натрия:

2Na 3 N + 4H 2 SO 4 → 3Na 2 SO 4 + (NH 4) 2 SO 4 (I)

Вычислим количество вещества серной кислоты и нитрида натрия, реагирующих между собой:

m исх. (H 2 SO 4) = m(р-ра H 2 SO 4) · ω(H 2 SO 4) = 490 г · 0,2 = 98 г, отсюда

ν исх. (H 2 SO 4) = m исх. (H 2 SO 4)/M(H 2 SO 4) = 98 г/98 г/моль = 1 моль

ν исх. (Na 3 N) = m исх. (Na 3 N)/M(Na 3 N) = 8,3 г/83 г/моль = 0,1 моль

Вычислим количество непрореагировавшей по реакции (I) серной кислоты:

ν ост. I (H 2 SO 4) = ν исх. (H 2 SO 4) - 2ν исх. (Na 3 N) = 1 моль - 2 · 0,1 моль = 0,8 моль

Вычислим количество вещества кристаллической соды:

ν исх. (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) = m исх. (Na 2 CO 3 · 10H 2 O)/M(Na 2 CO 3 · 10H 2 O) = 57,2 г/286 г/моль = 0,2 моль

Поскольку по условию задачи ν ост. I (H 2 SO 4) = 3ν исх. (Na 2 CO 3 · 10H 2 O), т.е разбавленная серная кислота в избытке, следовательно, между этими веществами протекает следующая реакция:

H 2 SO 4 + Na 2 CO 3 → Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O (II)

ν ост.II (H 2 SO 4) = ν ост.I (H 2 SO 4) - ν исх. (Na 2 CO 3) = 0,8 моль - 0,2 моль = 0,6 моль

m ост.II (H 2 SO 4) = ν ост.II (H 2 SO 4) · M(H 2 SO 4) = 0,6 моль · 98 г/моль = 58,8 г

ν(CO 2) = ν(Na 2 CO 3) = 0,2 моль

m(CO 2) = ν(CO 2) · M(CO 2) = 0,2 моль · 44 г/моль = 8,8 г

m(р-ра) = m исх. (р-ра H 2 SO 4) + m исх. (Na 3 N) + m(Na 2 CO 3 · 10H 2 O) - m(CO 2) = 490 г + 8,3 г + 57,2 г – 8,8 г = 546,7 г

Массовая доля серной кислоты равна:

ω ост. II (H 2 SO 4) = m ост. II (H 2 SO 4)/m(р-ра) · 100% = 58,8 г/546,7 г · 100% = 10,76%

Задание №10

Нитрид лития массой 3,5 г растворили в 365 г 10%-ной соляной кислоты. К раствору добавили 20 г карбоната кальция. Определите массовую долю соляной кислоты в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 1,92%

Пояснение:

Нитрид лития и соляная кислота реагируют с образованием двух солей – хлоридов лития и аммония:

Li 3 N + 4HCl → 3LiCl + NH 4 Cl (I)

Вычислим количество вещества соляной кислоты и нитрида лития, реагирующих между собой:

m исх. (HCl) = m(р-ра HCl) · ω(HCl) = 365 г · 0,1 = 36,5 г, отсюда

ν исх. (HCl) = m исх. (HCl)/M(HCl) = 36,5 г/36,5 г/моль = 1 моль

ν исх. (Li 3 N) = m исх. (Li 3 N)/M(Li 3 N) = 3,5 г/35 г/моль = 0,1 моль

Вычислим количество непрореагировавшей по реакции (I) соляной кислоты:

ν ост. I (HCl) = ν исх. (HCl) - 4ν исх. (Li 3 N) = 1 моль - 4 · 0,1 моль = 0,6 моль

Вычислим количество вещества карбоната кальция:

ν исх. (CaCO 3) = m исх. (CaCO 3)/M(CaCO 3) = 20 г/100 г/моль = 0,2 моль

Поскольку по условию задачи ν ост. I (HCl) = 3ν исх. (CaCO 3), с карбонатом кальция взаимодействует избыток соляной кислоты с выделением углекислого газа и образованием хлорида кальция:

CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (II)

ν ост.II (HCl) = ν ост.I (HCl) - ν исх. (CaCO 3) = 0,6 моль - 2 · 0,2 моль = 0,2 моль

m ост.II (HCl) = ν ост.II (HCl) · M(HCl) = 0,2 моль · 36,5 г/моль = 7,3 г

Для расчета в дальнейшем массы конечного раствора необходимо знать массы выделяющего по реакции (II) углекислого газа:

ν(CO 2) = ν(CaCO 3) = 0,2 моль

m(CO 2) = ν(CO 2) · M(CO 2) = 0,2 моль · 44 г/моль = 8,8 г

Масса полученного раствора вычисляем по формуле равна:

m(р-ра) = m исх. (р-ра HCl) + m исх. (Li 3 N) + m(CaCO 3) - m(CO 2) = 365 г + 3,5 г + 20 г – 8,8 г = 379,7 г

Массовая доля соляной кислоты равна:

ω ост. II (HCl) = m ост. II (HCl)/m(р-ра) · 100% = 7,3 г/379,7 г · 100% = 1,92%

Задание №11

Твердый остаток, полученный при взаимодействии 2,24 л водорода с 12 г оксида меди (II), растворили в 126 г 85%-ного раствора азотной кислоты. Определите массовую долю азотной кислоты в образовавшемся растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 59,43%

Пояснение:

При пропускании водорода над оксидом меди (II) восстанавливается медь:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O (нагревание) (I)

Вычислим количество вещества водорода, участвовавшего в восстановлении оксида меди (II):

