Сожгли уголь образованный газ пропустили через ванну воду, в результате чего образовался осадок массой 10 г. Вычислите объем воздуха, с объемной долей кислорода 21%, который израсходуется на сжигание угля.
Ca3P2 + 6HCl → 2PH3 + 3CaCl2 4PH3 + 5O2 → 2P2O5 + 6H2↑ Находим количество вещества Ca3P2: v(Ca3P2) = m/M = 582,4/182 = 3,2 моль По уравнению первой реакции n(PH3) = 2* n(Ca3P2) = 2*3,2 = 6,4 моль Находим массу PH3 m(PH3) = n*M = 6,4*34 = 217,6 г Определим массу P2O5 во второй реакции: v(P2O5) = n(PH3)*2/4 = 6,4*2/4 = 3,2 моль отсюда m(P2O5) = n*M = 3,2*142 = 454,4 г Маса раствора гидроксида натрия составляет: m(р-ра) = р*V = 1,28*800 = 1024 г Находим массу NaOH в растворе и его количество в-ва: m(NaOH) = 1024*25%/100% = 256 г v(NaOH) = m/M = 256/40 = 6,4 моль Масса воды в растворе будет равна: m(H2O) = m(р-ра) — m(NaOH) = 1024 — 256 = 768 г Таким образом, для третей реакции у нас имеется 6,4 моль NaOH и 3,2 моль P2O5. Такое соотношение веществ мы можем наблюдать в реакции получения дигидроортофосфата натрия: 2NaOH + P2O5 + H2O → 2NaH2PO4 Находим массу NaH2PO4: v(NaOH) = n(NaH2PO4) = 6,4 моль (по уравнению реакции) m(NaH2PO4) = n*M = 6,4*120 = 768 г Масса воды ушедшей на реакцию составляет: v(P2O5) = v(H2O) = 3,2 моль (по уравнению реакции) m1(H2O) = n*M = 3,2*18 = 57,6 г Таким образом, воды в растворе останется: m2(H2O) = m(H2O) — m1(H2O) = 768 — 57,6 = 710,4 г Масса раствора после реакции будет равна: m1(р-ра) = m2(H2O) + m(NaH2PO4) = 710,4 + 768 = 1478,4 г Массовая доля NaH2PO4 в растворе будет составлять: w(NaH2PO4) = m(NaH2PO4) / m1(р-ра) = 768 / 1478,4 = 0,52 или 52%
Смесь(Al,Cu,Au) V(NO2)=0,112 л m(ост.)=2,065 г V(H2)=1,344 л w-? Решение: При введении смесь в концентрированную азотную кислоту, прореагирует только медь. Алюминий в конц. азотке пассивируется. А золото просто не реагирует. При введении смесь в хлороводород будет реагировать только алюминий, т.к. медь и золото в ряду активности стоят за водородом. 1) Cu+4HNO3(к)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O в осадке останется смесь Al и Au=2,065 г 2) 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ объем водорода=1,344 л Начнем с меди: n(NO2)=V(NO2)/Vm=0,112(л)/22,4(л/моль)=0,005 моль Vm=22,4 л/моль - молярный объем Из реакции (1) следует: n(Cu)/n(NO2)=1/2 ⇒ n(Cu)=0,0025 моль m(Cu)=64(г/моль)*0,0025(моль)=0,16 (г) Чтобы найти массу общей смеси, нужно к массе остатка(из 1-ой р-ции) прибавить массу растворившейся меди: m(смеси)=0,16(г)+2,065(г)=2,225 (г) w(Cu)=0,16(г)/2,225(г)=0,072 (7,2%) Далее рассчитаем массу алюминия: n(H2)=1,344(л)/22,4(л/моль)=0,06 моль Из реакции (2) следует: n(H2)/n(Al)=3/2 ⇒ n(Al)=2*n(H2)/3=2*0,06(моль)/3=0,04 моль m(Al)=0,04*27=1,08 (г) w(Al)=1,08(г)/2,225(г)=0,485 (48,5%) w(Au)=100-48,5-7,2=44,3% ответ:w(Cu)=7,2%; w(Al)=48,5%; w(Au)=44,3%.
