Тема 34. Расчётная задача

34.01 Атомистика

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!

Подтемы раздела расчётная задача

Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 21#59860Максимум баллов за задание: 4

В смеси оксида и пероксида натрия соотношение числа атомов кислорода к числу атомов натрия равно 2:3. Данную смесь нагрели в избытке углекислого газа. Полученное вещество растворили в воде и получили 600 г раствора. К этому раствору добавили 229,6 г раствора бромида железа (III). После завершения реакции масса раствора составила 795 г, а массовая доля карбоната натрия в нём составляла 4%. Вычислите массу исходной смеси оксида и пероксида натрия.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Показать ответ и решение

Уравнения химических реакций:
Na₂O + CO₂ = Na₂CO₃
2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂
3Na₂CO₃ + 2FeBr₃ + 3H₂O = 6NaBr + 2Fe(OH)₃ + 3CO₂

Расчёт количества вещества реагентов и массы продуктов реакций:
дельта m(р-ра) = 600 + 229,6 -795 = 34,6 г
n(Na₂CO₃)_{прореаг.} = z моль
34,6 = 2/3z * M(Fe(OH)₃) + M(CO₂) * z
n(Na₂CO₃)_{прореаг.} = 0,3 моль
m(Na₂CO₃)_ост. = 795 * 0,04 = 31,8 г
n(Na₂CO₃)_ост. = 31,8 / 106 = 0,3 моль
n(Na₂CO₃)_общ. = 0,3 + 0,3 = 0,6 моль
n(CO₂)_общ. = n(Na₂CO₃)_общ.= 0,3 + 0,3 = 0,6 моль
n(Na₂O₂) + n(Na₂O) = n(CO₂)_общ. = 0,6 моль

Пусть в исходной смеси n(Na₂O₂) = x моль
Тогда
n(Na₂O) = 0,6 - x моль
n(атомов Na в смеси) = 0,6 * 2 = 1,2 моль
n(атомов O в смеси) = 2x + 0,6 - x = x + 0,6 моль
(x + 0,6) / 1,2 = 2 / 3
x = 0,2 моль
n(Na₂O) = 0,6 - 0,2 = 0,4 моль
m(Na₂O) = 0,4 * 62 = 24,8 г
m(Na₂O₂) = 0,2 * 78 = 15,6 г
m_смеси = 15,6 + 24,8 = 40,4 г

Ответ:

Критерии оценки

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 22#60706Максимум баллов за задание: 4

Смесь фосфида цинка и нитрида магния общей массой 65,7 г, в которой общее число электронов в 32 раза больше числа Авогадро, растворили в 730 г 30%-ной соляной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в конечном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых величин).

Показать ответ и решение

Уравнения реакций:
Zn₃P₂ + 6HCl = 3ZnCl₂ + 2PH₃
Mg₃N₂ + 8HCl = 3MgCl₂ + 2NH₄Cl

1 моль Zn₃P₂ содержит 30*3 + 15*2 = 120 моль электронов.
1 моль Mg₃N₂ содержит 12*3 + 7*2 = 50 моль электронов.
Пусть в смеси было x моль Zn₃P₂ и y моль Mg₃N₂.
Тогда
257x + 100y = 65,7
120x + 50y = 32
x = n(Zn₃P₂) = 0,1 моль
y = n(Mg₃N₂) = 0,4 моль

m(HCl) = 730 * 0,3 = 219 г
n(HCl) = 219 : 36,5 = 6 моль
n(HCl_{прореагировало}) = 6 * 0,1 + 8 * 0,4 = 3,8 моль
n(HCl_{осталось}) = 6 - 3,8 = 2,2 моль
m(HCl_{осталось}) = 2,2 * 36,5 = 80,3 г
n(PH₃) = 2n(Zn₃P₂) = 0,2 моль
m(PH₃) = 0,2 * 34 = 6,8 г
m(конечного раствора) = 65,7 + 730 - 6,8 = 788,9 г
w(HCl) = 80,3 : 788,9 * 100 = 10%

Варианты правильных ответов:

10
0.01
0,01
10%

Критерии оценки

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 23#60712Максимум баллов за задание: 4

Смесь оксида лития и нитрида лития, в которой массовая доля атомов лития составляет 56%, растворили в 730 г 10%-ной хлороводородной кислоты. При этом все реагирующие вещества вступили в реакцию полностью. К полученному раствору добавили 530 г 20% -ного раствора фосфата калия. Вычислите массовую долю всех веществ (включая воду) в конечном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых величин).