ν исх. (H 2) = V(H 2)/V m = 2,24 л/22,4 л/моль = 0,1 моль,

ν исх. (CuO) = 12 г/80 г/моль = 0,15 моль

Согласно уравнению (I) ν(CuO) = ν(H 2) = ν(Cu), следовательно, образуется 0,1 моль меди и остается ν ост. (CuO) = ν(тв. ост.) - ν исх. (H 2) = 0,15 моль – 0,1 моль = 0,05 моль

Вычислим массы образовавшейся меди и непрореагировавшего оксида меди (II):

m ост. (CuO) = ν ост. (CuO) · M(CuO) = 0,05 моль · 80 г/моль = 4 г

m(Cu) = ν(Cu) · M(Cu) = 0,1 моль · 64 г/моль = 6,4 г

Твердый остаток, состоящий из металлической меди и непрореагировавшего оксида меди (II), реагирует с азотной кислотой согласно уравнениям:

Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O (II)

CuO + 2HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + H 2 O (III)

Вычислим количество вещества азотной кислоты:

m исх. (HNO 3) = m(р-ра HNO 3) · ω(HNO 3) = 126 г · 0,85 = 107,1 г, отсюда

ν исх. (HNO 3) = m исх. (HNO 3)/M(HNO 3) = 107,1 г/63 г/моль = 1,7 моль

Согласно уравнению (II) ν II (HNO 3) = 4ν(Cu), согласно уравнению (III) ν III (HNO 3) = 2ν ост. (CuO), следовательно, ν общ. (HNO 3) = ν II (HNO 3) + ν III (HNO 3) = 4 · 0,1 моль + 2 · 0,05 моль = 0,5 моль.

Вычислим общую массу азотной кислоты, реагирующей по реакциям (II) и (III):

m общ. (HNO 3) = ν общ. (HNO 3) · M(HNO 3) = 0,5 моль · 63 г/моль = 31,5 г

Вычислим массу непрореагировавшей азотной кислоты:

m ост. (HNO 3) = m исх. (HNO 3) - m общ. (HNO 3) = 107,1 г – 31,5 г = 75,6

Для того чтобы вычислить массу образовавшегося раствора, необходимо учесть массу диоксида азота, выделяющегося в реакции (II):

ν(NO 2) = 2m(Cu), следовательно, ν(NO 2) = 0,2 моль и m(NO 2) = ν(NO 2) · M(NO 2) = 0,2 моль · 46 г/моль = 9,2 г

Вычислим массу образовавшегося раствора:

m(р-ра) = m(р-ра HNO 3) + m(Cu) + m(CuO) - m(NO 2) = 126 г + 6,4 г + 4 г - 9,2 г = 127,2 г

Массовая доля азотной кислоты в образовавшемся растворе равна:

ω(HNO 3) = m ост. (HNO 3)/m(р-ра) · 100% = 75,6 г/127,2 г · 100% = 59,43%

Задание №12

К 10%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 28,7 г цинкового купороса (ZnSO 4 · 7H 2 O), добавили 7,2 г магния. После завершения реакции к полученной смеси добавили 120 г с 30%-ного раствора едкого натра. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 7,21%

Пояснение:

Mg + ZnSO 4 → MgSO 4 + Zn (I)

ν исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν(ZnSO 4) = m исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O)/M(ZnSO 4 · 7H 2 O) = 28,7 г /287 г/моль = 0,1 моль

ν исх. (Mg) = m исх. (Mg)/M(Mg) = 7,2 г/24 г/моль = 0,3 моль

По уравнению реакции (I) ν исх. (Mg) = ν(ZnSO 4), а по условию задачи количество вещества сульфата цинка (0,1 моль ZnSO 4 · 7H 2 O и 0,3 моль Mg), поэтому магний прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν(MgSO 4) = ν(Zn) = ν реаг. (Mg) = 0,1 моль и ν ост. (Mg) = 0,3 моль – 0,1 моль = 0,2 моль.

Для расчета в дальнейшем массы конечного раствора необходимо знать массу непрореагировавшего магния (реакция (I)) и исходного раствора сульфата цинка:

m ост. (Mg) = ν ост. (Mg) · M(Mg) = 0,2 моль · 24 г/моль = 4,8 г

ν исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν исх. (ZnSO 4) = 0,1 моль, следовательно, m(ZnSO 4) = ν(ZnSO 4) · M(ZnSO 4) = 0,1 моль · 161 г/моль = 16,1 г

m исх. (р-ра ZnSO 4) = m(ZnSO 4)/ω(ZnSO 4) · 100% = 16,1 г/10% · 100% = 161 г

С раствором гидроксида натрия реагируют сульфат магния и образовавшийся по реакции (I) магний:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 (II)

MgSO 4 + 2NaOH → Mg(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 (III)

Вычислим массу и количество вещества гидроксида натрия:

m исх. (NaOH) = m исх. (р-ра NaOH) · ω(NaOH) = 120 г · 0,3 = 36 г

ν исх. (NaOH) = m исх. (NaOH)/M(NaOH) = 36 г/40 г/моль = 0,9 моль

Согласно уравнениям реакции (II) и (III) ν II (NaOH) = 2ν(Zn) и ν III (NaOH) = 2ν(MgSO 4), следовательно, общее количество и масса реагирующей щелочи равны:

ν общ. (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2ν(Zn) + 2ν(MgSO 4) = 2 · 0,1 моль + 2 · 0,1 моль = 0,4 моль

Для расчета конечного раствора вычисляем массу гидроксида магния:

ν(MgSO 4) = ν(Mg(OH) 2) = 0,1 моль

m(Mg(OH) 2) = ν(Mg(OH) 2) · M(Mg(OH) 2) = 0,1 моль · 58 г/моль = 5,8 г

Вычисли массу непрореагировавшей щелочи:

m ост. (NaOH) = m исх. (NaOH) - m реаг. (NaOH) = 36 г – 16 г = 20 г

ν(Zn) = ν(H 2) = 0,1 моль и m(H 2) = ν(H 2) · M(H 2) = 0,1 моль · 2 г/моль = 0,2 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле:

m(р-ра) = m исх. (р-ра ZnSO 4) + m исх. (Mg) - m ост. (Mg)+ m исх. (р-ра NaOH) – m(Mg(OH) 2) - m(H 2) = 161 г + 7,2 г - 4,8 г + 120 г – 5,8 г - 0,2 г = 277,4 г

Массовая доля щелочи в образовавшемся растворе равна:

ω(NaOH) = m ост. (NaOH)/m(р-ра) · 100% = 20 г/277,4 г · 100% = 7,21%

Задание №13

К 20%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 57,4 г кристаллогидрата сульфата цинка (ZnSO 4 · 7H 2 O), добавили 14,4 г магния. После завершения реакции к полученной смеси добавили 292 г 25%-ной соляной кислоты. Определите массовую долю хлороводорода в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 6,26%

Пояснение:

При взаимодействии сульфата цинка с магнием протекает реакция замещения:

Mg + ZnSO 4 → MgSO 4 + Zn (I)

Вычислим количество вещества сульфата цинка и магния, вступающих в реакцию (I):

ν исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν(ZnSO 4) = m исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O)/M(ZnSO 4 · 7H 2 O) = 57,4 г /287 г/моль = 0,2 моль

ν исх. (Mg) = m исх. (Mg)/M(Mg) = 14,4 г/24 г/моль = 0,6 моль

По уравнению реакции (I) ν исх. (Mg) = ν(ZnSO 4), а по условию задачи количество вещества сульфата цинка (0,2 моль ZnSO 4 · 7H 2 O и 0,6 моль Mg), поэтому магний прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν(MgSO 4) = ν(Zn) = ν реаг. (Mg) = 0,2 моль и ν ост. (Mg) = 0,6 моль – 0,2 моль = 0,4 моль.

ν исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν исх. (ZnSO 4) = 0,2 моль, следовательно, m(ZnSO 4) = ν(ZnSO 4) ·

M(ZnSO 4) = 0,2 моль · 161 г/моль = 32,2 г

m исх. (р-ра ZnSO 4) = m(ZnSO 4)/ω(ZnSO 4) · 100% = 32,2 г/20% · 100% = 161 г

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 (II)

Вычислим массу и количество вещества хлороводорода:

m исх. (HCl) = m исх. (р-ра HCl) · ω(HCl) = 292 г · 0,25 = 73 г

ν исх. (HCl) = m исх. (HCl)/M(HCl) = 73 г/36,5 г/моль = 2 моль

ν общ. (HCl) = ν II (HCl) + ν III (HCl) = 2ν(Zn) + 2ν(Mg) = 2 · 0,2 моль + 2 · 0,4 моль = 1,2 моль

m реаг. (HCl) = ν реаг. (HCl) · M(HCl) = 1,2 моль · 36,5 г/моль = 43,8 г

m ост. (HCl) = m исх. (HCl) - m реаг. (HCl) = 73 г – 43,8 г = 29,2 г

ν(Zn) = ν II (H 2) = 0,2 моль и m II (H 2) = ν II (H 2) · M(H 2) = 0,2 моль · 2 г/моль = 0,4 г

m общ. (H 2) = m II (H 2) + m III (H 2) = 0,4 г + 0,8 г = 1,2 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле:

m(р-ра) = m исх. (р-ра ZnSO 4) + m исх. (Mg) + m исх. (р-ра HCl) – m общ. (H 2) = 161 г + 14,4 г + 292 г – 1,2 г = 466,2 г

Массовая доля хлороводорода в образовавшемся растворе равна:

ω(HCl) = m ост. (HCl)/m(р-ра) · 100% = 29,2 г/466,2 г · 100% = 6,26%

Задание №14

Оксид цинка массой 16,2 г нагрели и пропустили через него угарный газ объемом 1,12 л. Угарный газ прореагировал полностью. Образовавшийся твердый остаток растворили в 60 г 40%-ного раствора едкого натра. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 10,62%

Пояснение:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 (II)

ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2 (III)

ν исх. (ZnO) = m исх. (ZnO)/M(ZnO) = 16,2 г /81 г/моль = 0,2 моль

ν исх. (CO) = V исх. (CO)/V m = 1,12 л/22,4 л/моль = 0,05 моль

По уравнению реакции (I) ν . (ZnO) = ν(CO), а по условию задачи количество вещества угарного газа в 4 раза меньше количества вещества оксида цинка (0,05 моль CO и 0,2 моль ZnO), поэтому оксид цинка прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν исх. (ZnO) = 0,2 моль и ν ост. (ZnO) = 0,2 моль – 0,05 моль = 0,15 моль.

m ост. (ZnO) = ν ост. (ZnO) · M(ZnO) = 0,15 моль · 81 г/моль = 12,15 г

m(Zn) = ν(Zn) · M(Zn) = 0,05 моль · 65 г/моль = 3,25 г

Вычислим массу и количество вещества гидроксида натрия:

m исх. (NaOH) = m исх. (р-ра NaOH) · ω(NaOH) = 60 г · 0,4 = 24 г

ν исх. (NaOH) = m исх. (NaOH)/M(NaOH) = 24 г/40 г/моль = 0,6 моль

Согласно уравнениям реакции (II) и (III) ν II (NaOH) = 2ν(Zn) и ν III (NaOH) = 2ν ост. (ZnO), следовательно, общее количество и масса реагирующей щелочи равны:

ν общ. (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2ν(Zn) + 2ν ост. (ZnO) = 2 · 0,05 моль + 2 · 0,15 моль = 0,4 моль

m реаг. (NaOH) = ν реаг. (NaOH) · M(NaOH) = 0,4 моль · 40 г/моль = 16 г

m ост. (NaOH) = m исх. (NaOH) - m реаг. (NaOH) = 24 г – 16 г = 8 г

ν ост. (Zn) = ν(H 2) = 0,05 моль и m(H 2) = ν(H 2) · M(H 2) = 0,05 моль · 2 г/моль = 0,1 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле:

m(р-ра) = m исх. (р-ра NaOH) + m(Zn) + m ост. (ZnO) – m(H 2) = 60 г + 12,15 г + 3,25 г – 0,1 г = 75,3 г

Массовая доля щелочи в образовавшемся растворе равна:

ω(NaOH) = m ост. (NaOH)/m(р-ра) · 100% = 8 г/75,3 г · 100% = 10,62%

Задание №15

К 10%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 37,9 г свинцового сахара ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O), добавили 7,8 г цинка. После завершения реакции к полученной смеси добавили 156 г 10%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 1,71%

Пояснение:

При взаимодействии сульфата цинка с магнием протекает реакция замещения:

ν исх. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = ν исх. ((CH 3 COO) 2 Pb) = m исх. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O)/M((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = 37,9 г /379 г/моль = 0,1 моль

ν исх. (Zn) = m исх. (Zn)/M(Zn) = 7,8 г/65 г/моль = 0,12 моль

По уравнению реакции (I) ν(Zn) = ν((CH 3 COO) 2 Pb), а по условию задачи количество вещества ацетата свинца меньше количества вещества цинка (0,1 моль (CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O и 0,12 моль Zn), поэтому цинк прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν исх. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(Pb) = ν реаг. (Zn) = 0,1 моль и ν ост. (Zn) = 0,12 моль – 0,1 моль = 0,02 моль.

m(Pb) = ν(Pb) · M(Pb) = 0,1 моль · 207 г/моль = 20,7 г

m ост. (Zn) = ν ост. (Zn) · M(Zn) = 0,02 моль · 65 г/моль = 1,3 г

ν исх. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = ν исх. ((CH 3 COO) 2 Pb) = 0,1 моль, следовательно,

m((CH 3 COO) 2 Pb) = ν((CH 3 COO) 2 Pb) · M((CH 3 COO) 2 Pb) = 0,1 моль · 325 г/моль = 32,5 г

m исх. (р-ра CH 3 COO) 2 Pb) = m((CH 3 COO) 2 Pb)/ω((CH 3 COO) 2 Pb) · 100% = 32,5 г/10% · 100% = 325 г

Вычислим массу и количество вещества сульфида натрия:

m исх. (Na 2 S) = m исх. (р-ра Na 2 S) · ω(Na 2 S) = 156 г · 0,1 = 15,6 г

ν исх. (Na 2 S) = m исх. (Na 2 S)/M(Na 2 S) = 15,6 г/78 г/моль = 0,2 моль

ν ост. (Na 2 S) = ν исх. (Na 2 S) – ν реаг. (Na 2 S) = 0,2 моль – 0,1 моль = 0,1 моль

m ост. (Na 2 S) = ν реаг. (Na 2 S) · M(Na 2 S) = 0,1 моль · 78 г/моль = 7,8 г

ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(ZnS) = 0,1 моль и m(ZnS) = ν(ZnS) · M(ZnS) = 0,1 моль · 97 г/моль = 9,7 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле:

m(р-ра) = m исх. (р-ра (CH 3 COO) 2 Pb) + m исх. (Zn) – m ост. (Zn) – m(Pb) + m исх. (р-ра Na 2 S) – m(ZnS) = 325 г + 7,8 г – 1,3 г – 20,7 г + 156 г - 9,7 г = 457,1 г

Массовая доля сульфида натрия в образовавшемся растворе равна:

ω(Na 2 S) = m ост. (Na 2 S)/m(р-ра) · 100% = 7,8 г/457,1 г · 100% = 1,71%

Задание №16

Оксид цинка массой 32,4 г нагрели и пропустили через него угарный газ объемом 2,24 л. Угарный газ прореагировал полностью. Образовавшийся твердый остаток растворили в 224 г 40%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовую долю гидроксида калия в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 17,6%

Пояснение:

При взаимодействии оксида цинка с угарным газом протекает окислительно-восстановительная реакция:

ZnO + CO → Zn + CO 2 (нагревание) (I)

С раствором гидроксида натрия реагируют образовавшийся цинк и непрореагировавший оксид цинка:

ZnO + 2KOH + H 2 O → K 2 (III)

Вычислим количество вещества оксида цинка и угарного газа, вступающих в реакцию (I):

ν исх. (ZnO) = m исх. (ZnO)/M(ZnO) = 32,4 г /81 г/моль = 0,4 моль

ν исх. (CO) = V исх. (CO)/V m = 2,24 л/22,4 л/моль = 0,1 моль

По уравнению реакции (I) ν . (ZnO) = ν(CO), а по условию задачи количество вещества угарного газа в 4 раза меньше количества вещества оксида цинка (0,1 моль CO и 0,4 моль ZnO), поэтому оксид цинка прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν исх. (ZnO) = 0,4 моль и ν ост. (ZnO) = 0,4 моль – 0,1 моль = 0,3 моль.