4PH3 + 5O2 → 2P2O5 + 6H2↑
Находим количество вещества Ca3P2:
v(Ca3P2) = m/M = 582,4/182 = 3,2 моль
По уравнению первой реакции n(PH3) = 2* n(Ca3P2) = 2*3,2 = 6,4 моль
Находим массу PH3
m(PH3) = n*M = 6,4*34 = 217,6 г
Определим массу P2O5 во второй реакции:
v(P2O5) = n(PH3)*2/4 = 6,4*2/4 = 3,2 моль
отсюда
m(P2O5) = n*M = 3,2*142 = 454,4 г
Маса раствора гидроксида натрия составляет:
m(р-ра) = р*V = 1,28*800 = 1024 г
Находим массу NaOH в растворе и его количество в-ва:
m(NaOH) = 1024*25%/100% = 256 г
v(NaOH) = m/M = 256/40 = 6,4 моль
Масса воды в растворе будет равна:
m(H2O) = m(р-ра) — m(NaOH) = 1024 — 256 = 768 г
Таким образом, для третей реакции у нас имеется 6,4 моль NaOH и 3,2 моль P2O5.
Такое соотношение веществ мы можем наблюдать в реакции получения дигидроортофосфата натрия:
2NaOH + P2O5 + H2O → 2NaH2PO4
Находим массу NaH2PO4:
v(NaOH) = n(NaH2PO4) = 6,4 моль (по уравнению реакции)
m(NaH2PO4) = n*M = 6,4*120 = 768 г
Масса воды ушедшей на реакцию составляет:
v(P2O5) = v(H2O) = 3,2 моль (по уравнению реакции)
m1(H2O) = n*M = 3,2*18 = 57,6 г
Таким образом, воды в растворе останется:
m2(H2O) = m(H2O) — m1(H2O) = 768 — 57,6 = 710,4 г
Масса раствора после реакции будет равна:
m1(р-ра) = m2(H2O) + m(NaH2PO4) = 710,4 + 768 = 1478,4 г
Массовая доля NaH2PO4 в растворе будет составлять:
w(NaH2PO4) = m(NaH2PO4) / m1(р-ра) = 768 / 1478,4 = 0,52 или 52%
V(NO2)=0,112 л
m(ост.)=2,065 г
V(H2)=1,344 л
w-?
Решение:
При введении смесь в концентрированную азотную кислоту, прореагирует только медь. Алюминий в конц. азотке пассивируется.
А золото просто не реагирует.
При введении смесь в хлороводород будет реагировать только алюминий, т.к. медь и золото в ряду активности стоят за водородом.
1) Cu+4HNO3(к)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
в осадке останется смесь Al и Au=2,065 г
2) 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ объем водорода=1,344 л
Начнем с меди:
n(NO2)=V(NO2)/Vm=0,112(л)/22,4(л/моль)=0,005 моль
Vm=22,4 л/моль - молярный объем
Из реакции (1) следует:
n(Cu)/n(NO2)=1/2 ⇒ n(Cu)=0,0025 моль
m(Cu)=64(г/моль)*0,0025(моль)=0,16 (г)
Чтобы найти массу общей смеси, нужно к массе остатка(из 1-ой р-ции) прибавить массу растворившейся меди:
m(смеси)=0,16(г)+2,065(г)=2,225 (г)
w(Cu)=0,16(г)/2,225(г)=0,072 (7,2%)
Далее рассчитаем массу алюминия:
n(H2)=1,344(л)/22,4(л/моль)=0,06 моль
Из реакции (2) следует:
n(H2)/n(Al)=3/2 ⇒ n(Al)=2*n(H2)/3=2*0,06(моль)/3=0,04 моль
m(Al)=0,04*27=1,08 (г)
w(Al)=1,08(г)/2,225(г)=0,485 (48,5%)
w(Au)=100-48,5-7,2=44,3%
ответ:w(Cu)=7,2%; w(Al)=48,5%; w(Au)=44,3%.