166277 (Определение массовой доли вещества), страница 2

1. Железо при обычных условиях с концентрированной серной кислотой не взаимодействует, но растворяется в разбавленной азотной кислоте с образованием нитрата железа(Ш):

2. Вычислим количество вещества магния:

3. Вычислим количество вещества железа:

4. Определим соотношение металлов в смеси:!(Fe): Ti(Mg) ж 0,15: 0,3 ж 1: 2. Ответ: ra(Fe): ra(Mg) ж 1: 2.

Задача 10. Навеску смеси порошкообразных хрома и марганца обработали хлором без нагревания, масса навески при этом увеличилась на 2,13 г. Полученную смесь растворили в воде. Нерастворившийся твердый остаток отделили и обработали при нагревании концентрированной серной кислотой. Выделившийся газ был поглощен 60 мл 0,2 M раствора перманганата калия. Вычислите массу исходной навески.

Решение

1. С хлором без нагревания взаимодействует только марганец, при этом образуется соль MnCl₂, растворимая в воде. С концентрированной серной кислотой при нагревании взаимодействует хром, причем образуется сульфат хрома(Ш) и выделяется SO₂, который и взаимодействует с перманганатом калия:

2. Найдем массу марганца:

то(Мп) ж 0,03 моль ■ 55 г/моль ж 1,65 г.

3. Найдем массу хрома:

TO(Cr) ж 0,02 моль ■ 52 г/моль ж 1,04 г.

4. Вычислим массу исходной смеси:

то(см.) ж TO(Cr) K то(Мп); то(см.) ж 1,04 г K 1,65 г ж 2,69 г. Ответ: то(см.) ж 2,69 г.

Задача 11. При прокаливании смеси, содержащей равные количества вещества гидроксида, карбоната и нитрата двухвалентного металла, масса смеси уменьшилась на 25,5 г. Определите металл, входящий в состав соединений, а также массу смеси, если смесь не содержит примесей, а массовая доля металла в ней равна 46,83%.

Решение

1. Обозначим молярную массу металла через а количество вещества каждого компонента смеси — через Так как металл двухвалентен, а количества веществ в смеси равны, то масса металла равна 3,- (г).

Выразим массу исходной смеси:

то(исх. см.) ж то(Me(OH)₂) K то(Me(NO₃)₂) K Tre(MeCO₃); то(исх. см.) ж -(, K 34) K -(, K 124) K -(, K 60); то(исх. см.) ж 3,- K 218-.

2. Определим металл:

Решая это уравнение, получаем, ж 64, следовательно, металл — медь.

3. Напишем уравнения реакций:

(1) (2 (3

4. Найдем массу исходной смеси.

Так как масса смеси уменьшилась за счет образования газообразных продуктов реакции, то:

о(исх. см.) ж о(кон. см.) K 25,5;

то(исх. см.) ж - ■ 98 K - ■ 188 K - ■ 124; то(исх. см.) ж 410-;

то(кон. см.) ж TO₁(CuO) K To₂(CuO) K To₃(CuO);

Следовательно, в смеси было по 0,15 моль веществ. Найдем ее массу:

то(исх. см.) ж 0,15 ■ 410 ж 61,5 (г). Ответ: Cu; то(исх. см.) ж 61,5 г.

Задача 12. Hитрат неизвестного металла растворили в воде и полученный раствор разделили на две равные части. К одной части добавили магний, к другой — такую же массу марганца. По окончании реакции масса осадка во второй части оказалась на 3,1 г меньше, чем в первой. После добавления избытка соляной кислоты к обоим осадкам они частично растворились, и их массы оказались равными и составили 21,6 г. Oπределите неизвестный металл.

Pешение

1. Hадо учесть, что осадки — это неизвестный металл, вытесненный из соли магнием и марганцем, который, в отличие от магния и марганца, не растворяется в соляной кислоте:

2. Так как массы осадков равны, то одинаково и количество вещества металла, а, следовательно, равны и количества вещества вступивших в реакцию магния и марганца.

Если прореагирует 1 моль магния и 1 моль марганца, то разность масс осадков будет равна Дт = 55 г -24 г = 31 г. Так как разность масс осадков равна 3,1 г, следовательно, в реакцию вступило 0,1 моль Mg и 0,1 моль Mn. Cогласно уравнениям реакций образовалось по 0,2 моль неизвестного металла. Hайдем его молярную массу:

= 108 г/моль, металл — серебро. Oт в е т: Ag.

Задача 12. Что общего и различного в химических свойствах пероксида водорода и бромоводорода? Приведите уравнения реакций, подтверждающие ответ.

Pешение

Oкислительно-восстановительные свойства веществ характеризует величина стандартного восстановительного потенциала:

Анализ этих данных показывает, что бромоводород — восстановитель, а у пероксида водорода окислительные свойства преобладают над восстановительными:

Восстановительные свойства бромоводорода выражены сильнее, чем у пероксида водорода:

В кислотно-основных взаимодействиях растворы обоих соединений проявляют кислотные свойства, например вступают в реакцию нейтрализации:

2HBr K Ba(OH)₂ ж BaBr₂ K 2H₂O; H₂O₂ K Ba(OH)₂ ж BaO₂ K 2H₂O. Но HBr — сильная кислота, а H₂O₂ — слабая:

BaO₂ K 2HBr ж BaBr₂ K H₂O₂.

Оба вещества способны разлагаться:

Но реакция разложения бромоводорода обратима и протекает только при нагревании; пероксид водорода может разлагаться самопроизвольно под действием света или в присутствии катализатора. Процесс необратим.