Тест по теме Атомистика (число, соотношение атомов)

1) Уравнения реакций
Na₂O + CO₂ = Na₂CO₃ (1)
2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂↑ (2)
3Na₂CO₃ + 2FeCl₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑ + 6NaCl (3)

2) Вычислим количество карбоната натрия в конечном растворе
m(Na₂CO₃)_{непрореаг.} = 0,04 ⋅ 795 = 31,8 г
n(Na₂CO₃)_{непрореаг.} = 31,8 : 106 = 0,3 моль

3) Запишем формулу конечного раствора
m(конеч р-ра) = m(исх р-ра) + m(FeCl₃)_р-ра - m(Fe(OH)₃) - m(CO₂)
Пусть n(Na₂CO₃)_{прореаг.} = x моль, тогда по 3 уравнению n(Fe(OH)₃) = 0,667x моль, n(CO₂) = x моль. Тогда
m(Fe(OH)₃) = 0,667x моль ⋅ 107 г/моль = 71,369x (г)
n(CO₂) = n(Na₂CO₃) = x моль
m(CO₂) = 44 г/моль ⋅ x = 44x (г)

4) Подставим в формулу конечного раствора вычисленные в п. 3 значения и найдем n(Na₂CO₃)_{прореаг.}
795 = 600 + 229,6 - 71,369x - 44x
В результате вычислений x = 0,3 моль = n(Na₂CO₃)_{прореаг.}

5) Вычислим состав исходной смеси
n(Na₂CO₃)_общ. = n(Na₂CO₃)_{непрореаг.} + n(Na₂CO₃)_{прореаг.} = 0,3 + 0,3 = 0,6 моль
Пусть n(Na₂O) = y моль, n(Na₂O₂) = z моль, тогда
y + z = 0,6 моль

n(Na₂O) = n₁(Na₂CO₃) = y моль (по уравнению 1)
n(Na₂O₂) = n₂(Na₂CO₃) = z моль (по уравнению 2)

В результате решения системы получим: y = n(Na₂O) = 0,4 моль, z = 0,2 моль = n(Na₂O₂)
m(Na₂O) = 0,4 ⋅ 62 = 24,8 г

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7585.

1) Уравнения реакций
MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O (1)
Mg₃P₂ + 6HCl = 3MgCl₂ + 2PH₃↑ (2)
MgCl₂ + 2KF = MgF₂↓ + 2KCl (3)

2) Найдем количество вещества соляной кислоты
m(HCl) = 365 ⋅ 0,34 = 124,1 г
n(HCl) = 124,1 : 36,5 = 3,4 моль

3) Примем количество вещества MgO как x, количество Mg₃P₂ - y, тогда
n₁(HCl) = 2 ⋅ n(MgO) = 2x моль (по уравнению 1)
n₂(HCl) = 6 ⋅ n(Mg₃P₂) = 6y моль (по уравнению 2)
Найденные значения составляют общее количество HCl:
2x + 6y = 3,4
x + 3y = 1,7

В результате решения системы получается:
x = 0,2 моль = n(MgO)
y = 0,5 моль = n(Mg₃P₂)
m(MgO) = 0,2 ⋅ 40 = 8 г
m(Mg₃P₂) = 0,5 ⋅ 134 = 67 г

4) Запишем формулу массовой доли KCl и найдем массу фосфина магния

n(PH₃) = 2 ⋅ n(Mg₃P₂) = 2 ⋅ 0,5 = 1 моль
n(PH₃) = 1 ⋅ 34 = 34 г
n₁(MgCl₂) = n(MgO) = 0,2 моль (по уравнению 1)
n₂(MgCl₂) = 3 ⋅ n(Mg₃P₂) = 3 ⋅ 0,5 = 1,5 моль
m(KF) = 232 ⋅ 0,3 = 69,6 г
n(KF) = 69,6 : 58 = 1,2 моль

5) Исходя из реакции (3) на 2 моль KF необходимо 1 моль MgCl₂. В нашем случае n(KF) = 1,2 моль, на такое количество KF должно проходится в 2 раза меньше MgCL₂ - 1,2 : 2 = 0,6 , но количество MgCl₂, в результате расчетов, больше необходимого, следовательно MgCl₂ - в избытке, а KF - в недостатке. Дальнейший расчет ведем по n(KF).
n(MgF₂) = n(KF) : 2 = 1,2 : 2 = 0,6 моль
m(MgF₂) = 0,6 ⋅ 62 = 37,2 г
n(KF) = n(KCl) = 1,2 моль (по уравнению 3)
m(KCl) = 1,2 ⋅ 74,5 = 89.4 г
Подставим все вычисленные значения в формулу массовой доли KCl, записанную в 4 пункте

Ответ: ω(KCl) = 14,88%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7550.