Показать ответ и решение

Уравнения реакций:
1) Li₂O + 2HCl = 2LiCl + H₂O
2) Li₃N + 4HCl = 3LiCl + NH₄Cl
3) 3LiCl + K₃PO₄ = 3KCl + Li₃PO₄

Расчёт колиечства вещества реагентов и масса продуктов реакций:
m(HCl) = 730 * 0,1 = 73 г
n(HCl) = 73 / 36,5 = 2 моль

Пусть в исходной смеси
n(Li₂O) = x моль
n(Li₃N) = y моль
Тогда
n(HCl) = 2x + 4y = 2
w(Li) = (14x + 21y) / (30x + 35y) = 0,56
x = 0,2 моль Li₂O
y = 0,4 моль Li₃N

m(Li₂O) = 0,2 * 30 = 6 г
m(Li₃N) = 0,4 * 35 = 14 г
n(LiCl) = 2n(Li₂O) + 3n(Li₃N) = 0,4 + 1,2 = 1,6 моль
m(K₃PO₄) = 530 * 0,2 = 106 г
n(K₃PO₄) = 106 / 212 = 0,5 моль
n(Li₃PO₄) = n(K₃PO₄) = 0,5 моль
m(Li₃PO₄) = 0,5 * 116 = 58 г

n(KCl) = 3n(K₃PO₄) = 1,5 моль
m(KCl) = 1,5 * 74,5 = 111,75 г

n(LiCl) = 1,6 - 1,5 = 0,1 моль
m(LiCl) = 0,1 * 42,5 = 4,25 г
n(NH₄Cl) = n(Li₃N) = 0,4 моль
m(NH₄Cl) = 0,4 * 53,5 = 21,4 г

Вычисление массовой доли всех веществ в растворе:
m(р-ра) = 730 + 6 + 14 + 530 - 58 = 1222 г
w(KCl) = 111,75 / 1222 = 0,0914 или 9,14%
w(LiCl) = 4,25 / 1222 = 0,0035 или 0,35%
w(NH₄Cl) = 21,4 / 1222 = 0,0175 или 1,75%
w(H₂O) = 100 - 9,14 - 0,35 - 1,8 = 88,76%

Ответ:

Критерии оценки

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 24#90429Максимум баллов за задание: 4

Смесь пероксида и оксида бария, в которой соотношение числа атомов бария к числу атомов кислорода равно 5 : 9 растворили в 490 г холодного 20%-ного раствора серной кислоты. При этом соединения бария прореагировали полностью и образовался нейтральный раствор. Вычислите массовую долю воды в образовавшемся растворе.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 25#90430Максимум баллов за задание: 4

Смесь железной окалины и оксида железа(III), в которой соотношение числа атомов железа к числу атомов кислорода равно 7 : 10, растворили в 500 г концентрированной азотной кислоты, взятой в избытке. Для полного поглощения выделившегося при этом газа потребовалось 20 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения оксидов в кислоте.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 26#90431Максимум баллов за задание: 4

Смесь меди и оксида меди(II), в которой массовая доля атомов меди равна 96%, растворили в 472 г концентрированной серной кислоты, взятой в избытке. Минимальная масса 10%-ного раствора гидроксида натрия, который может прореагировать с выделившимся при этом газом, составляет 200 г. Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения исходной смеси в кислоте.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Курсы

Всё необходимое для достижения цели

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 27#90432Максимум баллов за задание: 4

Смесь сульфида и оксида алюминия, в которой массовая доля атомов алюминия равна 50%, растворили в 700 г соляной кислоты, взятой в избытке. Для полного поглощения выделившегося при этом газа потребовалось 240 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после растворения сульфида и оксида алюминия в кислоте.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 28#90433Максимум баллов за задание: 4