Для расчета в дальнейшем массы конечного раствора необходимо знать массы образовавшегося цинка и непрореагировавшего оксида цинка:

m ост. (ZnO) = ν ост. (ZnO) · M(ZnO) = 0,3 моль · 81 г/моль = 24,3 г

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

Вычислим массу и количество вещества гидроксида натрия:

m исх. (KOH) = m исх. (р-ра KOH) · ω(KOH) = 224 г · 0,4 = 89,6 г

ν исх. (KOH) = m исх. (KOH)/M(KOH) = 89,6 г/56 г/моль = 1,6 моль

Согласно уравнениям реакции (II) и (III) ν II (KOH) = 2ν(Zn) и ν III (KOH) = 2ν ост. (ZnO), следовательно, общее количество и масса реагирующей щелочи равны:

ν общ. (KOH) = ν II (KOH) + ν III (KOH) = 2ν(Zn) + 2ν ост. (ZnO) = 2 · 0,1 моль + 2 · 0,3 моль = 0,8 моль

m реаг. (KOH) = ν реаг. (KOH) · M(KOH) = 0,8 моль · 56 г/моль = 44,8 г

Вычислим массу непрореагировавшей щелочи:

m ост. (KOH) = m исх. (KOH) - m реаг. (KOH) = 89,6 г – 44,8 г = 44,8 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле:

m(р-ра) = m исх. (р-ра KOH) + m(Zn) + m ост. (ZnO) – m(H 2) = 224 г + 6,5 г + 24,3 г – 0,2 г = 254,6 г

Массовая доля щелочи в образовавшемся растворе равна:

ω(KOH) = m ост. (KOH)/m(р-ра) · 100% = 44,8 г/254,6 г · 100% = 17,6%

Задание №17

К 10%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 75,8 г свинцового сахара ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O), добавили 15,6 г цинка. После завершения реакции к полученной смеси добавили 312 г 10%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 1,71%

Пояснение:

При взаимодействии сульфата цинка с магнием протекает реакция замещения:

Zn + (CH 3 COO) 2 Pb → (CH 3 COO) 2 Zn + Pb↓ (I)

Вычислим количество вещества ацетата свинца и цинка, вступающих в реакцию (I):

ν исх. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = ν исх. ((CH 3 COO) 2 Pb) = m исх. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O)/M((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = 75,8 г /379 г/моль = 0,2 моль

ν исх. (Zn) = m исх. (Zn)/M(Zn) = 15,6 г/65 г/моль = 0,24 моль

По уравнению реакции (I) ν(Zn) = ν((CH 3 COO) 2 Pb), а по условию задачи количество вещества ацетата свинца меньше количества вещества цинка (0,2 моль (CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O и 0,24 моль Zn), поэтому цинк прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν исх. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(Pb) = ν реаг. (Zn) = 0,2 моль и ν ост. (Zn) = 0,24 моль – 0,2 моль = 0,04 моль.

Для расчета в дальнейшем массы конечного раствора необходимо знать массы образовавшегося свинца, непрореагировавшего цинка и исходного раствора свинцового сахара:

m ост. (Pb) = ν ост. (Pb) · M(Pb) = 0,2 моль · 207 г/моль = 41,4 г

m ост. (Zn) = ν ост. (Zn) · M(Zn) = 0,04 моль · 65 г/моль = 2,6 г

ν исх. ((CH 3 COO) 2 Pb · 3H 2 O) = ν исх. ((CH 3 COO) 2 Pb) = 0,2 моль, следовательно,

m((CH 3 COO) 2 Pb) = ν((CH 3 COO) 2 Pb) · M((CH 3 COO) 2 Pb) = 0,2 моль · 325 г/моль = 65 г

m исх. (р-ра CH 3 COO) 2 Pb) = m((CH 3 COO) 2 Pb)/ω((CH 3 COO) 2 Pb) · 100% = 65 г/10% · 100% = 650 г

С раствором сульфида натрия реагирует образовавшийся по реакции (I) ацетат цинка:

(CH 3 COO) 2 Zn + Na 2 S → ZnS↓ + 2CH 3 COONa (II)

Вычислим массу и количество вещества сульфида натрия:

m исх. (Na 2 S) = m исх. (р-ра Na 2 S) · ω(Na 2 S) = 312 г · 0,1 = 31,2 г

ν исх. (Na 2 S) = m исх. (Na 2 S)/M(Na 2 S) = 31,2 г/78 г/моль = 0,4 моль

Согласно уравнению реакции (II) ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(Na 2 S), следовательно, количество вещества непрореагировавшего сульфида натрия равно:

ν ост. (Na 2 S) = ν исх. (Na 2 S) – ν реаг. (Na 2 S) = 0,4 моль – 0,2 моль = 0,2 моль

m ост. (Na 2 S) = ν реаг. (Na 2 S) · M(Na 2 S) = 0,2 моль · 78 г/моль = 15,6 г

Для расчета массы конечного раствора необходимо вычислить массу сульфида цинка:

ν((CH 3 COO) 2 Zn) = ν(ZnS) = 0,2 моль и m(ZnS) = ν(ZnS) · M(ZnS) = 0,2 моль · 97 г/моль = 19,4 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле:

m(р-ра) = m исх. (р-ра (CH 3 COO) 2 Pb) + m исх. (Zn) – m ост. (Zn) – m(Pb) + m исх. (р-ра Na 2 S) – m(ZnS) = 650 г + 15,6 г – 2,6 г – 41,4 г + 312 г - 19,4 г = 914,2 г

Массовая доля сульфида натрия в образовавшемся растворе равна:

ω(Na 2 S) = m ост. (Na 2 S)/m(р-ра) · 100% = 15,6 г/914,2 г · 100% = 1,71%

Задание №18

К 10%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 50 г медного купороса (CuSO 4 · 5H 2 O), добавили 19,5 г цинка. После завершения реакции к полученной смеси добавили 200 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 3,8%

Пояснение:

При взаимодействии сульфата меди (II) с цинком протекает реакция замещения:

Zn + CuSO 4 → ZnSO 4 + Cu (I)

Вычислим количество вещества медного купороса и цинка, вступающих в реакцию (I):

ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = m(CuSO 4 · 5H 2 O)/M(CuSO 4 · 5H 2 O) = 50 г /250 г/моль = 0,2 моль

ν(Zn) = m(Zn)/M(Zn) = 19,5 г/65 г/моль = 0,3 моль

По уравнению реакции (I) ν(Zn) = ν(CuSO 4), а по условию задачи количество вещества медного купороса в недостатке (0,2 моль CuSO 4 · 5H 2 O и 0,3 моль Zn), поэтому цинк прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(ZnSO 4) = ν(Cu) = ν реаг. (Zn) = 0,2 моль и ν ост. (Zn) = 0,3 моль – 0,2 моль = 0,1 моль.

m(Cu) = ν(Cu) · M(Cu) = 0,2 моль · 64 г/моль = 12,8 г

ν(CuSO 4 · 5H 2 O) = ν(CuSO 4) = 0,2 моль, следовательно, m(CuSO 4) = ν(CuSO 4) · M(CuSO 4) = 0,2 моль · 160 г/моль = 32 г

m исх. (р-ра CuSO 4) = m(CuSO 4)/ω(CuSO 4) · 100% = 32 г/10% · 100% = 320 г

С раствором гидроксида натрия реагируют непрореагировавший полностью в реакции (I) цинк и сульфат цинка с образованием комплексной соли – тетрагидроксоцинката натрия:

Zn + 2NaOH + 2H 2 O → Na 2 + H 2 (II)

ZnSO 4 + 4NaOH → Na 2 + Na 2 SO 4 (III)

Вычислим массу и количество вещества гидроксида натрия:

m исх. (NaOH) = m исх. (р-ра NaOH) · ω(NaOH) = 200 г · 0,3 = 60 г

ν исх. (NaOH) = m исх. (NaOH)/M(NaOH) = 60 г/40 г/моль = 1,5 моль

Согласно уравнениям реакции (II) и (III) ν II (NaOH) = 2ν ост. (Zn) и ν III (NaOH) = 4ν(ZnSO 4), следовательно, общее количество и масса реагирующей щелочи равны:

ν общ. (NaOH) = ν II (NaOH) + ν III (NaOH) = 2 · 0,1 моль + 4 · 0,2 моль = 1 моль

m реаг. (NaOH) = ν реаг. (NaOH) · M(NaOH) = 1 моль · 40 г/моль = 40 г

Вычисли массу непрореагировавшей щелочи:

m ост. (NaOH) = m исх. (NaOH) - m реаг. (NaOH) = 60 г – 40 г = 20 г

ν ост. (Zn) = ν(H 2) = 0,1 моль и m(H 2) = ν(H 2) · M(H 2) = 0,1 моль · 2 г/моль = 0,2 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле (массу непрореагировавшего по реакции (I) цинка не учитываем, поскольку в реакциях (II) и (III) переходит в раствор):

m(р-ра) = m исх. (р-ра CuSO 4) + m исх. (Zn) - m(Cu) + m исх. (р-ра NaOH) – m(H 2) = 320 г + 19,5 г – 12,8 г + 200 г – 0,2 г = 526,5 г

Массовая доля щелочи в образовавшемся растворе равна:

ω(NaOH) = m ост. (NaOH)/m(р-ра) · 100% = 20 г/526,5 г · 100% = 3,8%

Задание №19

В результате растворения смеси порошков меди и оксида меди (II) в концентрированной серной кислоте выделился сернистый газ объемом 8,96 л и образовался раствор массой 400 г с массовой долей сульфата меди (II) 20%. Вычислите массовую долю оксида меди (II) в исходной смеси.

Ответ: 23,81%

Пояснение:

При взаимодействии меди и оксида меди (II) с концентрированной серной кислотой протекают следующие реакции:

Cu + 2H 2 SO 4 → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (I)

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O (II)

Вычислим массу и количество вещества сульфата меди (II):

m(CuSO 4) = m(CuSO 4) · ω(CuSO 4) = 400 г · 0,2 = 80 г

ν(CuSO 4) = m(CuSO 4)/M(CuSO 4) = 80 г /160 г/моль = 0,5 моль

Вычислим количество вещества сернистого газа:

ν(SO 2) = V(SO 2)/V m = 8,96 л/22,4 л/моль = 0,4 моль

По уравнению реакции (I) ν(Cu) = ν(SO 2) = ν I (CuSO 4), следовательно, ν(Cu) = ν I (CuSO 4) = 0,4 моль.

Поскольку ν общ. (CuSO 4) = ν I (CuSO 4) + ν II (CuSO 4), то ν II (CuSO 4) = ν общ. (CuSO 4) - ν I (CuSO 4) = 0,5 моль – 0,4 моль = 0,1 моль.

По уравнению реакции (II) ν II (CuSO 4) = ν(CuO), следовательно, ν(CuO) = 0,1 моль.

Вычислим массы меди и оксида меди (II):

m(Cu) = M(Cu) ∙ ν(Cu) = 64 г/моль ∙ 0,4 моль = 25,6 г

m(CuO) = M(CuO) ∙ ν(CuO) = 80 г/моль ∙ 0,1 моль = 8 г

Общая смеси, состоящая из меди и оксида меди (II), равна:

m(смеси) = m(CuO) + m(Cu) = 25,6 г + 8 г = 33,6 г

Вычислим массовую долю оксида меди (II):

ω(CuO) = m(CuO)/m(смеси) ∙ 100% = 8 г/33,6 г ∙ 100% = 23,81%

Задание №20

В результате нагревания 28,4 г смеси порошков цинка и оксида цинка на воздухе ее масса увеличилась на 4 г. Вычислите объем раствора гидроксида калия с массовой долей 40% и плотностью 1,4 г/мл, который потребуется для растворения исходной смеси.

