Смесь карбоната магния, гидрокарбоната натрия и карбоната натрия прокалили до постоянной массы, при этом выделилось 6,72 л газа (н.у.). Образовавшуюся после прокаливания смесь обработали разбавленного раствора серной кислоты, при этом выделилось ещё 11,2л газа (н.у.). Чему равно массовая доля гидрокарбоната натрия в смеси, если известно, что в реакцию вступило 58,8 г кислоты.
Дано: Решение
V(газа) = 6,72 л 1. Запишем уравнения протекающих реакций: Vm = 22,4 л/моль 1. MgCO3 = MgO + CO2 V(нов.газа) = 11,2 л 2. 2NaHCO3 = Na2CO3+H2O +CO2 m(H2SO4) = 58,8 г 3. NA2CO3 - при t не идёт
2. Найдём количество вещества углекислого газа, выделившегося при прокаливании исходной смеси (с учётом того, что этот газ выделяется в двух реакциях), количество вещества углекислого газа, выделившегося при реакции прокалённой смеси с серной кислотой, и количество вещества прореагировавшей кислоты:
По уравнению реакции 4: n(CO2)4=n(H2SO4)4=0,5 моль, следовательно n(H2SO4)5=n(H2SO4)4,5-n(H2SO4)4=0,6 моль-0,5 моль=0,1 моль, a n(H2SO4)5=n(MgO)=0,1 моль.
По уравнению реакции 1: n(MgO)=n(MgCO3)=n(CO2)1=0,1 моль. Следовательно, n(CO2)2=n(CO2)1,2- n(CO2)1= 0,3 моль- 0,1 моль=0,2 моль, n(NaHCO3)=2(CO2)2=2*0,2 моль=0,4 моль.
По уравнению реакции 4: n(Na2CO3)4=n(CO2)4=0,5 моль, а n(Na2CO3)4= n(Na2CO3)исх.+ n(Na2CO3)2. Найдём n(Na2CO3)исх.: n(Na2CO3)исх= n(Na2CO3)4- n(Na2CO3)2=0,5 моль-0,2моль =0,3 моль.
3. Найдём массы веществ в исходной смеси: m(MgCO3)= n(MgCO3)*M(MgCO3)=0,1 моль*84г/моль=8,4 г. m(NaHCO3)=n(NaHCO3)*M(NaHCO3)=0,4 моль*84г/моль=33,6 г. m(Na2CO3)=n(Na2CO3)*M(Na2CO3)=0,3 моль*106г/моль=31,8г.
4. Найдём массу смеси и массовую долю гидрокарбоната натрия: m(смеси)=m(MgCO3)+m(NaHCO3)+m(Na2CO3)=8,4г+33,6г+31,8=73,8г, w(NaHCO3)=m(NaHCO3)/m(смеси)*100%=33,6г/73,8г*100%=45,5%.
Відновлювальний випал. Збагачений флотацією галенит обпалюють на повітрі для видалення сульфуру і утворений плюмбум(II) оксид відновлюють коксом або частіше – карбон(II) оксидом в шахтних печах:
2PbS + 3O2 = 2PbO + SO2
PbO + CO = Pb + CO2
В результаті отримують чорновий свинець, з якого виділяють мідь, срібло, залізо, миш’як, сурму. Вісмут залишається в сплаві зі свинцем. Особливо чистий свинець отримують електролітичним рафінуванням з використанням флуоросилікатного електроліту.
Окислювальне випалювання. Особливо чисту руду PbS піддають частковому окисненню до PbO, а потім суміш прожарюють:
PbS + 2PbO = 3Pb + SO2
З солей плюмбуму електролізом.
Взаємодія солей плюмбуму з цинком з утворенням “свинцевого дерева”:
Задача.
Смесь карбоната магния, гидрокарбоната натрия и карбоната натрия прокалили до постоянной массы, при этом выделилось 6,72 л газа (н.у.). Образовавшуюся после прокаливания смесь обработали разбавленного раствора серной кислоты, при этом выделилось ещё 11,2л газа (н.у.). Чему равно массовая доля гидрокарбоната натрия в смеси, если известно, что в реакцию вступило 58,8 г кислоты.