Смесь карбоната кальция и оксида кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 62,5%, растворили в 300 г соляной кислоты, взятой в избытке. При этом образовался раствор массой 361,6 г. Выделившийся в результате реакции газ полностью поглотился 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, получившемся в результате реакции

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 29#90434Максимум баллов за задание: 4

Смесь кальция и карбоната кальция, в которой массовая доля атомов кальция равна 50%, растворили в 300 г соляной кислоты, взятой в избытке. При этом образовался раствор массой 330 г. Один из выделившихся в результате реакции газов полностью поглотился 200 г 8%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в растворе, получившемся в результате реакции.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 30#90435Максимум баллов за задание: 4

Смесь оксида магния и фосфида магния, в которой массовая доля атомов магния равна 54,4%, растворили в 365 г 34%-ной соляной кислоты. При этом реагирующие вещества вступили в реакцию полностью. К полученному раствору добавили 232 г 30%-ного раствора фторида калия. Вычислите массовую долю хлорида калия в конечном растворе.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 31#90436Максимум баллов за задание: 4

Смесь оксида лития и нитрида лития, в которой массовая доля атомов лития равна 56%, растворили в 365 г 20%-ной соляной кислоты. При этом образовался практически нейтральный раствор (процессами гидролиза пренебречь). К нему добавили 410 г 20%-ного раствора фосфата натрия. Вычислите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Интенсивы

Глубокий разбор тем, требующих дополнительного внимания

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 32#90437Максимум баллов за задание: 4

В колбу с холодным раствором серной кислоты внесли пероксид бария, при этом оба вещества между собой прореагировали полностью. В образовавшемся растворе соотношение числа атомов водорода и атомов кислорода составило 9 : 5. Затем в колбу добавили каталитическое количество оксида марганца(IV). При этом произошла реакция, в результате которой масса раствора в колбе уменьшилась на 6,4 г. Вычислите массовую долю серной кислоты, которая содержалась в исходном растворе.

Показать ответ и решение

Уравнения реакций:
1) H₂SO₄ + BaO₂ → BaSO₄ + H₂O₂
2) 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ (кат. MnO₂)

Δm = m O₂ = 6,4 г
n O₂ = m O₂ / M O₂= 6,4 : 32 = 0,2 моль
По 2 уравнению: n H₂O₂ = 2n O₂ = 0,2 * 2 = 0,4 моль

По 1 уравнению: n H₂O₂ = n H₂SO₄ = 0,4 моль
m H₂SO₄ = n H₂SO₄* M H₂SO₄= 0,4 * 98 = 39,2 г

После реакции 1 образовался раствор, состоящий из пероксида водорода и воды. Количество пероксида в нем извество. Пусть количество воды в этом растворе будет составлять x моль.

n H (из H₂O₂) = 2n H₂O₂= 0,4 * 2 = 0,8 моль

n H (из H₂O) = 2n H₂O = 2x моль

n O (из H₂O₂) = 2n H₂O₂= 0,4 * 2 = 0,8 моль

n O (из H₂O) = n H₂O = x моль

n H_общ.= n H (из H₂O₂) + n H (из H₂O) = (2х + 0,8) моль

n O_общ.= n O (из H₂O₂) + n O (из H₂O) = (х + 0,8) моль

Составим пропорцию:

n H_общ./ n O_общ.= (2х + 0,8) / (х + 0,8) = 9 / 5

5(2х + 0,8) = 9(х + 0,8)

х = n H₂O = 3,2 моль

В результате первой реакции количество воды не изменилось, а вся вода в образовавшемся растворе находится за счет изначального раствора серной кислоты.

m H₂O = n H₂O * M H₂O = 3,2 * 18 = 57,6 г

m_р-раH₂SO₄ = m H₂O + m H₂SO₄= 57,6 + 39,2 = 96,8 г

w H₂SO₄= m H₂SO₄/ m_р-раH₂SO₄ = 39,2 / 96,8 = 0,405 или 40,5%

Ответ: w H₂SO₄= 40,5%

Варианты правильных ответов:

40,5
40.5
40,5%
40.5%

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 33#90438Максимум баллов за задание: 4