Ответ: 80 мл

Пояснение:

При нагревании цинка на воздухе цинк окисляется и превращается в оксид:

2Zn + O 2 → 2ZnO(I)

Поскольку масса смеси увеличилась, то это увеличение произошло за счет массы кислорода:

ν(O 2) = m(O 2)/M(O 2) = 4 г /32 г/моль = 0,125 моль, следовательно, количество цинка в два раза больше количества вещества и массу кислорода, поэтому

ν(Zn) = 2ν(O 2) = 2 · 0,125 моль = 0,25 моль

m(Zn) = M(Zn) · ν(Zn) = 0,25 моль · 65 г/моль = 16,25 г

Вычислим массу и количество вещества оксида цинка равна:

m(ZnO) = m(смеси) – m(Zn) = 28,4 г – 16,25 г = 12,15 г

ν(ZnO) = m(ZnO)/M(ZnO) = 12,15 г/81 г/моль = 0,15 моль

С гидроксидом калия взаимодействуют и цинк, и оксид цинка:

Zn + 2KOH + 2H 2 O → K 2 + H 2 (II)

ZnO + 2KOH + H 2 O → K 2 (III)

По уравнениям реакций (II) и (III) ν I (KOH) = 2ν(Zn) и ν II (KOH) = 2ν(ZnO), следовательно, общее количество вещества и масса гидроксида калия равны:

ν(KOH) = 2ν(Zn) + 2ν(ZnO) = 2 ∙ 0,25 моль + 2 ∙ 0,15 моль = 0,8 моль

m(KOH) = M(KOH) ∙ ν(KOH) = 56 г/моль ∙ 0,8 моль = 44,8 г

Вычислим массу раствора гидроксида калия:

m(р-р KOH) = m(KOH)/ω(KOH) ∙ 100% = 44,8 г/40% ∙ 100% = 112 г

Объем раствора гидроксида калия равен:

V(р-р KOH) = m(KOH)/ρ(KOH) = 112 г/1,4 г/моль = 80 мл

Задание №21

Смесь оксида магия и карбоната магния массой 20,5 г нагрели до постоянной массы, при этом масса смеси уменьшилась на 5,5 г. После этого твердый остаток полностью прореагировал с раствором серной кислоты с массовой долей 28% и плотностью 1,2 г/мл. Вычислите объем раствора серной кислоты, необходимый для растворения этого остатка.

Ответ: 109,375 мл

Пояснение:

При нагревании карбонат магния разлагается до оксида магния и углекислого газа:

MgCO 3 → MgO + CO 2 (I)

Оксид магния реагирует с раствором серной кислоты по уравнению:

MgO + H 2 SO 4 → MgSO 4 + H 2 O (II)

Масса смеси оксида и карбоната магния уменьшилась за счет выделившегося углекислого газа.

Вычислим количество образовавшегося углекислого газа:

ν(CO 2) = m(CO 2)/M(CO 2) = 5,5 г /44 г/моль = 0,125 моль

По уравнению реакции (I) ν(CO 2) = ν I (MgO), следовательно, ν I (MgO) = 0,125 моль

Вычислим массу прореагировавшего карбоната магния:

m(MgCO 3) = ν(MgCO 3) ∙ M(MgCO 3) = 84 г/моль ∙ 0,125 моль = 10,5 г

Вычислим массу и количество вещества оксида магния в исходной смеси:

m(MgO) = m(смеси) - m(MgCO 3) = 20,5 г – 10,5 г = 10 г

ν(MgO) = m(MgO)/M(MgO) = 10 г/40 г/моль = 0,25 моль

Общее количество оксида магния равно:

ν общ. (MgO) = ν I (MgO) + ν(MgO) = 0,25 моль + 0,125 моль = 0,375 моль

По уравнению реакции (II) ν общ. (MgO) = ν(H 2 SO 4), следовательно, ν(H 2 SO 4) = 0,375 моль.

Вычислим массу серной кислоты:

m(H 2 SO 4) = ν(H 2 SO 4) ∙ M(H 2 SO 4) = 0,375 моль ∙ 98 г/моль = 36,75 г

Вычислим массу и объем раствора серной кислоты:

m(р-ра H 2 SO 4) = m(H 2 SO 4)/ω(H 2 SO 4) ∙ 100% = 36,75 г/28% ∙ 100% = 131,25 г

V(р-ра H 2 SO 4) = m(р-ра H 2 SO 4)/ρ(р-ра H 2 SO 4) = 131,25 г/1,2 г/мл = 109,375 мл

Задание №22

Водород объемом 6,72 л (н.у.) пропустили над нагретым порошком оксида меди (II), при этом водород прореагировал полностью. В результате получили 20,8 г твердого остатка. Этот остаток растворили в концентрированной серной кислоте массой 200 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 25,4%

Пояснение:

При пропускании водорода над оксидом меди (II) восстанавливается медь:

CuO + H 2 → Cu + H 2 O (нагревание) (I)

Твердый остаток, состоящий из металлической меди и непрореагировавшего оксида меди (II), реагирует с концентрированной серной кислотой согласно уравнениям:

Cu + 2H 2 SO 4 (конц.) → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O (II)

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O (III)

Вычислим количество вещества водорода, участвовавшего в восстановлении оксида меди (II):

ν(H 2) = V(H 2)/V m = 6,72 л/22,4 л/моль = 0,3 моль,

ν(H 2) = ν(Cu) = 0,3 моль, следовательно, m(Cu) = 0,3 моль · 64 г/моль = 19,2 г

Вычислим массу непрореагировавшего CuO, зная массу твердого остатка:

m(CuO) = m(тв. ост.) – m(Cu) = 20,8 г – 19,2 г = 1,6 г

Вычислим количество вещества оксида меди (II):

ν(CuO) = m(CuO)/M(CuO) = 1,6 г/80 г/моль = 0,02 моль

Согласно уравнению (I) ν(Cu) = ν I (CuSO 4), согласно уравнению (II) ν(CuO) = ν II (CuSO 4), следовательно, ν общ. (CuSO 4) = ν II (CuSO 4) + ν III (CuSO 4) = 0,3 моль + 0,02 моль = 0,32 моль.