Дано: Решение
V(газа) = 6,72 л 1. Запишем уравнения протекающих реакций: Vm = 22,4 л/моль 1. MgCO3 = MgO + CO2 V(нов.газа) = 11,2 л 2. 2NaHCO3 = Na2CO3+H2O +CO2 m(H2SO4) = 58,8 г 3. NA2CO3 - при t не идёт
4. Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 +H2O Найти: w(долю)NaHCO3 -? 5. MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O
2. Найдём количество вещества углекислого газа, выделившегося при прокаливании исходной смеси (с учётом того, что этот газ выделяется в двух реакциях), количество вещества углекислого газа, выделившегося при реакции прокалённой смеси с серной кислотой, и количество вещества прореагировавшей кислоты:
n(CO2)1,2 = V (CO2)1,2/Vm = 6,72л/22,4л/моль = 0,3 моль, n(CO2)4 = V/(CO2)4/Vm = 11,2л /22,4л /моль = 0,5 моль, n(H2SO4 = m(H2SO4)4,5/M(H2SO4) = 0,6 моль.
По уравнению реакции 4: n(CO2)4=n(H2SO4)4=0,5 моль, следовательно n(H2SO4)5=n(H2SO4)4,5-n(H2SO4)4=0,6 моль-0,5 моль=0,1 моль, a n(H2SO4)5=n(MgO)=0,1 моль.
По уравнению реакции 1: n(MgO)=n(MgCO3)=n(CO2)1=0,1 моль. Следовательно, n(CO2)2=n(CO2)1,2- n(CO2)1= 0,3 моль- 0,1 моль=0,2 моль, n(NaHCO3)=2(CO2)2=2*0,2 моль=0,4 моль.
По уравнению реакции 4: n(Na2CO3)4=n(CO2)4=0,5 моль, а n(Na2CO3)4= n(Na2CO3)исх.+ n(Na2CO3)2. Найдём n(Na2CO3)исх.: n(Na2CO3)исх= n(Na2CO3)4- n(Na2CO3)2=0,5 моль-0,2моль =0,3 моль.
3. Найдём массы веществ в исходной смеси: m(MgCO3)= n(MgCO3)*M(MgCO3)=0,1 моль*84г/моль=8,4 г. m(NaHCO3)=n(NaHCO3)*M(NaHCO3)=0,4 моль*84г/моль=33,6 г. m(Na2CO3)=n(Na2CO3)*M(Na2CO3)=0,3 моль*106г/моль=31,8г.
4. Найдём массу смеси и массовую долю гидрокарбоната натрия: m(смеси)=m(MgCO3)+m(NaHCO3)+m(Na2CO3)=8,4г+33,6г+31,8=73,8г, w(NaHCO3)=m(NaHCO3)/m(смеси)*100%=33,6г/73,8г*100%=45,5%.
ответ: 45,5%
Отримання плюмбуму.
Відновлювальний випал. Збагачений флотацією галенит обпалюють на повітрі для видалення сульфуру і утворений плюмбум(II) оксид відновлюють коксом або частіше – карбон(II) оксидом в шахтних печах:
2PbS + 3O2 = 2PbO + SO2
PbO + CO = Pb + CO2
В результаті отримують чорновий свинець, з якого виділяють мідь, срібло, залізо, миш’як, сурму. Вісмут залишається в сплаві зі свинцем. Особливо чистий свинець отримують електролітичним рафінуванням з використанням флуоросилікатного електроліту.
Окислювальне випалювання. Особливо чисту руду PbS піддають частковому окисненню до PbO, а потім суміш прожарюють:
PbS + 2PbO = 3Pb + SO2
З солей плюмбуму електролізом.
Взаємодія солей плюмбуму з цинком з утворенням “свинцевого дерева”:
Pb(NO3)2 + Zn = Zn(NO3)2 + Pb
або відновленням плюмбум(II) оксиду воднем:
PbO + H2 = Pb + H2O