Твёрдую смесь сульфата железа(II) и сульфата железа(III), в которой соотношение числа атомов железа к числу атомов серы равно 3 : 4, добавили к 126,4 г 5%-ного раствора перманганата калия, подкисленного серной кислотой. При этом все вещества, участвующие в окислительно-восстановительной реакции, прореагировали полностью. Вычислите максимальную массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, которая может прореагировать с образовавшимся раствором.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 34#90439Максимум баллов за задание: 4

Смесь, содержащую оксид фосфора(V) и оксид натрия, в которой соотношение числа атомов фосфора к числу атомов натрия равно 7 : 18, нагрели, а затем растворили в горячей воде. В результате получили 312,5 г раствора, в котором массовая доля атомов водорода составляет 7,36%. Вычислите массу фосфата натрия в полученном растворе.

Источники: ЕГЭ 2021

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 35#90440Максимум баллов за задание: 4

Смесь, содержащую оксид алюминия и оксид калия, в которой соотношение числа атомов кислорода к числу атомов калия равно 3 : 2, сплавили, затем растворили в 234 г воды. В результате получили раствор, в котором массовая доля атомов водорода составляет 9,2%. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Источники: ЕГЭ, 2021

Показать ответ и решение

Уравнения реакций:

1) Al₂O₃ + K₂O → 2KAlO₂
2) K₂O + H₂O → 2KOH

3) KAlO₂ + 2H₂O → K[Al(OH)₄]

n H₂O = m H₂O / M H₂O = 234 / 18 = 13 моль

Пусть n K₂O = x моль, тогда n K = 2x моль, а n O (из K₂O) = x моль;
Пусть n Al₂O₃ = y моль, тогда n O (из Al₂O₃) = 3y моль
n_общ. O = n O (из K₂O) + n O (из Al₂O₃) = (x + 3y) моль

Составим пропорцию:

n K / n O = 2 / 3 ⇒ 2x / (x + 3y) = 2 / 3 ⇒ 2x = 3y

Все атомы водорода в конечном растворе находятся чисто за счет добавленной воды, поэтому:

n H = 2n H₂O = 13 * 2 = 26 моль

m H = n H * M H = 26 * 1 = 26 г

9,2% = 0,092; m_{кон. р-ра}= m H / ⍵ H = 26 / 0,092 = 282,6 г

m_{кон. р-ра}= m K₂O + m Al₂O₃+ m H₂O = m K₂O + m Al₂O₃ + 234 = 282,6 г ⇒ m K₂O + m Al₂O₃= 48,6 г

m K₂O = n K₂O * M K₂O = 94х г

m Al₂O₃= n Al₂O₃* M Al₂O₃= 102y г

Составим систему уравнений:
2x = 3y
94х + 102y = 48,6

x = n K₂O = 0,3 моль

y = n Al₂O₃= 0,2 моль

m K₂O = n K₂O * M K₂O = 0,3 * 94 = 28,2 г

m Al₂O₃= n Al₂O₃* M Al₂O₃= 0,2 * 102 = 20,4 г

Нужно определить какое вещество в 1 реакции находится в недостатке, а какое - в избытке. Для этого поделим количества оксида калия и оксида алюминия на свои коэффициенты и установим соотношение:

n_{на единицу коэф.} K₂O/ n_{на единицу коэф.} Al₂O₃= (0,3 / 1) / (0,2 / 1) = 0,3 / 0,2. Делаем вывод, что оксид калия находится в избытке. Проводим расчеты по недостатку (по оксиду алюминия). В результате сплавления остались алюминат калия и оксид калия, которые в дальнейшем прореагировали с добавленной водой.

По 1 уравнению: n Al₂O₃= n₁K₂O = 0,2 моль

n_ост.K₂O = n K₂O - n₁K₂O = 0,3 - 0,2 = 0,1 моль

По 1 уравнению: n KAlO₂= 2n Al₂O₃ = 0,2 * 2 = 0,4 моль

Нужно определить какое вещество во 2 реакции находится в недостатке, а какое - в избытке. Для этого поделим количества оксида калия и воды на свои коэффициенты и установим соотношение:

n_{на единицу коэф.} K₂O/ n_{на единицу коэф.} H₂O= (0,1 / 1) / (13 / 1) = 0,1 / 13. Делаем вывод, что вода находится в избытке. Проводим расчеты по недостатку (по оксиду калия). В результате этой реакции весь оставшийся оксид калия прореагировал полностью.