Вычислим общую массу сульфата меди (II):

m общ. (CuSO 4) = ν общ. (CuSO 4) · M(CuSO 4) = 0,32 моль · 160 г/моль = 51,2 г

Для того чтобы вычислить массу образовавшегося раствора, необходимо учесть массу диоксида серы, выделяющегося в реакции (II):

ν(Cu) = ν(SO 2), следовательно, ν(SO 2) = 0,3 моль и m(SO 2) = ν(SO 2) · M(SO 2) = 0,3 моль · 64 г/моль = 19,2 г

Вычислим массу образовавшегося раствора:

m(р-ра) = m(тв. ост.) + m(р-ра H 2 SO 4) – m(SO 2) = 20,8 г + 200 г – 19,2 г = 201,6 г

Массовая доля сульфата меди (II) в образовавшемся растворе равна:

ω(CuSO 4) = m(CuSO 4)/m(р-ра) · 100% = 51,2 г/201,6 г · 100% = 25,4%

Задание №23

К 10%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 114,8 г кристаллогидрата сульфата цинка (ZnSO 4 · 7H 2 O), добавили 12 г магния. После завершения реакции к полученной смеси добавили 365 г 20%-ной хлороводородной кислоты. Определите массовую долю хлороводорода в полученном растворе (процессами гидролиза пренебречь).

Ответ: 3,58%

Пояснение:

При взаимодействии сульфата цинка с магнием протекает реакция замещения:

Mg + ZnSO 4 → MgSO 4 + Zn (I)

Вычислим количество вещества сульфата цинка и магния, вступающих в реакцию (I):

ν исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν(ZnSO 4) = m исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O)/M(ZnSO 4 · 7H 2 O) = 114,8 г /287 г/моль = 0,4 моль

ν исх. (Mg) = m исх. (Mg)/M(Mg) = 12 г/24 г/моль = 0,5 моль

По уравнению реакции (I) ν исх. (Mg) = ν(ZnSO 4), а по условию задачи количество вещества сульфата цинка (0,4 моль ZnSO 4 · 7H 2 O и 0,5 моль Mg), поэтому магний прореагировал не полностью.

Расчет ведем по недостатку вещества, следовательно, ν исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν(MgSO 4) = ν(Zn) = ν реаг. (Mg) = 0,4 моль и ν ост. (Mg) = 0,5 моль – 0,4 моль = 0,1 моль.

Для расчета в дальнейшем массы исходного раствора сульфата цинка:

ν исх. (ZnSO 4 · 7H 2 O) = ν исх. (ZnSO 4) = 0,4 моль, следовательно, m(ZnSO 4) = ν(ZnSO 4) · M(ZnSO 4) = 0,4 моль · 161 г/моль = 64,4 г

m исх. (р-ра ZnSO 4) = m(ZnSO 4)/ω(ZnSO 4) · 100% = 64,4 г/10% · 100% = 644 г

С раствором соляной кислоты могут реагировать магний и цинк:

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 (II)

Mg + 2HCl → MgCl 2 + H 2 (III)

Вычислим массу хлороводорода в растворе:

m исх. (HCl) = m исх. (р-ра HCl) · ω(HCl) = 365 г · 0,2 = 73 г

Согласно уравнениям реакции (II) и (III) ν II (HCl) = 2ν(Zn) и ν III (HCl) = 2ν(Mg), следовательно, общее количество и масса реагирующего хлороводорода равны:

ν реаг. (HCl) = ν II (HCl) + ν III (HCl) = 2ν(Zn) + 2ν(Mg) = 2 · 0,1 моль + 2 · 0,4 моль = 1 моль

m реаг. (HCl) = ν реаг. (HCl) · M(HCl) = 1 моль · 36,5 г/моль = 36,5 г

Вычислим массу непрореагировавшей соляной кислоты:

m ост. (HCl) = m исх. (HCl) - m реаг. (HCl) = 73 г – 36,5 г = 36,5 г

Для расчета массы конечного раствора необходимо вычислить массу выделяющегося в результате реакций (II) и (III) водорода:

ν(Zn) = ν II (H 2) = 0,1 моль и m II (H 2) = ν II (H 2) · M(H 2) = 0,1 моль · 2 г/моль = 0,2 г

ν ост. (Mg) = ν III (H 2) = 0,4 моль и m III (H 2) = ν III (H 2) · M(H 2) = 0,4 моль · 2 г/моль = 0,8 г

m общ. (H 2) = m II (H 2) + m III (H 2) = 0,2 г + 0,8 г = 1 г

Массу полученного раствора вычисляем по формуле:

m(р-ра) = m исх. (р-ра ZnSO 4) + m исх. (Mg) + m исх. (р-ра HCl) – m общ. (H 2) = 644 г + 12 г + 365 г – 1 г = 1020 г

Массовая доля хлороводородной кислоты в образовавшемся растворе равна:

ω(HCl) = m ост. (HCl)/m(р-ра) · 100% = 36,5 г/1020 г · 100% = 3,58%