1) Уравнения реакций
2FeCl₂ + Cl₂ = 2FeCl₃ (1)
FeCl₃ + Cl₂ = (не идет)
FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl (2)

2) Вычислим массу гидроксида натрия
m(NaCl) = 526,5 ⋅ 0,2 = 105,3 г
n(NaCl) = 105,3 : 58,5 = 1,8 моль
n(NaOH) = n(NaCl) = 1,8 моль (по уравнению 2)
m(NaOH) = 1,8 ⋅ 40 = 72 г

3) Так как нам известна формула конечного раствора
m(кон. р-ра) = m(FeCl₃*FeCl₂)_р-ра + m(Cl₂)_{прореаг.} + m(NaOH)_р-ра - m(Fe(OH)₃)
Изменим данную формулу:
m(NaOH)_р-ра = m(кон. р-ра) - m(FeCl₃*FeCl₂)_р-ра - m(Cl₂)_{прореаг.} + m(Fe(OH)₃)

4) Найдем FeCl_{3общего} по уравнению (3)
n(FeCl₃)_общ = 1/3 ⋅ n(NaCl) = 1/3 ⋅ 1,8 = 0,6 моль
Допустим, было x моль FeCl₂ и y моль FeCl_3исх., в таком случае n(FeCl₃)_обр. = n(FeCl₂)_исх. = x моль (это следует из уравнения 1), следовательно
n(FeCl₃)_обр + n(FeCl₃)_исх = n(FeCl₃)_общ
0,6 = x + y

Решая систему уравнений, получаем
x = 0,2 моль = n(FeCl₂)_исх
y = 0,4 моль = n(FeCl₃)_исх

5) Вычислим массу хлора и массу гидроксида железа(III)
n(Cl₂)_{прореаг} = n(FeCl₂) : 2 = 0,2 : 2 = 0,1 моль
m(Cl₂) = 0,1 моль ⋅ 71 г/моль = 7,1 г
n(FeCl₃)_общ. = n(Fe(OH)₃) = 0,6 моль
m(Fe(OH)₃) = 0,6 моль ⋅ 107 г/моль = 64,2 г

6) Вернемся к пункту 3 и подставим все найденные значения в формулу массы раствора гидроксида натрия, найдем массовую долю гидроксида натрия в конечном растворе
m(NaOH)_р-ра = m(кон. р-ра) - m(FeCl₃*FeCl₂)_р-ра - m(Cl₂)_{прореаг.} + m(Fe(OH)₃) = 526,5 - 200 - 7,1 + 64,2 = 383,6 г
ω(NaOH) = 72 : 383,6 = 0,188 ⋅ 100% = 18,8%

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 7515.

1) Уравнения реакций:
2KCl + 2H₂O = 2KOH + H₂ + Cl₂ (1)
2H₂O = 2H₂ + O₂ (2)
4KOH + P₂O₅ = 2K₂HPO₄ + H₂O (3)

2) Вычислим количества исходных веществ
m(KCl) = m_р-ра · ω(KCl) = 80 · 0,25 = 20 г
n(KCl) = m : M = 20 : 74,5 = 0,268 моль
n_общ.(H₂) = V : V_m = 8,96 : 22,4 = 0,4 моль
n(P₂O₅) = m : M = 9,514 : 142 = 0,067 моль

3) Вычислим количества соли калия и веществ, образовавшихся при электролизе
Если весь KCl вступит в реакцию (1), то выделится 0,134 моль водорода < 0,4 моль ⇒ начнется электролиз воды
n(KOH) = n(KCl) = 0,268 моль
n₁(H₂) = n₁(Cl₂) = 0,5n(KOH) = 0,134 моль
n₂(H₂) = n_общ.(H₂) - n₁(H₂) = 0,4 - 0,134 = 0,266 моль
n(O₂) = 0,5n₂(H₂) = 0,133 моль
n(KOH) : n(P₂O₅) = 0,268 : 0,067 = 4 : 1 ⇒ образуется гидрофосфат калия (коэфф.4 и 1)
n(K₂HPO₄) = 0,5n(KOH) = 0,134 моль

4) Вычислим массу выпавшего осадка
m(K₂HPO₄) = n · M = 0,134 · 174 = 23,316 г
m_р-ра = m_р-ра(KCl) - m(H₂) - m(Cl₂) - m(O₂) + m(P₂O₅) = 80 - 2 · 0,4 - 71 · 0,134 - 0,133 · 32 + 9,514 = 74,94 г
m(H₂O) = m_р-ра - m(K₂HPO₄) = 74,94 - 23,316 = 51,624 г

В 100 г воды - 25 г соли
В 51,624 г воды - x г соли

x = 12,9 г = m_раств.(K₂HPO₄)
m↓(K₂HPO₄) = m(K₂HPO₄) - m_раств. = 23,316 - 12,9 = 10,416 г

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 6885.