По 2 уравнению: n₂ H₂O = n_ост.K₂O = 0,1 моль

n_{ост. после 2}H₂O = n H₂O - n₂ H₂O = 13 - 0,1 = 12,9 моль

Нужно определить какое вещество в 3 реакции находится в недостатке, а какое - в избытке. Для этого поделим количества алюмината калия и воды на свои коэффициенты и установим соотношение:

n_{на единицу коэф.} KAlO₂/ n_{на единицу коэф.} H₂O= (0,4 / 1) / (12,9 / 2) = 0,4 / 6,45. Делаем вывод, что вода находится в избытке. Проводим расчеты по недостатку (по алюминату калия). В результате этой реакции весь алюминат калия прореагировал полностью.

По 3 уравнению: n KAlO₂= n K[Al(OH)₄] = 0,4 моль

m K[Al(OH)₄] = n K[Al(OH)₄] * M K[Al(OH)₄] = 0,4 * 134 = 53,6 г

⍵ K[Al(OH)₄] = m K[Al(OH)₄] / m_{кон. р-ра}= 53,6 / 282,6 = 0,19 или 19%

Ответ: ⍵ K[Al(OH)₄] = 19%

Ответ: 19

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 36#90441Максимум баллов за задание: 4

Оксид цинка массой 121,5 г добавили к 800 г раствора серной кислоты, содержащего в общей сложности 4,816 ∙ 10²⁵ атомов водорода. К полученной смеси добавили 260 г гидроксида натрия. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в конечном растворе.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Бандлы и наборы

Комбо-тарифы сразу по нескольким предметам

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 37#90442Максимум баллов за задание: 4

Оксид меди(II) нагрели в присутствии смеси водорода и угарного газа, в которой в общей сложности содержится 4,816 ∙ 1023 атомов. При этом все исходные вещества прореагировали полностью. В результате общее число атомов в полученном после охлаждения газе уменьшилось на 6,25% по сравнению с числом атомов в смеси водорода и угарного газа. Вычислите минимальный объём 40%-ного раствора гидроксида натрия (плотность раствора равна 1,43 г/мл), который может прореагировать с полученным после охлаждения газом и массу исходного оксида меди(II).

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 38#90443Максимум баллов за задание: 4

Порцию оксида меди(II), в которой в общей сложности содержится 1,806 ∙ 1024 атомов, нагрели в присутствии аммиака, при этом после охлаждения была получена смесь газов и образовался твёрдый остаток. Охлаждённую смесь газов пропустили через первую склянку, содержащую 400 мл соляной кислоты (плотность раствора равна 1,05 г/мл). При этом объём непоглощённого газа оказался в 5 раз меньше объёма охлаждённой газовой смеси. Твёрдый остаток добавили во вторую склянку, содержащую такой же объём такого же раствора соляной кислоты. В обеих склянках все исходные вещества прореагировали полностью. Вычислите массовую долю соли в растворе, образовавшемся после обработки твёрдого остатка соляной кислотой.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 39#90444Максимум баллов за задание: 4

При нагревании образца гидрокарбоната натрия часть вещества разложилась. При этом образовалось 63,2 г твёрдого безводного остатка, в котором массовая доля атомов углерода в 16,8 раз больше массовой доли атомов водорода. К полученному остатку добавили минимальный объём 20%-ного раствора соляной кислоты, необходимый для полного выделения углекислого газа. Определите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 40#90498Максимум баллов за задание: 4

Кристаллогидрат нитрата железа(II), в котором массовая доля протонов в ядрах всех атомов составляет 52,05%, прокалили до постоянной массы. Твёрдый остаток растворили в 300 г иодоводородной кислоты, взятой в избытке. Через образовавшуюся смесь пропустили сернистый газ, при этом прореагировало 2,24 л (н.у.) газа. Вычислите массовую долю соли иодоводородной кислоты в конечном растворе и массу исходного кристаллогидрата.

Показать ответ и решение

Решение скрыто

Ответ: