34.05 Пластинка

Напишем уравнение реакции:
1) Sn + 2FeBr₃ = SnBr₂ + 2FeBr₂ 
Найдем массу бромида железа (III) в начальном растворе:
m(FeBr₃) = 435,5 г * 0,2 = 87,1 г
Пусть олова прореагировало х моль, тогда расходовалось 2х моль бромида железа (III) и образовывалось х моль бромида олова (II). Найдем массы солей после реакции:
m(SnBr₂) = 279х г
m(FeBr₃) = 87,1 - 296 * 2х = 87,1 - 592х г
По условию, по окончании реакции массовые доли солей оказались одинаковы. Это означает, что равны их массы, приравняем их и решим линейное уравнение. Таким образом, находим, что х равен 0,1 моль. Это означает, что в ходе реакции расходовался 0,1 моль олова. Найдем массу пластинки после реакции:
m(Sn) = 16,9 г - 119 г/моль * 0,1 моль = 5 г

Ответ: 5 г



 

Напишем уравнение реакции:
1) Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu
Изменение массы цинковой пластинки складывается из растворения цинка и оседания на пластинке меди. Пусть растворилось х моль цинка, тогда на пластинке осело х моль меди:
10 - 65,38х + 63,54х = 9,9
Решая уравнение, находим значение х:
х = 0,054 моль
Сульфата меди (II) расходовалось х моль, значит, его количество тоже равно 0,054 моль. Найдем массу соли:
m(CuSO₄) = 160 г/моль * 0,054 моль = 8,64 г

Ответ: 8,64 г

Напишем уравнение реакции:
1) CuSO₄ + Sn = SnSO₄ + Cu
Найдем количество соли и олова:
n(CuSO₄) = (150 г * 0,096) / 160 г/моль = 0,09 моль
n(Sn) = 13,1 г / 119 г/моль = 0,11 моль
Сульфат меди (II) находится в недостатке, дальнейшие расчеты ведем по нему. Изменение массы пластинки происходит за счет растворения олова и осаждения меди, таким образом, масса пластинки составит:
13,1 г - 119 г/моль * 0,09 моль + 64 г/моль * 0,09 моль = 8,15 г

Ответ: 8,15 г

Напишем уравнение реакции:
1) 2AgNO₃ + Ni = Ni(NO₃)₂ + 2Ag
Пусть прореагировало х моль никеля, тогда образовалось 2х моль серебра. Изменение массы пластинки происходит за счет растворения никеля и осаждения серебра. Составим уравнение:
25 г - m(Ni) + m(Ag) = 48,55 г
25 - 59х + 216х = 48,55
Решая уравнение, находим х:
х = 0,15 моль
Найдем массу никеля, оставшегося в пластинке:
m(Ni) = 25 г - 59 г/моль * 0,15 моль = 16,15 г
w(Ni) = 16,15 г / 48,55 г = 0,3326 (33,26%)

Ответ: 33,26%

Напишем уравнение реакции:
1) Pb(NO₃)₂ + Fe = Fe(NO₃)₂ + Pb
Пусть прореагировало х моль железа, тогда выделилось х моль свинца. Найдем массу раствора после реакции:
m_р-ра = 150 г + m(Fe) - m(Pb) = 150 + 56х - 207х = 150 - 151х г
Найдем массу нитрата свинца (II) после окончания реакции:
m(Pb(NO₃)₂) = 150 г * 0,2 - 331х = 30 - 331 х г
По условию, после окончания реакции массовая доля соли составила 5%. Составим и решим уравнение:
(30 - 331х) / (150 - 151х) = 0,05
х = 0,07 моль
Найдем массу пластинки по окончании реакции:
20 г - m(Fe) + m(Pb) = 20 г - 56 г/моль * 0,07 моль + 207 г/моль * 0,07 моль = 30,57 г

Ответ: 30,57 г

 

Пусть n(FeSO₄) = x моль, n(Fe₂(SO₄)₃) = y моль. По условию, количество атомов кислорода в смеси равняется числу Авогадро, то есть, количество атомов кислорода составляет 1 моль. Это будет первое уравнение системы:
4х + 12у = 1
Также по условию отношение количества атомов серы к атомам железа составляет 4:3. Составим второе уравнение системы:
(х + 3у) / (х + 2у) = 4/3
Решая систему, находим переменные:
х = у = 0,0625 моль
Напишем уравнение реакции:
1) Fe + Fe₂(SO₄)₃ = 3FeSO₄
Найдем количество железа:
n(Fe) = 10,5 г /56 г/моль = 0,1875 моль
Сульфат железа (III) находится в недостатке, дальнейшие расчеты ведем по нему. Таким образом, прореагировало 0,0625 моль железа, а осталось 0,1875 - 0,0625 = 0,125 моль. Найдем массу пластинки после реакции:
m(Fe) = 56 г/моль * 0,125 моль = 7 г

Ответ: 7 г

n(Cu_исх.) = 24,32/64 = 0,38 моль
1) Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag
Из условия задачи следует, что пластинка растворилась частично. Пусть n(Cu_{прореаг.}) = x моль,
m(Cu_{прореаг.}) = 64x г; n(Ag) = 2x моль, m(Ag) = 216x г.
Δm_пласт. = m(Ag) – m(Cu_{прореаг.})
4,56 = 216x – 64x
x = 0,03 моль 
n(Ag) = 2x = 0,06 моль
n(Cu_ост.) = n(Cu_исх.) – n(Cu_{прореаг.}) = 0,38 – 0,03 = 0,35 моль
2) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O
3) Ag + 2HNO₃ = AgNO₃ + NO₂ + H₂O
n(Cu(NO₃)₂) = n(Cu_ост.) = 0,35 моль
m(Cu(NO₃)₂) = 0,35 · 188 = 65,8 г
n(AgNO₃) = n(Ag) = 0,06 моль
m(AgNO₃) = 0,06 · 170 = 10,2 г
m_2пласт. = m(Cu_исх.) + Δm_пласт. = 24,32 + 4,56 = 28,88
m(NO₂) = m(NO₂)₍₂₎ + m(NO₂)₍₃₎ = 0,7*46 + 0,06*46 = 34,96 г
m_р-ра = m(HNO_{3 р-ра}) + m_2пласт. – m(NO₂) = 350 + 28,88 – 34,96 = 343,92 г
m(Cu(NO₃)₂) = 188*0,35 = 65,8 г
m(AgNO₃)= 170*0,06 = 10,2 г
ω(Cu(NO₃)₂) = 65,8/343,92 · 100% = 19,13%
ω(AgNO₃) = 10,2/343,92 · 100% = 2,97%

Ответ: ω(Cu(NO₃)₂) = 19,13%, ω(AgNO₃) = 2,97%

m(CuSO_{4 раствор}) = 150*1,18 = 177 г
m(CuSO₄) = 0,16*177 = 28,32 г
n(CuSO₄) = 28,32/160 = 0,177 моль
1) Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu
Так как по условию сульфат меди(II) остался в растворе, то он был в избытке, а железо было в недостатке и полностью прореагировало 
Пусть n(Fe) = x моль, m(Fe) = 56x г;
n(Cu) = x моль, m(Cu) = 64x г.
Δm_пласт. = m(Cu) – m(Fe) = 0,8 г
0,8 = 64x – 56x
x = 0,1 моль 
m_{(конечн. раствор)} = m(СuSO_{4 раствор}) - Δm_пласт. = 177 - 0,8 = 176,2 г
n(CuSO_{4 ост.}) = 0,177 - 0,1 = 0,077 моль
m(CuSO_{4 ост.}) = 0,077*160 = 12,32 г
ω(CuSO_{4 ост.}) = (12,32/176,2)*100% = 7%

Ответ: 7% 

1) Cu + 2AgNO₃ = 2Ag + Cu(NO₃)₂
В соответствии с условиями задачи прореагировало 20% от первоначального количества AgNO3
m(AgNO_{3 исх.}) = 250 * 0,2 = 50 г
m(AgNO_{3 прореаг.}) = 50 * 0,2 = 10 г
m(AgNO_{3 ост.}) = 50 – 10 = 40 г
n(AgNO_{3 прореаг.}) = 10/170 = 0,06 моль
Используем количество AgNO₃, вступившего в реакцию, для расчета Δm_пласт.:
Δm_пласт. = m(Ag) - m(Cu _{прореаг.}) 
m(Cu _{прореаг.}) = 0,03*64 = 1,92 г
m(Ag) = 0,06*108 = 6,48 г
Δm_пласт. = 6,48 -1,92 = 4,56 г.
m _{посеребр.пласт.} = 10 + 4,56 = 14,56 г
m_{(р-ра после р-ции)} = m(AgNO_{3 раствор}) - Δm_пласт. = 250 – 4,56 = 245,44 г
ω(AgNO_{3 ост.}) = 40/245,44 = 0,163 или 16,3%.

Ответ: m _{посеребр.пласт.} = 14,56 г; ω(AgNO_{3 ост.}) = 16,3%.

1) Zn + SnCl₂ = ZnCl₂ + Sn
2) ZnCl₂ + 4NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] + 2NaCl
Пусть n_{прореаг.}(Zn) = x моль
Тогда n_{выделивш.}(Sn) = x моль
n_{э общ.} * 0,125 = n_э(Sn) - n_э(Zn)
n_{э общ.}= N / N_A = (56 * 6,02 * 10²³) / (6,02 * 10²³) = 56 моль
n_э(Sn) = 50x
n_э(Zn) = 30x
56 * 0,125 = 50x - 30x
20x = 7
x = 7 / 20
n_{проереаг.}(Zn) = n_{выделивш.}(Sn) = n(ZnCl₂) = n(SnCl₂) = 0,35 моль
m(NaOH) = m_р-ра * w(NaOH) = 480 * 0,2 = 96 г
n(NaOH) = m / M = 96 / 40 = 2,4 моль
n_ост.(NaOH) = n - n_{прореаг.} = 2,4 - 0,35 * 4 = 1 моль
m_ост.(NaOH) = n * M = 1 * 40 = 40 г
m_р-ра = m_р-ра(ZnCl₂) + m(Zn) - m(Sn) + m_р-ра(NaOH) = 100 + 0,35 * 65 - 0,35 * 119 + 480 = 561,1 г
w_ост.(NaOH) = m_ост.(NaOH) / m_р-ра = 40 / 561,1 = 0,0713 (7,13%) 

Уравнение реакций:
1) Fe + 4HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O
2) Fe + 6HNO₃ = Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Расчёт количества вещества реагентов и масса продуктов реакций:
n(смеси газов) = 5,418*10²³ / 6,02*10²³ = 0,9 моль
Пусть
n(NO₂) = x моль
Тогда
n(NO) = (0,9 - x) моль
n(атомов N в смеси) = 0,9 моль
n(атомов O в смеси) = 2x + (0,9 - x) = (x + 0,9) моль
(x + 0,9) / 0,9 = 5 / 3
n(NO₂) = x = 0,6 моль
n(NO) = 0,3 моль
m(NO₂) = 0,6 * 46 = 27,6 г
m(NO) = 0,3 * 30 = 9 г

n(Fe₍₁₎) = n(NO) = 0,3 моль
n(Fe₍₂₎) = 1/3 n(NO₂) = 0,2 моль
n(Fe) = n(Fe₍₁₎) + n(Fe₍₂₎) = 0,5 моль
m(Fe) = 0,5 * 56 = 28 г
n(Fe(NO₃)₃) = n(Fe) = 0,5 моль
m(Fe(NO₃)₃) = 0,5 * 242 = 121 г

Вычисление массовой доли соли в растворе:
m(р-ра)= 28 + 500 - 27,6 - 9 = 491,4 г
w(Fe(NO₃)₃) = 121 / 491,4 = 0,246 или 24,6%

NiCl₂+ Fe = FeCl₂+ Ni (прореагировало/выделилось x моль каждого компонента)
Было хлорида никеля: 130*0,1 / 130 = 0,1 моль
То есть в раствор поступает 56x грамм железа, и исчезает из раствора 59х грамм никеля. Т.Е. масса 
раствора уменьшается на 3х грамм. Значит, масса раствора стала: 130г – 3х, а это равно: (0,1 - x) * 
130 / 0,09, отсюда: x = 0,01 моль. Соответственно число электронов на пластинке выросло на 3x 
моль электронов.
Порассуждаем об электронах:
Изначально электронов: 0,082 моль
Стало электронов: 0,082+0,03 моль
Изначально масса пластинки – М.
Значит: M + 0,03 = 4,57 по условию, отсюда M = 4,54 г
W(C)сначала = 0,012/100, следовательно: 12y = 0,01M = 0,012 * 4,54 / 100. Отсюда: y = 4,54 * 10-5 
моль,
Теперь разберемся с электронами:
26*Fe + 6*C + 16*S = 2,112, следовательно: 26*Fe + 16*S = 2,112 – 2,724*10-4
Разберемся с мольной долей железа: (Fe – 0,01)/(Fe + S + 4,54 * 10-5) = 0,86
Решим систему уравнений, получим: Fe = 0,08 моль; S = 1,42 * 10-3 моль;
W(S) = 1,42 * 10-3 * 32 * 100% / 4,54 = 1%
ОТВЕТ: W(S) = 1% или 0,01

Fe – 26e
Ni – 28e
Co – 27e
X – моль железа прореагировало:
Co(NO₃)₂ + Fe = Fe(NO₃)₂ + Co
26Fe + 28Ni = 5,4Na (1); 26(Fe-X) + 27X + 28Ni = 6,1Na (2); вычтем 2 – 1, получим: X = 0,7Na >> X/Na = 
0,7 моль >> в растворе 0,7 моль ионов Fe(2+)
Fe(NO₃)₂ + 2NaOH = Fe(OH)₂ + 2NaNO₃
n(NaOH) = 0,25 * 240 / 40 = 1,5 моль
n(NaOH)_ост = 1,5 – 1,4 = 0,1 моль
n(Fe(OH)₂) = 0,7 моль > m(Fe(OH)₂) = 63г
2Fe(OH)₂ + H₂O + 1/2O₂ = 2Fe(OH)₃
n(H₂O) = 0,35 * 18 = 6,3г (ЕСЛИ НЕ УЧЕСТЬ ПРОТЕКАНИЕ ЭТОГО ПРОЦЕССА, ЗА ЗАДАЧУ 0 б.)
mр-р = 160 + 240 – 0,7*59 + 0,7*56 – 63 - 6,3 = 328,6 г
w(NaOH) = 0,1 * 40 * 100% / 328,6 = 1,2% = ОТВЕТ.