34.07 Смеси

Записаны уравнения реакций:
1) MgCO₃ = MgO + CO₂
2) Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂ + H₂O
3) MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O
Вычислена масса карбоната магния в исходной смеси:
n(CO₂) = V / V_M = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
n(MgO) = n(CO₂) = 0,2 моль
n(MgCO₃) = n(MgO) = 0,2 моль
m(MgCO₃) = n * M = 0,2 * 84 = 16,8 г
Вычислена масса карбоната натрия в исходной смеси:
m(HCl) = 73 * 0,25 = 18,25 г
n(HCl) = 18,25 / 36,5 = 0,5 моль
n₁(HCl)_{прореаг.} = 2n(MgO) = 0,4 моль
n₂(HCl)_{прореаг.} = 0,5 - 0,4 = 0,1 моль
n(Na₂CO₃) = 0,5n(HCl) = 0,05 моль
m(Na₂CO₃) = n * M = 0,05 * 106 = 5,3 г
Вычислена массовая доля карбоната натрия в смеси:
m_смеси = 16,8 + 5,3 = 22,1 г
w(Na₂CO₃) = m(Na₂CO₃) / m_смеси = 5,3 / 22,1 = 0,24 (24%)

Ответ: w(Na₂CO₃) = 24% 

Напишем реакцию сплавления цинка и серы:
1) Zn + S = ZnS
Сразу обратимся ко второй части смеси. Напишем реакцию растворения сульфида цинка в щелочи:
2) ZnS + 4NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] + Na₂S
Как мы видим, в ходе этой реакции газа не выделяется, хотя по условию выделение газа происходила. Из этого можно сделать вывод, что в первоначальной смеси цинк находился в избытке, из-за чего он присутствует и в конечной смеси. Напишем реакцию растворения цинка в щелочи:
3) Zn + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Zn(OH)₄] + H₂
Теперь, зная истинный состав смеси, напишем уравнения реакции растворения этой смеси в соляной кислоте:
4) ZnS + 2HCl = ZnCl₂ + H₂S
5) Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂
Пусть n(ZnS) = x моль, n(Zn) = у моль. Из условия про массу смеси составим первое уравнение системы:
97х + 65у = 17,8
В ходе реакций 4 и 5 выделяется х моль сероводорода и у моль водорода. Общее количество газов составляет 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль. Это второе уравнение системы:
х + у = 0,2
Решая систему, находим значение переменных:
х = 0,15 моль, у = 0,05 моль
Таким образом, в начальной смеси находилось 0,15 моль серы и 0,15 + 0,05 = 0,2 моль цинка. Найдем массу смеси, массу серы и ее массовую долю:
m_смеси = 65 г/моль * 0,2 моль + 32 г/моль * 0,15 моль = 17,8 г
m(S) = 32 г/моль * 0,15 моль = 4,8 г 
w(S) = 4,8 г / 17,8 г = 0,2697 (26,97%)

Ответ: 26,97%


 

Пусть n(Ba(OH)₂) = x моль, n(BaCl₂) = у моль
Запишем уравнения реакций в первой колбе:
1) Ba(OH)₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2H₂O
2) BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2HCl
n(BaSO₄) = m/M = 163,1 г / 233 г/моль = 0,7 моль
Количество сульфата бария равно сумме количеств веществ гидроксида и хлорида бария (исходя из коэффициентов реакции), поэтому можно составить уравнение:
x + y = 0,7
Запишем уравнение реакции во второй колбе:
3) Ba(OH)₂ + 2HCl = BaCl₂ + 2H₂O
m(HCl)_изн = m_р-ра * w(HCl)_изн = 166,5 г * 0,2 = 33,3 г
Найдем массу раствора во второй колбе после реакции:
m_р-ра = m_{р-ра изн} + m_р-ра(HCl) = 130 + 166,5 = 296,5 г
w(HCl)_кон = 0,1
Пусть n(Ba(OH)₂) во второй колбе = z моль
Составим уравнение:
(33,3 - 36,5 * 2z) / 296,5 = 0,1
z = 0,05 моль
w(Ba(OH)₂) = m(Ba(OH)₂) / m_р-ра = (171 г/моль * 0,05 моль) / 130 г = 0,0658 (6,58%)
Найдем массу гидроксида бария в первой колбе:
m(Ba(OH)₂) = m_р-ра * w(Ba(OH)₂) = 520 г * 0,0658 = 34,216 г
n(Ba(OH)₂) = m/M = 34,216 г / 520 г = 0,2 моль
n(BaCl₂) = 0,7 - 0,2 = 0,5 моль
w(BaCl₂) = m(BaCl₂) / m_р-ра = (208 г/моль * 0,5 моль) / 520 г = 0,2 (20%)

Ответ: w(BaCl₂) = 20%, w(Ba(OH)₂) = 6,58%
 

Записаны уравнения реакций:
1) NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃ + H₂O
2) 2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O
3) Fe + 6HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O
4) 2HNO₃ + Na₂CO₃ = CO₂ + H₂O + 2NaNO₃
5) 2Fe(NO₃)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃ + 3CO₂ + 6NaNO₃
Приведены необходимые вычисления:
m_ост = 124,8 – 29,4 = 95,4 г
Предположим, что гидрокарбоната натрия избыток, тогда карбонат натрия образуется по двум первым реакциям:
n(Na₂CO₃)₍₁₎ = x моль
n(Na₂CO₃)₍₂₎ = y моль
Тогда:
106 ∙ (x + y) = 95,4
84x + 40x+2∙84y =124,8
x = 0,6 моль
y = 0,3 моль
n(Na₂CO₃)_ост =0,6 + 0,3 = 0,9 моль
m(Na₂CO₃)_ост = 106 ∙ 0,9 = 95,4 г
Следовательно, в остатке только карбонат натрия.
n(NaOH) = n(Na₂CO₃)₍₁₎ = 0,6 моль
m(NaOH) = 0,6∙40 = 24 г
n(Fe) = 11,2/56 = 0,2 моль
n(Fe(NO₃)₃) = n(Fe) = 0,2 моль
n(Na₂CO₃)₍₅₎ = 3/2 ∙ n(Fe(NO₃)₃) = 3/2 ∙0,2 = 0,3 моль
n(Na₂CO₃)₍₄₎ = n(Na₂CO₃)_ост – n(Na₂CO₃)₍₅₎ = 0,9 – 0,3 = 0,6 моль
n(HNO₃)₍₄₎ = 2 ∙ n(Na₂CO₃)₍₄₎ = 2 ∙ 0,6 = 1,2 моль
n(HNO₃)₍₃₎ = 6 ∙ n(Fe) = 6 ∙ 0,2 = 1,2 моль
n(HNO₃)_общ = 1,2 + 1,2 = 2,4 моль
m(HNO₃)_общ = 2,4 ∙ 63 = 151,2 г
m(HNO₃)_80% = 151,2/0,8 = 189 г
n(NaNO₃)₍₄₎ = n(HNO₃)₍₄₎ = 1,2 моль
n(NaNO₃)₍₅₎ = 2 ∙ n(Na₂CO₃)₍₅₎ = 2 ∙ 0,3 = 0,6 моль
n(NaNO₃)_общ = 1,2 + 0,6 = 1,8 моль
m(NaNO₃)_общ = 1,8∙85 = 153 г
n(NO₂) = 3 ∙ n(Fe) = 3 ∙ 0,2 = 0,6 моль
n(СO₂) = n(Na₂CO₃)_ост = 0,9 моль
n(Fe(OH)₃) = n(Fe(NO₃)₃) = 0,2 моль
m_р-ра = 11,2 + 189 – 0,6 ∙ 46 + 393 + 95,4 – 0,9 ∙ 44 – 0,2 ∙ 107 = 600 г
Определена массовая доля соли в полученном растворе и массовая доли щелочи в исходной смеси:
w(NaNO₃) = 153 / 600 = 0,255, или 25,5 %
w(NaOH) = 24 / 124,8 = 0,192, или 19,2 %

1) 2AgNO₃ + Cu = Cu(NO₃)₂ + 2Ag
n_нач.(Cu(NO₃)₂) = (500 г * 0,094) / 188 г/моль = 0,25 моль
Пусть в ходе реакции прореагировало х моль меди, тогда образовалось х моль нитрата меди (II) и 2х моль серебра. 
n_кон.(Cu(NO₃)₂) = 0,25 + х моль
m_р-ра = 500 + m(Cu) - m(Ag) = 500 + 64х - 216х = 500 - 152х г
w_кон.(Cu(NO₃)₂) = (188 г/моль * (0,25 + х) моль) / (500 - 152х г) = 0,255
Решая уравнение, находим х:
х = 0,355 моль
n_нач.(AgNO₃) = 2х = 0,71 моль
w_нач.(AgNO₃) = 0,71 моль * 170 г/моль / 500 г = 0,2414 (24,14%)
2) Cu(NO₃)₂ + Zn = Zn(NO₃)₂ + Cu
3) 2AgNO₃ + Zn = Zn(NO₃)₂ + 2Ag
n(Cu(NO₃)₂) = (200 г * 0,094) / 188 г/моль = 0,1 моль
n(AgNO₃) = (200 г * 0,2414) / 170 г/моль = 0,284 моль 
n_нач.(Zn(NO₃)₂) = (200 г * 0,189) / 189 г/моль = 0,2 моль
n(Zn) = n(Cu(NO₃)₂) + 0,5n(AgNO₃) = 0,1 + 0,142 = 0,242 моль 
m_р-ра = 200 г + m(Zn) - m(Cu) - m(Ag) = 200 г + 65 г/моль * 0,242 моль - 64 г/моль * 0,1 моль - 108 г/моль * 0,284 моль = 178,658 г
n_кон.(Zn(NO₃)₂) = n_нач.(Zn(NO₃)₂) + n(Zn) = 0,2 + 0,242 = 0,442 моль
w_кон.(Zn(NO₃)₂) = (189 г/моль * 0,442 моль) / 178,658 г = 0,4676 (46,76%)

