Нестандартные задачи на установления количественного состава смесей различных веществ
Пример № 1.
Смесь хлороводорода и бромоводорода массой 5, 51 г растворили в воде. На нейтрализацию полученного раствора затратили гидроксид калия массой
5, 04 г Определите массовые доли галогеноводородов в исходной смеси.
Решение:
HCI + KOH → KCI + H2O a
HBr + KOH → KBr + H2O b
mHCI = x, mHBr = 5, 51 - y ;
nHCI = mHCI / MHCI = x/36,5; na KOH = у/ 56;
nHBr = m HBr / M HBr = 5,51 - x / 81 ; nb KOH = 5,04 – y / 56 ;
nHCI = na KOH ; nHBr = nb KOH ;
x/36,5 = y / 56 ; 5,51 – x /81 = 5,04 - y / 56 ;
[ 56x = 36,5 y
[ 5,51 – x / 81 = 5,04 - y / 56
[ 56x - 36,5 y = 0
[ (5,04 – y ) 81 = 56 (5,51 – x ) ;
[ 56x - 36,5 y = 0
[ 408, 24 - 81у = 308, 56 - 56х ;
56 х - 36,5 у = 0
56 х - 81 у = - 99, 68
-------------------------
44 у = - 99, 68
У = - 2, 26 .
56х = 36, 5 ( - 2. 26 ) mHCI = 1, 47 ; mHBr = 5, 51 - 1, 47 = 4, 04.
56х = - 82, 49
Х = - 1, 47. WHCI = 1. 47 / 5, 51 х 100% = 26, 5 % ;
W HBr = 4, 04 / 5, 51 х 100% = 73, 5 % ;
Ответ: HCI = 26? 5 % , HBr = 73, 5 %.
Пример № 2
При сгорании смеси этана и циклопропана массой 8, 8 г образовался углекислый газ объемом 13. 44 л ( при н. у.) Определите массовые доли углеводородов в смеси.
Решение.
2С2Н6 + 7 О2 → 4 СО2 + 6 Н2О. a
2 С3Н8 + 9 О2 → 6 СО2 + 6 Н2О. b
--------- ---------
8,8 13, 44
m С2Н6 = x ; na С2Н6 = у ;
m С3Н8 = 8,8 - х ; nb СО2 = 13, 44 - у ;
n С2Н6 = na С2Н6 ; x / 30 = Ѕ ( у / 22, 4 ) ; х / 30 = у / 44, 8 ;
n С3Н8 = nb СО2 ; 8, 8 - х / = 1/3 ( 13, 44 - у ) / 22,4 ;
[ х / 30 = у / 44, 8 ; [ 44, 8 х - 30 у = 0.
[ 8, 8 - х /42 = 13, 44 – у / 67, 2 ; [ ( 13, 44 - у ) 42 = 67, 2 ( 8, 8 - х ) ;
[ 44, 8 х - 30 у = 0
[ 564, 48 - 42 у = 591, 3 - 67, 2 х
[ 44, 8 х - 30 у = 0 | 2
[ 67, 2 х - 42 у = 26, 82 | 3
[ 22, 4 х - 15 у = 0
–
[ 22, 4 х - 14 у = 8, 94
у = 8, 94. 44, 8 х = 30 ( 8, 94 )
44, 8 х = 268, 2.
х = 5, 98
m С2Н6 = 5, 98. m С3Н8 = 8,8 - 5, 98 = 2, 82.
W С2Н6 = 5, 98 / 8, 8 х 100% = 68, 2 %.
W С3Н8 = 2, 82 / 8, 8 х 100% = 31,8 % .
Ответ: W С2Н6 = 68,2 % , W С3Н8 = 31,8 % .
Задачи.
Смесь сероводорода и йодоводорода объемом 1, 792 л ( при н. у.) пропустили через избыток раствора нитрата серебра. При этом образовался осадок массой 19, 19 г. Определите массовые и объемные доли газов в исходной смеси. Ответ: ( объемные доли – 62? 5 % HI и 37, 5% Н2S, массовые доли – 86, 3 % HI и 13, 7 % Н2S ) При растворении в соляной кислоте сплава магния с алюминием массой 50 г выделился водород объемом 48, 25 л ( при н. у.) Определите массовые доли металлов в сплаве. Ответ: (WMg - 89,8% , WAi - 10,2 % ) Метан объемом 8, 96 л ( при н. у.) подвергли хлорированию.В результате получили смесь хлороформа и тетрахлорида углерода массой 54, 7 г. Вычислите массовую долю хлороформа в продукте хлорирования. Ответ: (W CHCI 3 – 43, 7% ) .
Ответ: ( натрия – 84, 1% , калия – 15, 9% ).
При гидрировании водородом сплава натрия с калием массой 0, 85 г получили смесь металлов массой 0, 88 г. Какой объем водорода, измеренный ( при н. у.) вступил в реакции? Ответ: ( 336мл) . Молибден и вольфрам получают восстановлением оксидов этих металлов водородом при высоких температурах. При восстановлении образца концентрата массой 155, 6 г, который содержит оксид молибдена ( 6) и в качестве примеси оксид вольфрама ( 6) , получили смесь металлов массой 105, 2 г. Рассчитайте объем водорода, измеренный ( при н. у.). который затрачен на восстановление, и массы полученных металлов. Ответ: ( 70, 56 л)MoO3 + 3H2 = MO + 3H2O ( а)
WO3 + 3H2 = W + 3H2O ( б )
Этанол массой 23 г нагрели, получив смесь двух органических веществ массой 17, 6 г. Назовите полученные вещества и рассчитайте их массовые доли в полученной смеси. Ответ: ( WC2H4 - 15, 9% , Wэфира - 84, 1 % ) .С2Н5 ОН → С2Н4 + Н2О ( а )
2 С2Н5 ОН → С2Н5 – О - С2Н5 + Н2О ( б )
Смеси метанола и этанола массой 11 г добавили избыток металлического натрия. В результате реакции выделился газ объемом 3, 36 л ( при н. у.). Чему равны массовые доли спиртов в смеси?
Ответ: ( W метанола – 58, 2%, Wэтанола – 41, 8% ).
При нейтрализации смеси пальмитиновой и стеариновой кислот массой 106, 6 г получили смесь пальмитата натрия и стеарата натрия массой 115, 4 г. Определите массовые доли кислот в исходной смеси.
Ответ: (W С15Н31СООН - 69%, W С17Н35СООН - 40% ).
С17Н35СООН + NaOH → С17Н35СООNa + H2O (a)
С15Н31СООН + NaOH → С15Н31СООNa + H2O (b)
Сожгли смесь метиламина и этиламина массой 10, 7 г получив азот объемом 3, 36 л ( при н. у.), Определите массовые доли аминов в смеси.
Ответ: ( W метиламина – 57, 9%, W этиламина – 42, 1% ).
4 СН4N + 9 O2 → 4 CO2 + 2N2 + 10 H2O
4 C2H7 N + 15 O2 → 8 CO2 + 2N2 + 14 H2O
При взаимодействии смеси этиламина и диэтиламина массой 26, 4 г с хлороводородом получили смесь солей массой 41г. Определите массовые доли аминов в исходной смеси. Ответ: (W этиламина – 17%,
W диэтиламина – 83%).
Имеется смесь фенола и 4 – бромфенола. К образцу этой смеси массой
4, 4 г прибавили избыток брома. В результате реакции образовался
2, 4, 6 – трибромфенол массой 9, 93 г. Определите массовую долю
4 – бромфенола в исходной смеси. Ответ: ( 78. 6% ).
В растворе содержатся хлорид натрия и бромид натрия, причем массовая доля растворенных веществ равна22%. Через образец этого раствора массой 20 г пропустили избыток газообразного хлора, Раствор выпарили досухаи прокалили, получив сухой остаток массой 3, 51 г.
Определите массовые доли хлорида натрия и бромида натрия в исходном растворе. Ответ: ( W NaCI – 11, 75 %, WNaBr – 10, 75 %).
При сгорании смеси метана и бутана массой 6, 1 г образовался оксид углерода ( 4) массой 17. 6 г. Определите массовые доли веществ в газовой смеси. Ответ: (W СН4 – 52, 5 % , WС4Н10 - 47, 5 % ).