Ответ: 46,76%




 

[1] NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃+ H₂O
[2] 2NaHCO₃ = Na₂CO₃+ CO₂ + H₂O
[3] Fe + 6HNO₃= Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O
[4] 2HNO₃ + Na₂CO₃ = CO₂ + H₂O + 2NaNO₃
[5] 2Fe(NO₃)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂ + 6NaNO₃
Приведены необходимые вычисления:
m(ост) = 124,8 – 29,4 = 95,4 г
Предположим, что гидрокарбоната натрия избыток, тогда карбонат натрия образуется по двум первым реакциям:
n(Na₂CO₃)[1] = x моль
n(Na₂CO₃)[2] = y моль
Тогда:
106 ∙(x + y) = 95,4
84x + 40x+2∙84y =124,8
x = 0,6 моль y = 0,3 моль

n(Na₂CO₃) ост =0,6 + 0,3 = 0,9 моль
m(Na₂CO₃)ост = 106 ∙0,9 = 95,4 г
Следовательно, в остатке только карбонат натрия.
n(NaOH) = n(Na2CO3)[1] = 0,6 моль
m(NaOH) = 0,6∙40 = 24 г
n(Fe) = 11,2/56 = 0,2 моль
n(Fe(NO₃)₃) = n(Fe) = 0,2 моль
n(Na₂CO₃) [5] = 3/2 ∙ n(Fe(NO₃)₃) = 3/2 ∙0,2 = 0,3 моль
n(Na₂CO₃) [4] = n(Na₂CO₃) ост – n(Na₂CO₃) [5] = 0,9 – 0,3 = 0,6 моль
n(HNO₃) [4] = 2 ∙ n(Na₂CO₃) [4] = 2 ∙ 0,6 = 1,2 моль
n(HNO₃) [3] = 6 ∙ n(Fe) = 6 ∙ 0,2 = 1,2 моль
n(HNO₃)(общ) = 1,2 + 1,2 = 2,4 моль
m(HNO₃)(общ) = 2,4 ∙ 63 = 151,2 г
m(HNO₃)80% = 151,2/0,8 = 189 г
n(NaNO₃) [4] = n(HNO3) [4] = 1,2 моль
n(NaNO₃) [5] = 2 ∙ n(Na2CO3) [5] = 2 ∙ 0,3 = 0,6 моль
n(NaNO₃)(общ) = 1,2 + 0,6 = 1,8 моль
m(NaNO₃)(общ) = 1,8∙85 = 153 г
n(NO₂) = 3 ∙ n(Fe) = 3 ∙ 0,2 = 0,6 моль
n(СO₂) = n(Na₂CO₃) ост = 0,9 моль
n(Fe(OH)₃) = n(Fe(NO₃)₃) = 0,2 моль
m(р-ра) = 11,2 + 189 – 0,6 ∙ 46 + 393 + 95,4 – 0,9 ∙ 44 – 0,2 ∙ 107 = 600 г
Определена массовая доля соли в полученном растворе и массовая доли щелочи в исходной смеси:
(NaNO₃) = 153 / 600 = 0,255, или 25,5 %.
(NaOH) = 24 / 124,8 = 0,192, или 19,2 %.

Пусть n(KCl) в смеси – х моль, а n(KBr) – y моль. 
По условию масса смеси, которая состоит из этих двух солей, - 5.36 г
m(KCl) = n*M = 74.5x г
m(KBr) = n*M = 119y г 
m(смеси) = 5.36 = 74,5x + 119y
n(AgNO₃) = m/M = (ω(AgNO₃)*m(раствора AgNO₃))/M = (200*0.068)/170 = 0.08 моль
1) KCl + AgNO₃ = AgCl + KNO₃
2) KBr + AgNO₃ = AgBr + KNO₃
Так как дальше по условию есть реакция с цинком, то мы можем сказать, что АgNO₃ был в избытке, а KCl и KBr прореагировали полностью 
3) 2AgNO₃ + Zn = Zn(NO₃)₂ + 2Ag
n(Zn) = m/M = 0.65/65 = 0.01 моль
n(KCl) + n(KBr) = x + y = n(AgNO₃ 1 и 2) = n(AgNO₃) - 2n(Zn) = 0.08 - 0.02 = 0.06 моль
Составим систему уравнений: 
x + y = 0.06
5.36 = 74.5x + 119y
x = 0.04 моль, y = 0.02 моль
m(KCl) = n*M = 0.04*74.5 = 2.98 г 
m(KBr) = n*M = 0.02*119 = 2.38 г 
ω(KCl) = m(KCl)/m(смеси) = 2.98/5.36 = 0.556​ или 55.6%
ω(KBr) = m(KBr)/m(смеси) = 2.38/5.36 = 0.444 или 44.4%
Ответ: ω(KCl) = 55.6%, ω(KBr) = 44.4% 
​​​

 

Пусть n(KCl) = х моль, n(KBr) = у моль. Из условия про массу исходной смеси можем составить первое уравнение системы:
74,5x + 119y = 5,36 г
Напишем уравнения реакций после добавления к смеси раствора нитрата серебра:
1) KCl + AgNO₃ = KNO₃ + AgCl
2) KBr + AgNO₃ = KNO₃ + AgBr
n(AgNO3) = (200 г * 0,068) / 170 г/моль = 0,08 моль
По уравнению реакций количество прореагировавшего нитрата серебра равно x + у моль
В оставшейся смеси единственное вещество, с которым может реагировать цинк, - нитрат серебра, значит, последний был в избытке. Напишем уравнение реакции:
3) Zn + 2AgNO₃ = Zn(NO₃)₂ + 2Ag
n(Zn) = 0,65 г / 65 г/моль = 0,01 моль
По уравнению реакции (3) количество прореагировавшего нитрата серебра в два раза больше количества цинка - 0,02 моль. Так как изначально нитрата серебра было 0,08 моль, а осталось 0,02 моль, то на реакции 1 и 2 затратилось 0,08 - 0,02 = 0,06 моль. Составим второе уравнение системы:
х + у = 0,06 моль
Решая систему, находим х и у:
х = 0,04 моль, у = 0,02 моль
Найдем массу хлорида калия:
m(KCl) = 74,5 г/моль * 0,04 моль = 2,98 г
w(KCl) = 2,98 г / 5,36 г = 0,556 (55,6%)
w(KBr) = 1 - 0,556 = 0,444 (44,4%)

Ответ: w(KCl) = 55,6%, w(KBr) = 44,4%
 

Напишем уравнения реакций при прокаливании первоначальной смеси:
1) SiO₂ + 2C = Si + 2CO
Пишем именно монооксид углерода, потому что по условию выделяющий газ легче воздуха (29 г/моль), угарный газ уже будет тяжелее воздуха. Так как углерод в избытке, протекает следующая реакция:
2) Si + C = SiC 
Напишем реакцию с концентрированным раствором щелочи:
3) Si + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂
Очевидно, что нерастворивший осадок - карбид кремния (он же карборунд). Найдем его количество, а также количество выделившегося водорода и прореагировавшего кремния:
n(SiC) = 28 г / 40 г/моль = 0,7 моль
n(H₂) = 13,44 л / 22,4 л/моль = 0,6 моль
n(Si) = 0,5n(H₂) = 0,3 моль
Таким образом, начальное количество диоксида кремния равняется 0,7 + 0,3 = 1 моль. Изначальная масса оксида кремния (II):
m(SiO₂) = 60 г/моль * 1 моль = 60 г
Количество углерода из реакции 1 в два раза больше количества диоксида кремния (2 моль), из реакции 2 - 0,7 моль. Суммарное количество углерода равняется 2,7 моль. Найдем массу углерода:
m(C) = 12 г/моль * 2,7 моль = 32,4 г

Ответ: m(SiO₂) = 60 г, m(C) = 32,4 г
 

Пусть n(Fe₃O₄) = х моль, n(Al) = y моль. Из условия про массу навески можем составить первое уравнение системы:
232х + 27у = 10,2 г
Напишем уравнение реакции при поджиге навески:
1) 3Fe₃O₄ + 8Al = 4Al₂O₃ + 9Fe
Алюминий находится в избытке, поэтому расчеты проводим по железной окалине. Ее прореагировало х моль, при этом расходовалось 8/3х моль алюминия, образовалось 3х моль железа и осталось у - 8/3х моль алюминия.
По условию, полученную смесь полностью растворили в разбавленной серной кислоте:
2) Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O
3) Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂
4) 2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂ 
Из уравнения 3 образовалось 3х моль водорода, из уравнения 4 образовалось 1,5(у - 8/3х) = 1,5у - 4х
n(H₂) = 3,36 л / 22,4 л/моль = 0,15 моль
Таким образом, можем составить второе уравнение системы:
3х + 1,5у - 4х = 0,15 моль  (1,5у - х = 0,15)
Решая систему, находим х и у:
х = 0,03 моль, у = 0,12 моль
m(Fe₃O₄) = 0,03 моль * 232 г/моль = 6,96 г 
w(Fe₃O₄) = 6,96 г / 10,2 г = 0,6824 (68,24%)

Ответ: w(Fe₃O₄) = 68,24%

 

Напишем уравнения реакций растворения меди в азотной кислоте. Так как в условии сказано про смесь газов, продуктами восстановления меди станут оксиды азота (II) и (IV):
1) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O
2) 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
n(Cu) = 25,6 г / 64 г/моль = 0,4 моль
Пусть n(NO₂) = x моль, n(NO) = у моль, тогда общее количество газов составит 8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль. Это первое уравнение системы:
х + у = 0,4 моль
Из уравнений 1 и 2 получаем, что в первой реакции участвовало 0,5х моль меди, а во второй реакции - 1,5у моль меди. Общее количество меди равняется 0,4 моль. Это второе уравнение системы:
0,5х + 1,5у = 0,4 моль
Решая систему, находим переменные:
х = у = 0,2 моль
m_{р-ра нач.}(HNO₃) = 134,65 мл * 1,31 г/мл = 176,4 г
m_{р-ра после реакции} = 176,4 г + m(Cu) - m(NO2) - m(NO) = 176,4 + 25,6 - 9,2 - 6 = 186,8 г
m_{кон. р-ра}(HNO₃) = 78 мл * 1,084 г/мл = 84,552 г
m_кон.(HNO₃) = 84,552 г * 0,149 = 12,6 г
n_кон.(HNO₃) = 12,6 г / 63 г/моль = 0,2 моль
Из уравнений 1 и 2 азотной кислоты реагировало 2х и 4у соответственно (1,2 моль). Таким образом:
n_изн.(HNO₃) = 0,2 + 1,2 = 1,4 моль
w_изн.(HNO₃) = (1,4 моль * 63 г/моль) / 176,4 г = 0,5 (50%)
Найдем массу осадка, оставшегося после выпаривания раствора. Его масса составит разницу между массой раствора после реакции и конечной массой раствора азотной кислоты:
m_осадка = 186,8 - 84,552 = 102,248 г 
По условию, осадок состоит из Cu(NO₃)₂ * 3H₂O и Cu(NO₃)₂ * 6H₂O. Пусть количество тригидрата m моль, а количество гексагидрата n моль. Мы знаем, что количество нитрата меди (II) составляет 0,4 моль. Можем составить первое уравнение системы:
m + n = 0,4 моль
Найдем массу воды в осадке:
m(H₂O) = 102,248 г - 188 г/моль * 0,4 моль = 27 г
n(H₂O) = 27г / 18 г/моль = 1,5 моль
Используя суммарное количество воды из кристаллогидратов, получаем второе уравнение системы:
3m + 6n = 1,5 моль
Решая эту систему, находим значения переменных:
m = 0,3 моль, n = 0,1 моль
m(Cu(NO₃)₂ * 3H₂O) = 242 г/моль * 0,3 моль = 72,6 г
w(Cu(NO₃)₂ * 3H₂O) = 72,6 г / 102,248 г = 0,71 (71%)
w(Cu(NO₃)₂ * 6H₂O) = 1 - 0,71 = 0,29 (29%)

Ответ: w_изн.(HNO₃) = 50%; w(Cu(NO₃)₂ * 3H₂O) = 71%; w(Cu(NO₃)₂ * 6H₂O) = 29%


 

Напишем уравнения реакций растворения меди в азотной кислоте. Так как в условии сказано про смесь газов, продуктами восстановления меди станут оксиды азота (II) и (IV):
1) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O
2) 3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O
n(Cu) = 32 г / 64 г/моль = 0,5 моль
Пусть n(NO₂) = x моль, n(NO) = у моль. Мы можем найти молярную массу полученной смеси:
M_смеси = 1,8155 г/л * 22,4 л/моль = 40,6672 г/моль
Можем составить первое уравнение системы:
х/(х+у) * 46 + у/(х+у) * 30 = 40,6672 г/моль
Из уравнений 1 и 2 получаем, что в первой реакции участвовало 0,5х моль меди, а во второй реакции - 1,5у моль меди. Общее количество меди равняется 0,5 моль. Это второе уравнение системы:
0,5х + 1,5у = 0,5 моль
Решая систему, находим переменные:
х = 0,4 моль, у = 0,2 моль
m_{р-ра нач.}(HNO₃) = 219,1 мл * 1,278 г/мл = 280 г
m_{р-ра после реакции} = 280 г + m(Cu) - m(NO2) - m(NO) = 280 + 32 - 18,4 - 6 = 287,6 г
m_{кон. р-ра}(HNO₃) = 133,06 мл * 1,11 г/мл = 147,7 г
m_кон.(HNO₃) = 147,7 г * 0,1706 = 25,2 г
n_кон.(HNO₃) = 25,2 г / 63 г/моль = 0,4 моль
Из уравнений 1 и 2 азотной кислоты реагировало 2х и 4у соответственно (1,6 моль). Таким образом:
n_изн.(HNO₃) = 0,4 + 1,6 = 2 моль
w_изн.(HNO₃) = (2 моль * 63 г/моль) / 280 г = 0,45 (45%)
Найдем массу осадка, оставшегося после выпаривания раствора. Его масса составит разницу между массой раствора после реакции и конечной массой раствора азотной кислоты:
m_осадка = 287,6 - 147,7 = 139,9 г 
По условию, осадок состоит из Cu(NO₃)₂ * 3H₂O и Cu(NO₃)₂ * 6H₂O. Пусть количество тригидрата m моль, а количество гексагидрата n моль. Мы знаем, что количество нитрата меди (II) составляет 0,5 моль. Можем составить первое уравнение системы:
m + n = 0,5 моль
Найдем массу воды в осадке:
m(H₂O) = 139,9 г - 188 г/моль * 0,5 моль = 45,9 г
n(H₂O) = 45,9 г / 18 г/моль = 2,55 моль
Используя суммарное количество воды из кристаллогидратов, получаем второе уравнение системы:
3m + 6n = 2,55 моль
Решая эту систему, находим значения переменных:
m = 0,15 моль, n = 0,35 моль
m(Cu(NO₃)₂ * 3H₂O) = 242 г/моль * 0,15 моль = 36,3 г
w(Cu(NO₃)₂ * 3H₂O) = 36,3 г / 139,9 г = 0,26 (26%)
w(Cu(NO₃)₂ * 6H₂O) = 1 - 0,26 = 0,74 (74%)

Ответ: w_изн.(HNO₃) = 45%; w(Cu(NO₃)₂ * 3H₂O) = 26%; w(Cu(NO₃)₂ * 6H₂O) = 74%

n(Na₂O₂) = 4,68/78 = 0,06 моль
1) 2Na₂O₂ +2H₂O = 4NaOH + O₂
По условию задачи концентрация раствора после реакции равна 10%. Пероксид прореагировал полностью, в растворе остался гидроксид натрия. 
m(NaOH) = 0,12*40 = 4,8 г
m(р-ра 1) = 4,8/0,1 = 48 г
2) NaOH + CO₂ = NaHCO₃
m(CO₂(2)) = 0,12*44 = 5,28 г
n(p⁺ в Al₂(SO₄)₃) = (1,5351*10²⁴)/(6,02*10²³) = 2,55 моль
n(Al₂(SO₄)₃) = 2,55/170 = 0,015 моль
m(Al₂(SO₄)₃) = 0,015*342 = 5,13 г
3) 6NaHCO₃ + Al₂(SO₄)₃ = 3Na₂SO₄ + 2Al(OH)₃ + 6CO₂ 
Al₂(SO₄)₃ в недостатке. 
В конечном растворе: 
n(NaHCO₃ ост.) = 0,12 - 0,09 = 0,03 моль
n(Na₂SO₄) = 3*n(Al₂(SO₄)₃) = 0,045 моль.
m(кон. р-ра) = m(р-ра 1) + m(CO₂(2)) + m(Al₂(SO₄)₃) - m(Al(OH)₃) - m(CO₂(3)) 
m(Al(OH)₃) = 0,03*78 = 2,34 г
m(CO₂(3)) = 0,09*44 = 3,96 г
m(кон. р-ра) = 48 + 5,28 + 5,13 - 2,34 - 3,96 = 52,11 г
W(NaHCO₃) = 2,52/52,11 = 0,0484 или 4,84%
W(Na₂SO₄) = 6,39/52,11 = 0,1226 или 12,26%
Ответ: W(NaHCO₃) = 4,84%,
W(Na₂SO₄) = 12,26%


 

Пусть n(NaNO₃) - х моль, n(AgNO₃) - y моль, тогда 
m(NaNO₃) = 85х г
m(AgNO₃) = 170у г
m(р⁺ в NaNO₃) = 42x г
m(p⁺ в AgNO₃) = 78у г.
m(p⁺ в р-ре) = m(р⁺ в NaNO₃) + m(p⁺ в AgNO₃) = 42,5*0,48 = 20,4 г
m(р-ра) = m(NaNO₃) + m(AgNO₃) = 42,5 г
Составим и решим систему уравнений:
85х +170у = 42,5 
42х + 78у = 20,4
х = 0,3
у = 0,1
1) 2NaNO₃ = 2NaNO₂ + O₂ 
2) 2AgNO₃ = 2Ag + 2NO₂ + O₂
Выделившиеся газы:
n(NO₂) = n(AgNO₃) = 0,1 моль
n(O₂) = n(AgNO₃)/2 + n(NaNO₃)/2 = 0,15 +0,05 = 0,2 моль. 
3) 4NO₂ + O₂ +2H₂O = 4HNO₃
NO₂ в недостатке. 
m(NO₂) = 0,1*46 = 4,6 г
m(O₂ прореаг.) = 0,025*32 = 0,8 г
m(HNO₃) = 0,1*63 = 6,3 г
m(р-ра HNO₃) = m(NO₂) + m(O₂ прореаг.) + m(H₂O) = 4,6 + 0,8 + 10 = 15,4 г
W(HNO₃) = 6,3/15,4 = 0,409 или 40,9%
Ответ: W(HNO₃) = 40,9%
 

Так как общее число электронов в 32 раза больше числа Авогадро
n(e^-) = (32*6,02*10²³)/(6,02*10²³) = 32 моль
В Zn₃P₂ содержится 30*3+15*2 = 120 электронов(исходя из значений в таблице Менделеева).
На х моль фосфида цинка приходится 120х моль электронов.
В Mg₃N₂ - 12*3 + 7*2 = 50 электронов(исходя из значений в таблице Менделеева).
На у моль нитрида магния приходится 50у моль электронов.
Получаем уравнение:
120х + 50у = 32
Второе уравнение составляем по массам веществ:
257х + 100у = 65,7
Решаем систему:
х = 0,1 моль = n(Zn₃P₂)
у = 0,4 моль = n(Mg₃N₂)
m(HCl) = 730*0,3 = 219
n(HCl) = 219/36,5 = 6 моль
1) Zn₃P₂ + 6HCl = 3ZnCl₂ + 2PH₃
2) Mg₃N₂ + 8HCl = 3MgCl₂ + 2NH₄Cl
n(PH₃) = 2*0,1 = 0,2 моль
m(PH₃) = 0,2*34 = 6,8 г
n(HCl прореаг.) = 6*0,1 + 8*0,4 = 3,8 моль
n(HCl ост.) = 6 - 3,8 = 2,2 моль
m(HCl ост.) = 2,2*36,5 = 80,3 г
m(р-ра) = m(изн. смеси) + m(р-ра HCl) - m(PH₃) = 65,7 + 730 - 6,8 = 788,9 г
W(HCl) = 80,3/788,9 = 0,1018 или 10,18%
Ответ: W(HCl) = 10,18%

Na₃N + 3H₂O > 3NaOH + NH₃
Na₂O + H₂O > 2NaOH
n(NH₃) = 6,72 л / 22,4 л/моль = 0,3 моль
n(NH₃) = n(Na₃N) = 0,3 моль
n(NaOH)₁ = 3n(NH₃) = 0,9 моль
m(NaOH)₁ = 0,9 моль * 40 г/моль = 36 г
m_р-ра = 485 мл * 1,1 г/мл = 533,5 г
m(NaOH)_всего­ = 533,5 г * 0,15 = 80,025 г
m(NaOH)₂ = 80,025 г – 36 г = 44,025 г
n(NaOH)₂ = 44,025 г / 40 г/моль = 1,1 моль
0,5n(NaOH)₂ = n(Na₂O) = 0,55 моль
m(Na₂O) = 0,55 моль * 62 г/моль = 34,1 г
m(Na₃N) = 0,3 моль * 83 г/моль = 24,9 г
m_смеси = 34,1 г + 24,9 г = 59 г
m(Na в Na₂O) = 2 * 0,55 моль * 23 г/моль = 25,3 г
m(Na в Na₃N) = 3 * 0,3 моль *  23 г/моль = 20,7 г
m(Na) = 25,3 г + 20,7 г = 46 г
w(Na) = 46 г / 59 г = 0,78
ОТВЕТ: w(Na) = 0,78 = 78%

m_р-ра = 280,7 мл * 1,14 г/мл = 320 г
m(1 доли после разделения) = 320 г / 4 = 80 г
Fe₂(SO₄)₃ + 6NaOH > 2Fe(OH)₃ + 3Na₂SO₄
n(Fe(OH)₃) = 8,56 г / 107 г/моль = 0,08 моль
n(Fe₂(SO₄)₃) = 0,5 n(Fe(OH)₃) = 0,04 моль
Если в первой колбе было 0,04 моль сульфата железа III, значит всего было 0,16 моль.
Соответственно во второй колбе будет 0,04 моль * 3 = 0,12 моль.
Fe₂(SO₄)₃ + 3Ba(NO₃)₂ > 2Fe(NO₃)₃ + 3BaSO₄
ZnSO₄ + Ba(NO₃)₂ > Zn(NO₃)₂ + BaSO₄
n(BaSO₄) = 104,85 г / 233 г/моль = 0,45 моль
n(BaSO₄)_I = 3n(Fe₂(SO₄)₃)₂ = 0,36 моль
n(BaSO₄)_II = 0,45 моль – 0,36 моль = 0,09 моль
n(BaSO₄)_II = n(ZnSO₄)₂ = 0,09 моль
В первой колбе соответственно 0,03 моль сульфата цинка, в сумме будет 0,09 моль + 0,03 моль = 0,12 моль
m(Fe₂(SO₄)₃) = 0,16 моль * 400 г/моль = 64 г
m(ZnSO₄) = 0,12 моль * 161 г/моль = 19,32 г
w(Fe₂(SO₄)₃) = 64 г / 320 г = 0,2
w(ZnSO₄) = 19,32 г / 320 г = 0,06
ОТВЕТ: w(Fe₂(SO₄)₃) = 0,2; w(ZnSO₄) = 0,06

Пусть n(Fe₂(SO₄)₃) = x моль, n(H₂O) = y моль
Исходя из условия про массу смеси, можно написать первое уравнение реакции:
400x + 18y = 632 г
n(O) = 1,806 * 10²⁵ / 6,02 * 10²³ = 30 моль
Эти данные позволяют написать второе уравнение системы:
12х + у = 30
Решая уравнение, находим переменные:
х = 0,5 моль; у = 24 моль
n(Fe₂(SO₄)₃) = 0,5 моль
Напишем уравнение реакции добавления в раствор сульфита калия:
1) Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₃ + H₂O = K₂SO₄ + 2FeSO₄ + H₂SO₄
n(K₂SO₃) = 79 г / 158 г/моль = 0,5 моль
m_р-ра = 632 + 79 = 711 г
Напишем уравнения реакции при добавлении в раствор карбоната калия:
2) K₂CO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + CO₂ + H₂O
3) FeSO₄ + K₂CO₃ = FeCO₃ + K₂SO₄
n(K₂CO₃) = (552 г * 0,1) / 138 г/моль = 0,4 моль
По уравнению реакции (1) n(H₂SO₄) = 0,5 моль, значит, карбонат калия находится в недостатке, и реакция (3) не протекает 
m_р-ра = 711 г + 552 г - 44 г/моль * 0,4 моль = 1245,4 г
n(K₂SO₄)_общ. = 0,9 моль
w(K₂SO₄) = (174 г/моль * 0,9 моль) / 1245,4 г = 0,1257 (12,57%)
 

При разложении нитрата цинка (соли амфотерного металла) образуются оксид цинка, бурый газ – диоксид азота (IV) и кислород:

2Zn(NO₃)₂ → 2ZnO + 4NO₂↑ + O₂↑ (нагревание)

Поскольку в условии задачи речь идет о полном растворении остатка, состоящего из оксида и нитрата цинка, то в итоге образуется комплексная соль цинка – тетрагидроксоцинкат натрия:

ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]

Zn(NO₃)₂ + 4NaOH → Na₂[Zn(OH)₄] + 2NaNO₃

Вычислим количество смеси газов – NO₂ и O₂:

ν(NO₂ + O₂) = 5,6 л/22,4 л/моль = 0,25 (моль)

По уравнению реакции ν(ZnO) = 2/5ν(NO₂ + O₂) = 2/5 · 0,25 моль = 0,1 (моль)

m(ZnO) = 81 г/моль · 0,1 моль = 8,1 (г)

Вычисли массу и количество вещества оставшегося нитрата цинка:

m_ост.(Zn(NO₃)₂) = 64,8 г – 8,1 г = 56,7 (г)

 ν_ост.(Zn(NO₃)₂) = 56,7 г/189 г/моль = 0,3 (моль)

По уравнениям реакции взаимодействия оксида цинка и нитрата цинка со щелочью, количество вещества и масса гидроксида натрия равно:

ν(NaOH) = 0,1 моль · 2 + 0,3 моль · 4 = 1,4 (моль)

m(NaOH) = 1,4 моль · 40 г/моль = 56 (г)

Вычислим массу щелочного раствора:

m(р-ра NaOH) = 56 г/0,28 = 200 (г)

Вычислим количество вещества и массу нитрата натрия:

ν(NaNO₃) = 2ν_ост.(Zn(NO₃)₂) = 2 · 0,3 моль = 0,6 (моль)

m(NaNO₃) = 0,6 моль · 85 г/моль = 51 (г)

Вычислим массу образовавшегося раствора и массовую долю нитрата натрия в нем:

m(р-ра) = 64,8 г + 200 г = 264,8 (г)

ω(NaNO₃) = 51 г/264,8 г · 100% = 19,26%

Ответ: 19,26%