34.07 Растворимость и кристаллогидраты

Уравнения реакций:

1) NH₃ + HNO₃ → NH₄NO₃
2) Fe₂(SO₄)₃ + 6NH₃ + 6H₂O → 2Fe(OH)₃ + 3(NH₄)₂SO₄
n _{в насыщ. р-ре} NH₃ = V_{в насыщ. р-ре} NH₃ / V_m = 672 / 22,4 = 30 моль
m _{в насыщ. р-ре} NH₃ = n _{в насыщ. р-ре} NH₃ * M NH₃ = 30 * 17 = 510 г

Масса 1 литра воды составляет 1 кг. 1 кг = 1000 г. 50 мл = 50 г.
Пусть m NH₃ = x г, тогда
510 / 1000 = x / 50
x = 25,5 г = m NH₃
n NH₃ = m NH₃ / M NH₃ = 25,5 / 17 = 1,5 моль
m _р-ра NH₃ = m NH₃ + m H₂O = 25,5 + 50 = 75,5 г
w NH₃ = m NH₃ / m _р-ра NH₃ = 25,5 / 75,5 = 0,3377
m HNO₃ = m _р-ра HNO₃ * w HNO₃ = 315 * 0,1 = 31,5 г
n HNO₃ = m HNO₃ / M HNO₃ = 31,5 / 63 = 0,5 моль
Cледуя из уравнения 1: n₁ NH₃ = n HNO₃ = 0,5 моль
n₂ NH₃ = n NH₃ – n₁ NH₃ = 1,5 – 0,5 = 1 моль
m Fe₂(SO₄)₃ = m _р-ра Fe₂(SO₄)₃ ⋅ w Fe₂(SO₄)₃ = 400 ⋅ 0,1 = 40 г
n Fe₂(SO₄)₃ = m Fe₂(SO₄)₃ / M Fe₂(SO₄)₃ = 40 / 400 = 0,1 моль

Следуя из уравнения 2: n _{прореаг.} NH₃ = 6 * n _{прореаг.} Fe₂(SO₄)₃ = 6 * 0,1 = 0,6 моль. Всего во второй колбе количество аммиака больше, чем прореагировало, следовательно, аммиак в избытке, сульфат железа реагирует полностью.
Следуя из уравнения 2: n Fe(OH)₃ = 2 * n Fe₂(SO₄)₃ = 2 ⋅ 0,1 = 0,2 моль
m Fe(OH)₃ = n Fe(OH)₃ * M Fe(OH)₃ = 0,2 ⋅ 107 = 21,4 г
Следуя из уравнения 2: n (NH₄)₂SO₄ = 3 * n Fe₂(SO₄)₃ = 3 * 0,1 = 0,3 моль
m (NH₄)₂SO₄ = n (NH₄)₂SO₄ * M (NH₄)₂SO₄ = 0,3 ⋅ 132 = 39,6 г
m₂ NH₃ = n₂ NH₃ ⋅ M NH₃ = 1 ⋅ 17 = 17 г
w NH₃ = w₂ NH₃ = 0,3377
m_р-ра NH₃ = m₂ NH₃ / w₂ NH₃ = 17 / 0,3377 = 50,3 г  
m_{кон. р-ра} = m _{изн. р-ра} NH₃ + m _р-ра Fe₂(SO₄)₃ – m Fe(OH)₃ = 50,3 + 400 – 21,4 = 428,9 г
w (NH₄)₂SO₄ = m (NH₄)₂SO₄ / m_{кон. р-ра} = 39,6 / 428,9 = 0,092 или 9,2%

Ответ: w (NH₄)₂SO₄ = 9,2%

Уравнения реакций:
1) Zn + 2KOH + 2H₂O → K₂[Zn(OH)₄] + H₂
2) 2KOH + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2H₂O
3) K₂[Zn(OH)₄] + 2H₂SO₄ → K₂SO₄ + ZnSO₄ + 4H₂O

m KOH = m _р-ра KOH * w KOH = 112 * 0,3 = 33,6 г
n KOH = m KOH / M KOH = 33,6 / 56 = 0,6 моль 
n Zn = m Zn / M Zn = 13 / 65 = 0,2 моль
По 1 уравнению: n K₂[Zn(OH)₄] = n Zn = 0,2 моль 
n _{прореаг.} KOH = 2 * n Zn = 2 * 0,2 = 0,4 моль
n _ост. KOH = n KOH - n _{прореаг.} KOH = 0,6 - 0,4 = 0,2 моль
m H₂SO₄ = m _р-ра H₂SO₄ ⋅ w H₂SO₄ = 245 * 0,2 = 49 г
n H₂SO₄ = m H₂SO₄ / M H₂SO₄ = 49 / 98 = 0,5 моль 

Серная кислота в первую очередь будет вступать в реакцию с гидроксидом калия. Определим что в избытке, а что в недостатке в этой реакции:

По 2 уравнению: n _{прореаг. в 2} H₂SO₄ = 0,5 * n _ост. KOH = 0,5 * 0,2 = 0,1 моль. Количество прореагировавшей серной кислоты меньше, чем общее ее количество, следовательно серная кислота в избытке и 3 реакция будет протекать с остатком серной кислоты.
n_ост. H₂SO₄ = n H₂SO_{4 -} n_{прореаг. в 2} H₂SO₄ = 0,5 - 0,1 = 0,4 моль

Определим что в избытке, а что в недостатке в 3 реакции:
n _{прореаг. в 3} H₂SO₄ = 2 * n K₂[Zn(OH)₄] = 0,2 * 2 = 0,4 моль

При взаимодействии всего тетрагидроксоцинката калия в реакцию уйдет вся остаточная серная кислота, следовательно, вещества реагируют полностью.
По 2 уравнению: n₂ K₂SO₄ = n _ост. KOH / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль
По 3 уравнению: n₃ K₂SO₄ = n K₂[Zn(OH)₄] = 0,2 моль
n _общ. K₂SO₄ = n₁ K₂SO₄ + n₂ K₂SO₄ = 0,1 + 0,2 = 0,3 моль
m _общ. K₂SO₄ = n _общ. K₂SO₄ * M K₂SO₄ = 0,3 * 174 = 52,2 г
По 3 уравнению: n ZnSO₄ = n K₂[Zn(OH)₄] = 0,2 моль
m ZnSO₄ = n ZnSO₄ * M ZnSO₄ = 0,2 * 161 = 32,2 г
По 1 уравнению: n H₂ = n Zn = 0,2 моль
m H₂ = n H₂ * M H₂ = 0,2 * 2 = 0,4 г
m _{кон. р-ра} = m_р-ра KOH + m Zn + m_р-ра H₂SO₄ – m H₂ = 112 + 13 + 245 - 0,4 = 369,6 г
m H₂O _{в кон. р-ре} = m _{кон. р-ра} - m ZnSO₄ - m K₂SO₄ = 369,6 - 32,2 - 52,2 = 285,2 г

Найдем массу сульфата цинка, который может растворится в 285,2 г воды. Составим пропорцию:
Пусть m _{спос. к растворению} ZnSO₄ = x г, тогда
57,7 / 100 = x / 285,2
x = 164,56 г = m _{спос. к растворению} ZnSO₄. Способно раствориться больше сульфата цинка, чем есть в общем, следовательно, сульфат цинка полностью растворяется.

Найдем массу сульфата калия, который может растворится в 285,2 г воды. Составим пропорцию:
Пусть m _{спос. к растворению} K₂SO₄ = y г, тогда
12 / 100 = y / 285,2
y = 34,2 г = m _{спос. к растворению} K₂SO₄. Способно раствориться меньше сульфата калия, чем выделилось в общем, следовательно, часть сульфата калия растворится до насыщения, другая часть выпадет в осадок.
m _осадка K₂SO₄ = m K₂SO₄ - m _{спос. к растворению} K₂SO₄ = 52,2 - 34,2 = 18 г

Ответ: m _осадка K₂SO₄ = 18 г

По условию протекают реакции:
1) 2Al + 3S → Al₂S₃
2) Al₂S₃ + 8NaOH → 2Na[Al(OH)₄] + 3Na₂S
3) 2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

n Al = m Al / M Al = 8,1 / 27 = 0,3 моль
n S = m S / M S = 9,6 / 32 = 0,3 моль 

Нужно определить какое вещество в 1 реакции находится в недостатке, а какое - в избытке. Для этого поделим количества алюминия и серы на коэффициенты и установим соотношение:
n _{на единицу коэф.}  Al / n _{на единицу коэф.} S = (0,3 / 2) / (0,3 / 3) = 0,15 / 0,1. Приходим к выводу, что Al находится в избытке, а S в недостатке. Проводим реакцию по недостатку, то есть по S.
n Al₂S₃ = n S / 3 = 0,3 / 3 = 0,1 моль 
n_{прореаг.} Al = 2n S / 3 = 2 * 0,3 / 3 = 0,2 моль
n_ост. Al = n Al – n_{прореаг.} Al = 0,3 – 0,2 = 0,1 моль

Найдем число моль гидроксида натрия в насыщенном растворе. Составим пропорцию:
Пусть m NaOH = x г, тогда
100 / 200 = x / 96
x = 48 г = m NaOH
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 48 / 40 = 1,2 моль 
n₂ NaOH = 8n Al₂S₃ = 8 * 0,1 = 0,8 моль
n₃ NaOH = n_ост. Al = 0,1 моль 
n_ост. NaOH = n NaOH – n₂ NaOH – n₃ NaOH = 1,2 – 0,8 – 0,1 = 0,3 моль
m_ост. NaOH = n_ост. NaOH * M NaOH = 0,3 * 40 = 12 г
n Na₂S = 3n Al₂S₃ = 3 * 0,1 = 0,3 моль
m Na₂S = n Na₂S * M Na₂S = 0,3 * 78 = 23,4 г
n₂ Na[Al(OH)₄] = 2n Al₂S₃ = 2 * 0,1 = 0,2 моль
n₃ Na[Al(OH)₄] = n_ост. Al = 0,1 моль
n Na[Al(OH)₄] = n₂ Na[Al(OH)₄] + n₃ Na[Al(OH)₄] = 0,2 + 0,1 = 0,3 моль
m Na[Al(OH)₄] = n Na[Al(OH)₄] * M Na[Al(OH)₄] = 0,3 * 118 = 35,4 г
n H₂ = 3n_ост. Al / 2 = 3 * 0,1 / 2 = 0,15 моль
m H₂ = n H₂ * M H₂ = 0,15 * 2 = 0,3 г
m_{кон. р-ра} = m Al + m S + m_р-ра NaOH – m H₂ = 8,1 + 9,6 + 96 – 0,3 = 113,4 г
m _{в кон. р-ре} H₂O = m_{кон. р-ра} – m Na₂S – m Na[Al(OH)₄] – m_ост. NaOH = 113,4 – 23,4 – 35,4 – 12 = 42,6 г

Найдем массу гидроксида натрия, который растворится в 42,6 г воды. Составим пропорцию: Пусть m_{раствор.} NaOH = x г, тогда
100 / 100 = x / 42,6
x = 42,6 г = m_{раствор.} NaOH. В растворе находится меньше гидроксида натрия, чем может максимально растворится, поэтому щелочь растворяется полностью.

Найдем массу сульфида натрия, который растворится в 42,6 г воды. Составим пропорцию: Пусть m_{раствор.} Na₂S = y г, тогда
20,6 / 100 = y / 42,6
y = 8,8 г = m_{раствор.} Na₂S. В растворе находится больше сульфида натрия, чем может максимально растворится. Поэтому часть этой соли выпадет в осадок, а другая часть - растворится.
m_осадка Na₂S = m Na₂S – m_{раствор.} Na₂S = 23,4 – 8,8 = 14,6 г

Ответ: m_осадка Na₂S = 14,6 г

1. По условию протекают реакции:
1) Al₄C₃ + 4NaOH + 12H₂O → 4Na[Al(OH)₄] + 3CH₄
2) CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
3) CO₂ + 2LiOH → Li₂CO₃ + H₂O 

n Al₄C₃ = m Al₄C₃ / M Al₄C₃ = 28,8 / 144 = 0,2 моль
По 1 уравнению: n CH₄ = 3 * n Al₄C₃ = 3 * 0,2 = 0,6 моль
По второму уравнению: n CO₂ = n CH₄ = 0,6 моль
m CO₂ = n CO₂ * M CO₂ = 0,6 * 44 = 26,4 г
Пусть m LiOH = x г, тогда
12 / 112 = x / 336
x = 36 г = m LiOH
n LiOH = m LiOH / M LiOH = 36 / 24 = 1,5 моль
По 3 уравнению: n _{прореаг.} LiOH = 2 * n CO₂ = 2 ⋅ 0,6 = 1,2 моль
n _ост. LiOH = n LiOH – n _{прореаг.} LiOH = 1,5 – 1,2 = 0,3 моль
m _ост. LiOH = n _ост. LiOH ⋅ M LiOH = 0,3 ⋅ 24 = 7,2 г 
По 3 уравнению: n Li₂CO₃ = n CO₂ = 0,6 моль
m Li₂CO₃ = n Li₂CO₃ ⋅ M Li₂CO₃ = 0,6 ⋅ 74 = 44,4 г
m H₂O = m_р-ра LiOH + m CO₂ – m Li₂CO₃ – m_ост. LiOH = 336 + 26,4 – 44,4 – 7,2 = 310,8 г

Найдем массу карбоната лития, который может растворится в 310,8 г воды. Составим пропорцию:
Пусть m _{спос. к раствор.} Li₂CO₃ = y г, тогда
1,3 / 100 = y / 310,8
y = 4,04 г = m _{спос. к раствор.} Li₂CO₃. В такой массе воды способно раствориться гораздо меньше карбоната лития, чем выделилось в общем, поэтому часть карбоната растворится, а другая часть выпадет в осадок.
m _осадка Li₂CO₃ = m Li₂CO₃ – m _{спос. к раствор.} Li₂CO₃ = 44,4 – 4,04 = 40,36 г
m _{кон. р-ра} = m _р-ра LiOH + m CO₂ – m_осадка Li₂CO₃ = 336 + 26,4 – 40,36 = 322,04 г
w_ост. LiOH = m_ост. LiOH / m_{конечн. р-ра} = 7,2 / 322,04 = 0,022 или 2,2%

Ответ: w_ост. LiOH = 2,2%

Уравнения реакций:
1) KH + H₂O → KOH + H₂

2) P₂O₅ + 2KOH + H₂O → 2KH₂PO₄ - эти уравнения выведутся по ходу решения задачи
3) KH₂PO₄ + KOH → K₂HPO₄ + H₂O

n KH = m KH / M KH = 56 / 40 = 1,4 моль
По 1 уравнению: n KOH = n KH = 1,4 моль
n P₂O₅ = m P₂O₅ / M P₂O₅ = 71 / 142 = 0,5 моль 

Так как гидроксид калия находится в избытке и его количество в 2,8 раз больше, чем оксида фосфора, то следующая реакция будет протекать до дигидрофосфата калия (для образования других солей нужен больший избыток щелочи).
По 2 уравнению: n KH₂PO₄ = 2 * n P₂O₅ = 2 * 0,5 = 1 моль = n₂ KOH. Прореагировало меньше гидроксида калия, чем было в общем, следовательно, гидроксид калия после 2 реакции еще остался. Этот лишний гидроксид калия может вступить в реакцию с дигидрофосфатом калия.
n_ост. KOH = n KOH – n₂ KOH = 1,4 – 1 = 0,4 моль

Определим, кто из реагентов в третьей реакции находится в недостатке, для этого поделим количества дигидрофосфата калия и оставшегося гидроксида калия на свои коэффициенты и проведем соотношение, чтобы узнать количества этих веществ на каждую единицу коэффициента:
n _{на коэф.} KH₂PO₄ : n _{на коэф.} KOH = (1 / 1) : (0,4 / 1) = 1 : 0,4. Так как на единицу коэффициента дигидрофосфата больше, чем гидроксида калия, можно сделать вывод, что дигидрофосфат калия в избытке, а гидроксид калия в недостатке.
По 3 уравнению: n K₂HPO₄ = n _ост. KOH = 0,4 моль
m K₂HPO₄ = n K₂HPO₄ * M K₂HPO₄ = 0,4 * 174 = 69,6 г
По 3 уравнению: n₃ KH₂PO₄ = n _ост. KOH = 0,4 моль
n _ост. KH₂PO₄ = n KH₂PO₄ – n₃ KH₂PO₄ = 1 – 0,4 = 0,6 моль
m _ост. KH₂PO₄ = n_ост. KH₂PO₄ * M KH₂PO₄ = 0,6 * 136 = 81,6 г

m H₂O = m₁ H₂O + m₃ H₂O – m _{прореаг. 1} H₂O – m _{прореаг. 2} H₂O
m₁ H₂O = V H₂O ⋅ ρ H₂O = 200 ⋅ 1 = 200 г

По 3 уравнению: n₃ H₂O = n _ост. KOH = 0,4 моль
m₃ H₂O = n₃ H₂O ⋅ M H₂O = 0,4 ⋅ 18 = 7,2 г

По 1 уравнению: n _{прореаг. 1} H₂O = n KH = 1,4 моль
m _{прореаг. 1} H₂O = n _{прореаг. 1} H₂O * M H₂O = 1,4 * 18 = 25,2 г

По второму уравнению: n _{прореаг. 2} H₂O = n P₂O₅ = 0,5 моль
m _{прореаг. 2} H₂O = n _{прореаг. 2} H₂O * M H₂O = 0,5 * 18 = 9 г

m H₂O = 200 + 7,2 – 25,2 – 9 = 173 г 

Найдем массу гидрофосфата калия, который может растворится в 173 г воды. Составим пропорцию:
Пусть m _{спос. к раствор.} K₂HPO₄ = x г, тогда
168 / 100 = x / 173
x = 290,64 г = m _{спос. к раствор.} K₂HPO₄. Так как в данной массе воды может раствориться больше гидрофосфата, чем есть в растворе, то гидрофосфат полностью растворяется в воде.

Найдем массу дигидрофосфата калия, который может растворится в 173 г воды. Составим пропорцию:
Пусть m _{спос. к раствор.} KH₂PO₄ = y г, тогда
25 / 100 = x / 173
x = 43,25 г = m _{спос. к раствор.} KH₂PO₄. Так как в растворе находится больше дигидрофосфата, чем может раствориться, то часть дигидрофосфата растворяется, другая часть выпадает в осадок.
m _осадка KH₂PO₄ = m _ост. KH₂PO₄ – m _{спос. к раствор.} KH₂PO₄ = 81,6 – 43,25 = 38,35 г 
По 1 уравнению: n H₂ = n KH = 1,4 моль
m H₂ = n H₂ * M H₂ = 1,4 * 2 = 2,8 г
m_{кон. р-ра} = m KH + m₁ H₂O + m P₂O₅ – m H₂ – m _осадка KH₂PO₄ = 56 + 200 + 71 – 2,8 – 38,35 = 285,85 г
w K₂HPO₄ = m K₂HPO₄ / m_{кон. р-ра} = 69,6 / 285,85 = 0,243 или 24,3%

Ответ: w K₂HPO₄ = 24,3%

Уравнения реакций:
1) Zn₃P₂ + 6NaOH + 6H₂O → 3Na₂[Zn(OH)₄] + 2PH₃
2) 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O
3) Na₂[Zn(OH)₄] + 2H₂SO₄ → Na₂SO₄ + ZnSO₄ + 4H₂O 

Через пропорцию найдем массу и количество NaOH в насыщенном изначальном растворе:

Пусть m NaOH = x г, тогда
100 / 200 = x / 64
x = 32 г = m NaOH
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 32 / 40 = 0,8 моль

Проводим расчеты, исходя из других данных из условия:
n Zn₃P₂ = m Zn₃P₂ / M Zn₃P₂ = 25,7 / 257 = 0,1 моль
По 1 уравнению: n Na₂[Zn(OH)₄] = 3 * n Zn₃P₂ = 3 * 0,1 = 0,3 моль 
n _{прореаг.} NaOH = 6 * n Zn₃P₂ = 6 * 0,1 = 0,6 моль
n _ост. NaOH = n NaOH – n _{прореаг.} NaOH = 0,8 – 0,6 = 0,2 моль
m H₂SO₄ = m _р-ра H₂SO_{4 *} w H₂SO₄ = 137,2 * 0,5 = 68,6 г
n H₂SO₄ = m H₂SO₄ / M H₂SO₄ = 68,6 / 98 = 0,7 моль 

Серная кислота в первую очередь будет реагировать с гидроксидом натрия. Определим, кто из реагентов во второй реакции находится в недостатке, для этого поделим моли оставшегося гидроксида натрия и серной кислоты на свои коэффициенты и выведем соотношение, чтобы узнать количества этих веществ на каждую единицу коэффициента:
n _{на коэф.} NaOH : n _{на коэф.} H₂SO₄ = (0,2 / 2) : (0,7 / 1) = 0,1 : 0,7. Так как на единицу коэффициента серной кислоты больше, чем гидроксида натрия, можно сделать вывод, что серная кислота в избытке, а гидроксид натрия в недостатке. 
По 2 уравнению: n _{прореаг.} H₂SO₄ = n _ост. NaOH / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль
n _ост. H₂SO₄ = n H₂SO₄ – n _{прореаг.} H₂SO₄ = 0,7 – 0,1 = 0,6 моль

Определим, кто из реагентов в третьей реакции находится в недостатке, для этого поделим моли тетрагидроксоцинката натрия и оставшейся серной кислоты на свои коэффициенты и проведем соотношение, чтобы узнать количества этих веществ на каждую единицу коэффициента: n _{на коэф.} Na₂[Zn(OH)₄] : n _{на коэф.} H₂SO₄ = (0,3 / 1) : (0,6 / 2) = 0,3 : 0,3. Делаем вывод, что оба вещества прореагировали полностью.
По 2 уравнению: n₂ Na₂SO₄ = n _ост. NaOH / 2 = 0,2 / 2 = 0,1 моль
По 3 уравнению: n₃ Na₂SO₄ = n Na₂[Zn(OH)₄] = 0,3 моль
n _общ. Na₂SO₄ = n₁ Na₂SO₄ + n₂ Na₂SO₄ = 0,1 + 0,3 = 0,4 моль
m _общ. Na₂SO₄ = n _общ. Na₂SO₄ * M Na₂SO₄ = 0,4 * 142 = 56,8 г
По 3 уравнению: n ZnSO₄ = n Na₂[Zn(OH)₄] = 0,3 моль
m ZnSO₄ = n ZnSO₄ * M ZnSO₄ = 0,3 * 161 = 48,3 г
n PH₃ = 2 * n Zn₃P₂ = 2 * 0,1 = 0,2 моль
m PH₃ = n PH₃ * M PH₃ = 0,2 * 2 = 6,8 г
m_{кон. р-ра} = m Zn₃P₂ + m _р-ра NaOH + m_р-ра H₂SO₄ – m PH₃ = 25,7 + 64 + 137,2 – 6,8 = 220,1 г
m H₂O = m_{кон. р-ра} – m ZnSO₄ – m Na₂SO₄ = 220,1 – 48,3 – 56,8 = 115 г

Найдем массу сульфата цинка, которая может растворится в 115 г воды. Составим пропорцию:
Пусть m _{спос. к раствор.} ZnSO₄ = y г, тогда
57,7 / 100 = y / 115
y = 66,355 г = m _{спос. к раствор.} ZnSO₄. В растворе находится меньше сульфата цинка, чем максимально может растворится, поэтому соль полностью растворяется в данной массе воды.

Найдем массу сульфата натрия, которая может растворится в 115 г воды. Составим пропорцию:
Пусть m _{спос. к раствор.} Na₂SO₄ = z г, тогда
28 / 100 = z / 115
z = 32,2 г = m _{спос. к раствор.} Na₂SO₄. Соли в колбе больше, чем может растворится, следовательно, часть растворяется, другая часть выпадает в осадок.
m_осадка Na₂SO₄ = m Na₂SO₄ – m_{раствор.} Na₂SO₄ = 56,8 – 32,2 = 24,6 г

Тогда m_{итог. р-ра} = m_{конечн. р-ра} – m_осадка Na₂SO₄ = 220,1 – 24,6 = 195,5 г
w ZnSO₄ = m ZnSO₄ / m _{итог. р-ра} = 48,3 / 195,5 = 0,247 или 24,7%

Ответ: w ZnSO₄ = 24,7%

Уравнения реакций:
1) Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O
2) Fe₂(SO₄)₃ + Na₂SO₃ + H₂O → 2FeSO₄ + Na₂SO₄ + H₂SO₄

m H₂SO₄ = m _р-ра H₂SO₄ * w H₂SO₄ = 117,6 * 0,25 = 29,4 г
n H₂SO₄ = m H₂SO₄ / M H₂SO₄ = 29,4 / 98 = 0,3 моль
n Fe₂O₃ = m Fe₂O₃ / M Fe₂O₃ = 16 / 160 = 0,1 моль

Определим, какой из реагентов в первой реакции находится в недостатке, а какой в избытке, для этого поделим моли серной кислоты и оксида железа(III) на свои коэффициенты и установим соотношение, этим мы найдем какие количества реагирующих веществ приходятся на каждую единицу коэффициента, а также наглядно определим чего больше:
n _{на коэф.} H₂SO₄ / n _{на коэф.} Fe₂O₃ = (0,3 / 3) / (0,1 / 1) = 0,1 / 0,1

Следовательно, оба реагента прореагировали полностью, так как их количества на единицу коэффициента одинаковы.
По 1 уравнению: n Fe₂(SO₄)₃ = n Fe₂O₃ = 0,1 моль
n Na₂SO₃ = m Na₂SO₃ / M Na₂SO₃ = 12,6 / 126 = 0,1 моль 

Определим, какой из реагентов во второй реакции находится в недостатке, а какой в избытке, для этого поделим моли сульфата железа(III) и сульфита натрия на свои коэффициенты и установим соотношение, этим мы найдем какие количества реагирующих веществ приходятся на каждую единицу коэффициента, а также наглядно определим чего больше:
n _{на коэф.} Fe₂(SO₄)₃ / n _{на коэф.} Na₂SO₃ = (0,1 / 1) / (0,1 / 1) = 0,1 / 0,1

Следовательно, оба реагента прореагировали полностью, так как их количества на единицу коэффициента одинаковы.
По 2 уравнению: n Na₂SO₄ = n Na₂SO₃ = 0,1 моль
m Na₂SO₄ = n Na₂SO₄ * M Na₂SO₄ = 0,1 * 142 = 14,2 г
По 2 уравнению: n FeSO₄ = 2 * n Na₂SO₃ = 2 * 0,1 = 0,2 моль
m FeSO₄ = n FeSO₄ * M FeSO₄ = 0,2 * 152 = 30,4 г
По второму уравнению: n₂ H₂SO₄ = n Na₂SO₃ = 0,1 моль
m₂ H₂SO₄ = n₂ H₂SO₄ * M H₂SO₄ = 0,1 * 98 = 9,8 г 

m H₂O = m H₂O в р-ре H₂SO₄ + m₁ H₂O – m₂ H₂O

m H₂O в р-ре H₂SO₄ = m _р-ра H₂SO₄ – m H₂SO₄ = 117,6 – 29,4 = 88,2 г
По 1 уравнению: n₁ H₂O = n H₂SO₄ = 0,3 моль
m₁ H₂O = n₁ H₂O * M H₂O = 0,3 * 18 = 5,4 г
По 2 уравнению: n₂ H₂O = n Na₂SO₃ = 0,1 моль
m₂ H₂O = n₂ H₂O * M H₂O = 0,1 * 18 = 1,8 г

m _общ. H₂O = m H₂O в р-ре H₂SO₄ + m₁ H₂O – m₂ H₂O = 88,2 + 5,4 – 1,8 = 91,8 г

Найдем массу сульфата натрия, который может растворится в 91,8 г воды. Составим пропорцию:
Пусть m _{спос. к раствор.} Na₂SO₄ = x г, тогда
28 / 100 = x / 91,8
x = 25,7 г = m _{спос. к раствор.} Na₂SO₄. Сульфат натрия полностью растворяется в воде, так как в растворе находится меньше сульфата натрия, чем максимально может раствориться.

Найдем массу сульфата железа, который может растворится в 91,8 г воды. Составим пропорцию:
Пусть m _{спос. к раствор.} FeSO₄ = y г, тогда
29,5 / 100 = y / 91,8
y = 27,1 г = m _{спос. к раствор.} FeSO₄. Часть сульфата железа растворяется, а другая часть - выпадает в осадок, так как в растворе находится больше сульфата железа, чем максимально может раствориться.

m_осадок FeSO₄ = m FeSO₄ – 27,1 = 30,4 – 27,1 = 3,3 г
m _{кон. р-ра} = m _р-ра H₂SO₄ + m Fe₂O₃ + m Na₂SO₃ – m_осадок FeSO₄ = 117,6 + 16 + 12,6 – 3,3 = 142,9 г
w Na₂SO₄ = m Na₂SO₄ / m _{кон. р-ра} = 14,2 / 142,9 = 0,099 или 9,9%

Ответ: w Na₂SO₄ = 9,9%

Уравнения реакций:

1) S + 2H₂SO₄ → 3SO₂ + 2H₂O
2) SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O 

n S = m S / M S = 9,6 / 32 = 0,3 моль
По 1 уравнению: n SO₂ = 3 * n S = 3 * 0,3 = 0,9 моль
m SO₂ = n SO₂ * M SO₂ = 0,9 * 64 = 57,6 г 
m NaOH = m _р-ра NaOH * w NaOH = 200 * 0,4 = 80 г
n NaOH = m NaOH / M NaOH = 80 / 40 = 2 моль 
По 2 уравнению: n _{прореаг.} NaOH = 2 * n SO₂ = 2 * 0,9 = 1,8 моль
n _ост. NaOH = n NaOH – n_{прореаг.} NaOH = 2 – 1,8 = 0,2 моль
m _ост. NaOH = n _ост. NaOH * M NaOH = 0,2 * 40 = 8 г
По 2 уравнению: n Na₂SO₃ = n SO₂ = 0,9 моль
m Na₂SO₃ = n Na₂SO₃ * M Na₂SO₃ = 0,9 * 126 = 113,4 г
w H₂O = 100 – w NaOH = 100 – 40 = 60%
m H₂O в р-ре NaOH = m _р-ра NaOH * w H₂O = 200 ⋅ 0,6 = 120 г 

По 2 уравнению: n₂ H₂O = n SO₂ = 0,9 моль
m₂ H₂O = n₂ H₂O * M H₂O = 0,9 ⋅ 18 = 16,2 г 

m _общ. H₂O = m H₂O в р-ре NaOH + m₂ H₂O = 120 + 16,2 = 136,2 г 

Найдем массу сульфита натрия, который может растворится в 136,2 г воды. Составим пропорцию:
Пусть m _{спос. к раствор.} Na₂SO₃ = x г, тогда
30,7 / 100 = x / 136,2
x = 41,8 г = m _{спос. к раствор.} Na₂SO₃. Часть сульфита натрия растворяется, а другая часть - выпадает в осадок, так как в растворе находится больше сульфита натрия, чем максимально может раствориться.
m_осадка Na₂SO₃ = m Na₂SO₃ – m _{спос. к раствор.} Na₂SO₃ = 113,4 – 41,8 = 71,6 г
m _{кон. р-ра} = m _р-ра NaOH + m SO₂ – m _осадка Na₂SO₃ = 200 + 57,6 – 71,6 = 186 г
w _ост. NaOH = m _ост. NaOH / m _{кон. р-ра} = 8 / 186 = 0,043 или 4,3%

Ответ: w _ост. NaOH = 4,3%

Уравнения реакций:

1) 2NH₃ + SO₂ + H₂O = (NH₄)₂SO₃

2) (NH₄)₂SO₃ + Ca(NO₃)₂ = 2NH₄NO₃ + CaSO₃

Конечный раствор содержал лишь одно растворенное вещество, это - образующийся во второй реакции нитрат аммония, другого вещества быть не может. Следовательно, реагенты во 2 реакции прореагировали полностью.

1 кг = 1000 г; 16% = 0,16; m NH₄NO₃ = m_{кон. р-ра} * w NH₄NO₃ = 1000 * 0,16 = 160 г

n NH₄NO₃ = m NH₄NO₃ / M NH₄NO₃ = 160 / 80 = 2 моль

По 2 уравнению: n Ca(NO₃)₂ = n (NH₄)₂SO₃ = n CaSO₃ = 0,5n NH₄NO₃ = 0,5 * 2 = 1 моль

m Ca(NO₃)₂ = n Ca(NO₃)₂ * M Ca(NO₃)₂ = 1 * 164 = 164 г

m CaSO₃ = n CaSO₃ * M CaSO₃ = 1 * 120 = 120 г

Весь образовавшийся в 1 реакции сульфит аммония уходит на взаимодействие с нитратом кальция. Следовательно, n (NH₄)₂SO₃ = n₁ (NH₄)₂SO₃ = 1 моль

По 1 уравнению: n NH₃ = 2n₁ (NH₄)₂SO₃ = 2 * 1 = 2 моль, n SO₂ = n₁ (NH₄)₂SO₃ = 1 моль

m NH₃ = n NH₃ * M NH₃ = 2 * 17 = 34 г

m SO₂ = n SO₂ * M SO₂ = 1 * 64 = 64 г

По условию, в 1 литре воды может растворится 640 л аммиака или 40 л оксида серы. Переведем эти объемы в массы:

m _раст. H₂O = V H₂O * p H₂O = 1 л * 1 кг/л = 1 кг = 1000 г

m _раст. NH₃ = (V NH₃ / V_m) * M NH₃  = (640 / 22,4) * 17 = 486,2 г

m _раст. SO₂ = (V SO₂  / Vm) * M SO₂ = (40 / 22,4) * 64 = 114,56 г

Таким образом, растворимость аммиака составляет 486,2 г на 1000 г воды, а растворимость оксида серы - 114.56 г на 1000 г воды.

Установим с помощью пропорции, в какой массе воды растворились аммиак и оксид серы при приготовлении исходных насыщенных растворов:

Пусть х г - масса воды, в которой растворилось 34 г аммиака, тогда:

x = (34 * 1000) / 486,2 = 69,93 г = m _{в насыщ. р-ре NH3} H₂O

m _{исх. насыщ. р-ра} NH₃ = m _{в насыщ. р-ре NH3} H₂O + m NH₃ = 69,93 + 34 = 103,93 г 

Пусть у г - масса воды, в которой растворилось 64 г оксида серы, тогда:

y = (64 * 1000) / 114,56 = 558,66 г = m _{в насыщ. р-ре SO2} H₂O

m _{исх. насыщ. р-ра} SO₂ = m _{в насыщ. р-ре SO2} H₂O + m SO₂ = 558,66 + 64 = 622,66 г 

m_{кон. р-ра} = m _{исх. насыщ. р-ра} SO₂ + m _{исх. насыщ. р-ра} NH₃ + m _р-ра Ca(NO₃)₂ - m CaSO₃ = 622,66 + 103,93 + m _р-ра Ca(NO₃)₂ - 120 = 1000 г

m _р-ра Ca(NO₃)₂ = 1000 - 622,66 - 103,93 + 120 = 393,41 г

w Ca(NO₃)₂ = m Ca(NO₃)₂ / m _р-ра Ca(NO₃)₂ = 164 / 393,41 = 0,417 или 41,7%

Ответ: w Ca(NO₃)₂ = 41,7%

Уравнения реакций:

1) NH₃ + HCl → NH₄Cl

2) AlCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

В 1 литре воды может растворится 672 л аммиака, определим массы этих веществ при заданных объемах:

n NH₃ = V NH₃ / V_m = 672 / 22,4 = 30 моль

m NH₃ = n NH₃ * M NH₃ = 30 * 17 = 510 г

m H₂O = V H₂O * q H₂O = 1 л * 1 кг/л = 1 кг = 1000 г

Следовательно, в 1000 г воды может растворится 510 г аммиака. Используя эти данные, мы сможем найти массу насыщенного раствора и массу и количество аммиака в нем.

m _{в насыщ р-ре} H₂O = V _{в насыщ. р-ре} H₂O * q H₂O = 20 мл * 1 г/мл = 20 г

Пусть х г - масса аммиака в насыщ. р-ре. Составим пропорцию:

х = (510 * 20) / 1000 = 10,2 г = m _{в насыщ. р-ре} NH₃

n _общ. NH₃ = m _{в насыщ. р-ре} NH₃ / M NH₃ = 10,2 / 17 = 0,6 моль

m _{насыщ. р-ра} = m _{в насыщ. р-ре} NH₃ + m _{в насыщ р-ре} H₂O = 10,2 + 20 = 30,2 г

m₁ NH₄Cl = m _{1 кон. р-ра} NH₄Cl * w NH₄Cl = 107 * 0,1 = 10,7 г

n₁ NH₄Cl = m₁ NH₄Cl / M NH₄Cl = 10,7 / 53,5 = 0,2 моль

По 1 уравнению: n₁ NH₄Cl = n₁ NH₃ = 0,2 моль

n _{во 2 колбе изнач.} NH₃ = n _общ. NH₃ - n₁ NH₃ = 0,6 - 0,2 = 0,4 моль

m _изнач. AlCl₃ = m _р-ра AlCl₃ * w AlCl₃ = 133,5 * 0,1 = 13,35 г

n _изнач. AlCl₃ = m _изнач. AlCl₃ / M AlCl₃ = 13,35 / 133,5 = 0,1 моль

Нужно определить какое вещество во 2 реакции находится в недостатке, а какое - в избытке. Для этого поделим количества аммиака и хлорида алюминия на коэффициенты и установим соотношение:

n _{на единицу коэф.} NH₃ / n _{на единицу коэф.} AlCl₃ = (0,4 / 3) / (0,1 / 1) = 0,133 / 0,1. Делаем вывод, что аммиак находится в избытке. Проводим реакцию по недостатку (по хлориду алюминия).

Следовательно, n₂ AlCl₃ = n _изнач. AlCl₃ = 0,1 моль

По 2 уравнению: n₂ NH₄Cl = 3 *  n₂ AlCl₃ = 0,1 * 3 = 0,3 моль; n Al(OH)₃ = n₂ AlCl₃ = 0,1 моль

m₂ NH₄Cl = n₂ NH₄Cl * M NH₄Cl = 0,3 * 53,5 = 16,05 г

m Al(OH)₃ = n Al(OH)₃ * M Al(OH)₃ = 0,1 * 78 = 7,8 г

Найдем массу изначального раствора аммиака во 2 колбе: Составим пропорцию:

n _{во 2 колбе изнач.} NH₃ / n _общ. NH₃ = m _{изн. р-ра 2} / m _{насыщ. р-ра}; Пусть у г - масса изначального насыщенного раствора во 2 колбе, тогда:

у = (n _{во 2 колбе изнач.} NH₃ * m _{насыщ. р-ра}) / n _общ. NH₃ = (0,4 * 30,2) / 0,6 = 20,13 г = m _{изн. р-ра 2}

m _{кон. р-ра во 2 колбе} = m _{изн. р-ра 2} + m _р-ра AlCl₃ - m Al(OH)₃ = 20,13 + 133,5 - 7,8 = 145,83 г

w₂ NH₄Cl = m₂ NH₄Cl / m _{кон. р-ра во 2 колбе} = 16,05 / 145,83 = 0,11 или 11%

Ответ: w NH₄Cl = 11%

Уравнения реакций:

1) 3Na₂CO₃ + Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃ + 3CO₂ + 3Na₂SO₄

2) Na₂CO₃ + 2HNO₃ → 2NaNO₃ + CO₂ + H₂O

400 мл воды = 400 г воды;
Пусть в 400 г воды растворили x г Na₂CO₃, тогда:

Составим пропорцию:
31,8 г Na₂CO₃ может растворится в 100 г воды, тогда
x г Na₂CO₃ может растворится в 400 г воды, следовательно
x = 127,2 г (m _общ. Na₂CO₃)
Найдем массу раствора карбоната натрия, который получили при добавлении 127,2 г этой соли к 400 г воды: m_{общ. р-ра} Na₂CO₃ = 400 + 127,2 = 527,2 г
n_общ. Na₂CO₃ = m / M = 127,2 / 106 = 1,2 моль

Пусть n₁ CO₂ = y моль, тогда n₁ Na₂CO₃ = y моль,
n₂ CO₂ = 2 ∙ n₁ CO₂ = 2y моль, тогда n₂ Na₂CO₃ = n₂ CO₂ = 2y моль
n _общ. Na₂CO₃ = y + 2y = 3y моль
3y = 1,2
y = 0,4 моль
n₁ CO₂ = 0,4 моль, n₂ CO₂ = 2 ∙ 0,4 = 0,8 моль
m₂ CO₂ = n * M = 0,8 ∙ 44 = 35,2 г

n NaNO₃ = 2 ∙ n₂ CO₂ = 2 ∙ 0,8 = 1,6 моль
m NaNO₃ = n * M = 1,6 ∙ 85 = 136 г
m_2 р-ра Na₂CO₃ = 2/3 ∙ m_{общ. р-ра} Na₂CO₃ = 2/3 ∙ 527,2 = 351,5 г
m _{кон. р-ра} = m_2 р-ра Na₂CO₃ + m _р-ра HNO₃ – m₂ CO₂ = 351,5 + 300 – 35,2 = 616,3 г
w NaNO₃ = (m NaNO₃ / m _{кон. р-ра}) * 100% = (136 / 616,3) * 100% = 22,07%

Уравнения реакций:

1) Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + CO₂ + H₂O
2) Na₂CO₃ + CaCl₂ → CaCO₃ + 2NaCl

200 мл воды = 200 г воды;
Пусть в 200 г воды растворили x г Na₂CO₃, тогда:

Составим пропорцию:
31,8 г Na₂CO₃ может растворится в 100 г воды, тогда
x г Na₂CO₃ может растворится в 200 г воды, следовательно
x = 63,6 г (m _общ. Na₂CO₃);
n _общ. Na₂CO₃ = m Na₂CO₃ / M Na₂CO₃ = 63,6 / 106 = 0,6 моль;
Найдем массу раствора карбоната натрия, который получили при добавлении 63,6 г этой соли к 200 г воды: m_р-ра Na₂CO₃ = 63,6 + 200 = 263,6 г
Массовая доля соли в этом растворе: w Na₂CO₃ = m Na₂CO₃ / m_р-ра Na₂CO₃ = 63,6 / 263,6 = 0,2413;
Количество CO₂ в первой реакции: n₁ CO₂ = V₁ CO₂ / V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль;
Следовательно, n₁ Na₂CO₃ = n₁CO₂ = 0,2 моль;
Количество соли во второй части: n₂ Na₂CO₃ = n _общ. Na₂CO₃ – n₁ Na₂CO₃ = 0,6 – 0,2 = 0,4 моль;

Расчеты по превращениям со 2 частью карбоната натрия:
Общая масса добавленного хлорида кальция: m CaCl₂ = m_р-ра CaCl₂ ⋅ w CaCl₂ = 222 ⋅ 0,25 = 55,5 г
n _общ. CaCl₂ = m CaCl₂ / M CaCl₂ = 55,5 / 111 = 0,5 моль
n_{прореаг.} CaCl₂ = n₂ Na₂CO₃ = 0,4 моль
n_ост. CaCl₂ = n _общ. CaCl₂ – n_{прореаг.} CaCl₂ = 0,5 – 0,4 = 0,1 моль
m_ост. CaCl₂ = n_ост. CaCl₂ ⋅ M CaCl₂ = 0,1 ⋅ 111 = 11,1 г
Ищем количество и массу осадочного карбоната кальция: n CaCO₃ = n₂ Na₂CO₃ = 0,4 моль
m CaCO₃ = n CaCO₃ ⋅ M CaCO₃ = 0,4 ⋅ 100 = 40 г ;
Масса карбоната натрия, вступившего во 2 реакцию: m₂ Na₂CO₃ = n₂ Na₂CO₃ ⋅ M Na₂CO₃ = 0,4 ⋅ 106 = 42,4 г
Массовая доля в частях одинакова: w Na₂CO₃ = w₂ Na₂CO₃ = 0,2413
Найдем массу 2 части раствора: m_р-ра 2 Na₂CO₃ = m₂ Na₂CO₃ / w₂ Na₂CO₃ = 42,4 / 0,2413 = 175,7 г

Найдем массу конечного раствора: m_{кон. р-ра} = m_р-ра Na₂CO₃ + m_р-ра CaCl₂ – m CaCO₃ = 175,7 + 222 – 40 = 357,7 г

Массовая доля оставшегося хлорида кальция в конечном растворе: w_ост. CaCl₂ = m_ост. CaCl₂ / m_{кон. р-ра} = 11,1 / 357,7 = 0,031 или 3,1%

Ответ: w_ост. CaCl₂  = 3,1%

Запишем уравнения реакций:
1) FeSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + FeCl₂

2) FeSO₄ + 2NH₃ + 3H₂O → Fe(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄

Раствор представляет собой смесь воды и растворенного в ней вещества. Таким образом, масса раствора представлена суммой массы воды и массы растворенной соли. Имеется раствор массой 326 г. Пусть масса соли в этом растворе будет х г, тогда масса воды, в которой растворили эту соль, будет составлять (326-х) г.

Составим пропорцию:
30,4 г FeSO₄ может растворится в 100 г воды, тогда
x г Na₂CO₃ может растворится в (326-х) г воды, следовательно

30,4 * (326-х) = 100х

9910,4 - 30,4х = 100х

9910,4 = 130,4х
x = 76 г. Мы нашли m _общ. FeSO₄.
n _общ. (FeSO₄) = m _общ.(FeSO₄) / M(FeSO₄) = 76 г / 152 г/моль = 0,5 моль

Расчеты по первому уравнению и первой колбе:
Количество осадка (сульфата бария): n(BaSO₄) = m(BaSO₄) / M(BaSO₄) = 46,6 г / 233 г/моль = 0,2 моль
По первому уравнению следует:
n₁ (FeSO₄) = n(BaSO₄) = 0,2 моль

Расчеты по 2 колбе и 2 уравнению:

Определим сколько моль сульфата железа тогда находится во 2 колбе: n₂(FeSO₄) = n _общ. (FeSO₄) * n₁ (FeSO₄) = 0,5 моль - 0,2 моль = 0,3 моль

Определим массу раствора во 2 колбе через соотношение количеств сульфата железа: m _{р-ра 2} = (0,3 / 0,5) * 326 = 195,6 г

34% = 0,34; m _общ. (NH₃) = m(р-ра NH₃) * w(NH₃) = 50 г ∙ 0,34 = 17 г
Исходное количество аммиака: n _исх. (NH₃) = m _общ. (NH₃) / M(NH₃) = 17 г / 17 г/моль = 1 моль

По 2 уравнению следует: n _{прореаг.} (NH₃) = 2 * n₂(FeSO₄) = 2 * 0,3 моль = 0,6 моль; n₂(FeSO₄) = n(Fe(OH)₂) = 0,3 моль
Остаточное оличество аммиака после реакции: n _ост. (NH₃) = 1 моль - 0,6 моль = 0,4 моль
m _ост. (NH₃) = n _ост. (NH₃) * M(NH₃) = 0,4 моль * 17 г/моль = 6,8 г

Ранее находили количество осадочного гидроксида железа, теперь найдем его массу: m(Fe(OH)₂) = n(Fe(OH)₂) * M(Fe(OH)₂) = 0,3 моль * 90 г/моль = 27 г
Теперь можно найти массу конечного раствора: m _{кон. р-ра} = m _{р-ра 2} + m(р-ра NH₃) - m(Fe(OH)₂) = 195,6 г + 50 г - 27 г = 218,6 г

Массовая доля аммиака в конечном растворе: w _ост. (NH₃) = m _ост. (NH₃) ⋅100% / m _{кон. р-ра} = 6,8 г ⋅ 100% / 218,6 г = 3,11%

Ответ: w _ост. (NH₃) = 3,11%

Уравнения реакций:

1) Al₂(SO₄)₃ + 6NH₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3(NH₄)₂SO₄

2) Al₂(SO₄)₃ + 8NaOH → 2Na[Al(OH)₄] + 3Na₂SO₄

300 мл воды = 300 г воды;
Пусть в 300 г воды растворили x г Al₂(SO₄)₃, тогда:

Составим пропорцию:
34,2 г Al₂(SO₄)₃ может растворится в 100 г воды, тогда
x г Al₂(SO₄)₃ может растворится в 300 г воды, следовательно
x = (300 * 34,2) / 100 = 102,6 г (m _общ. Al₂(SO₄)₃)
Найдем массу раствора Al₂(SO₄)₃, который получили при добавлении 102,6 г этой соли к 300 г воды: m_{общ. р-ра} Al₂(SO₄)₃ = 300 + 102,6 = 402,6 г
n_общ. Al₂(SO₄)₃ = m _общ. Al₂(SO₄)₃ / M Al₂(SO₄)₃ = 102,6 г / 342 г/моль = 0,3 моль

Расчеты по первому уравнению и первой колбе:
Через известную массу осадка (гидроксида алюминия) найдем его количество: n Al(OH)₃ = m Al(OH)₃ / M Al(OH)₃ = 15,6 г / 78 г/моль = 0,2 моль
Из 1 уравнения следует: n₁ Al₂(SO₄)₃ = 1/2 * n Al(OH)₃ = 1/2 * 0,2 моль = 0,1 моль

Расчеты по второму уравнению и второй колбе:
Мы только что нашли количество сульфата алюминия в 1 колбе, зная это, можно найти количество этой соли во второй колбе: n₂ Al₂(SO₄)₃ = n_общ. Al₂(SO₄)₃ - n₁ Al₂(SO₄)₃ = 0,3 моль - 0,1 моль = 0,2 моль
Найдем массу и количество самого гидроксида натрия до реакции: 25% = 0,25; m _общ. NaOH = m _р-ра NaOH * w NaOH = 320 г * 0,25 = 80 г.
n _общ. NaOH = m _общ. NaOH / M NaOH = 80 г / 40 г/моль = 2 моль
Следуя из 2 уравнения: n _{прореаг.} NaOH = 8 * n₂ Al₂(SO₄)₃ = 8 * 0,2 моль = 1,6 моль. Прореагировало меньше гидроксида натрия, чем есть вообще, после реакции гидроксид натрия остался, следовательно, он в избытке, сульфат алюминия в ходе 2 реакции реагирует весь.
Следуя из 2 уравнения: n Na₂SO₄ = 3 * n₂ Al₂(SO₄)₃ = 3 * 0,2 моль = 0,6 моль.
m Na₂SO₄ = n Na₂SO₄ * M Na₂SO₄ = 0,6 моль * 142 г/моль = 85,2 г
Найдем массу изначального раствора сульфата алюминия во 2 колбе через соотношение количеств этой соли в двух колбах (пропорция): 0,2/0,3 * 402,6 = 268,4 г = m _{р-ра 2}
Найдем массу конечного раствора: m _{кон. р-ра} = m _{р-ра 2} + m _р-ра NaOH = 268,4 + 320 = 588,4 г
Найдем массовую долю сульфата натрия в этом конечном растворе: w Na₂SO₄ = (m Na₂SO₄ * 100%) / m _{кон. р-ра} = (85,2 * 100%) / 588,4 = 14,48%

Ответ: w Na₂SO₄ = 14,48%

Уравнения реакций:

1) FeSO₄ + 2NaOH → Fe(OH)₂ + Na₂SO₄

2) FeSO₄ + Ba(NO₃)₂ → BaSO₄ + Fe(NO₃)₂

250 мл воды = 250 г воды;
Пусть в 250 г воды растворили x г FeSO₄, тогда:

Составим пропорцию:
30,4 г FeSO₄ может растворится в 100 г воды, тогда
x г FeSO₄ может растворится в 250 г воды, следовательно
x = (250 * 30,4) / 100 = 76 г (m _общ. FeSO₄)
Найдем массу раствора FeSO₄, который получили при добавлении 76 г этой соли к 250 г воды: m_{общ. р-ра} FeSO₄ = 250 + 76 = 326 г
n_общ. FeSO₄ = m _общ.FeSO₄ / M FeSO₄ = 76 г / 152 г/моль = 0,5 моль

Расчеты по первому уравнению и первой колбе:
Через известную массу осадка (гидроксида железа) найдем его количество: n Fe(OH)₂ = m Fe(OH)₂ / M Fe(OH)₂ = 18 г / 90 г/моль = 0,2 моль
Из 1 уравнения следует: n₁ FeSO₄ = n Fe(OH)₂ = 0,2 моль

Расчеты по второму уравнению и второй колбе:
Мы только что нашли количество сульфата железа в 1 колбе, зная это, можно найти количество этой соли во второй колбе: n₂ FeSO₄ = n_общ. FeSO₄ - n₁ FeSO₄ = 0,5 моль - 0,2 моль = 0,3 моль
Найдем массу и количество самого нитрата бария до реакции: 15% = 0,15; m _общ. Ba(NO₃)₂ = m _р-ра Ba(NO₃)₂ * w Ba(NO₃)₂ = 870 г * 0,15 = 130,5 г.
n _общ. Ba(NO₃)₂ = m _общ. Ba(NO₃)₂ / M Ba(NO₃)₂ = 130,5 г / 261 г/моль = 0,5 моль
Следуя из 2 уравнения: n _{прореаг.} Ba(NO₃)₂ = n₂ FeSO₄ = 0,3 моль. Прореагировало меньше нитрата бария, чем есть вообще, после реакции нитрат бария остался, следовательно, он в избытке, а сульфат железа в ходе 2 реакции реагирует весь.

Вычислим количество и массу остаточного нитрата бария после второй реакции: n _ост. Ba(NO₃)₂ = n _общ. Ba(NO₃)₂ - n _{прореаг.} Ba(NO₃)₂ = 0,5 моль - 0,3 моль = 0,2 моль
m _ост. Ba(NO₃)₂ = n _ост. Ba(NO₃)₂ * M Ba(NO₃)₂ = 0,2 моль * 261 г/моль = 52,2 г
Найдем массу изначального раствора сульфата железа во 2 колбе через соотношение количеств этой соли в двух колбах (пропорция): 0,3/0,5 * 326 = 195,6 г = m _{р-ра 2}

Найдем количество и массу выделившегося в ходе 2 реакции осадка: 

Следуя из 2 уравнения: n BaSO₄ = n₂ FeSO₄ = 0,3 моль. m BaSO₄ = n BaSO₄ * M BaSO₄ = 0,3 моль * 233 г/моль = 69,9 г
Найдем массу конечного раствора: m _{кон. р-ра} = m _{р-ра 2} + m _р-ра Ba(NO₃)₂ - m BaSO₄ = 195,6 + 870 - 69,9 = 995,7 г
Найдем массовую долю сульфата натрия в этом конечном растворе: w _ост. Ba(NO₃)₂ = (m _ост. Ba(NO₃)₂ * 100%) / m _{кон. р-ра} = (52,2 * 100%) / 995,7 = 5,24%

Ответ: w _ост. Ba(NO₃)₂ = 5,24%

Уравнения реакций:

1) Na₂S + 2HCl = H₂S + 2NaCl

2) Na₂S + CuCl₂ = CuS + 2NaCl

250 мл воды = 250 г воды;
Пусть в 250 г воды растворили x г Na₂S, тогда:

Составим пропорцию:
15,6 г Na₂S может растворится в 100 г воды, тогда
x г Na₂S может растворится в 250 г воды, следовательно
x = (250 * 15,6) / 100 = 39 г (m _общ. Na₂S)
Найдем массу раствора Na₂S, который получили при добавлении 39 г этой соли к 250 г воды: m_{общ. р-ра} Na₂S = 250 + 39 = 289 г
n_общ. Na₂S = m _общ. Na₂S / M Na₂S = 39 г / 78 г/моль = 0,5 моль

Расчеты по первому уравнению и первой колбе:
Через известный объем газа (сероводорода) найдем его количество: n H₂S = V H₂S / V_m = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль
Из 1 уравнения следует: n H₂S = n₁ Na₂S = 0,2 моль

Расчеты по второму уравнению и второй колбе:
Мы только что нашли количество сульфида натрия в 1 колбе, зная это, можно найти количество этой соли во второй колбе: n₂ Na₂S = n_общ. Na₂S - n₁ Na₂S = 0,5 моль - 0,2 моль = 0,3 моль
Найдем массу и количество самого хлорида меди до реакции: 15% = 0,15; m _общ. CuCl₂ = m _р-ра CuCl₂ * w CuCl₂ = 450 г * 0,15 = 67,5 г.
n _общ. CuCl₂ = m _общ. CuCl₂ / M CuCl₂ = 67,5 г / 135 г/моль = 0,5 моль
Следуя из 2 уравнения: n _{прореаг.} CuCl₂ = n₂ Na₂S = 0,3 моль. Прореагировало меньше хлорида меди, чем есть вообще, после реакции хлорид меди остался, следовательно, он в избытке, сульфид натрия в ходе 2 реакции реагирует весь.

Найдем количество и массу оставшегося после реакции хлорида меди: n _ост. CuCl₂ = n _общ. CuCl₂ - n _{прореаг.} CuCl₂ = 0,5 моль - 0,3 моль = 0,2 моль.
m _ост. CuCl₂ = n _ост. CuCl₂ * M CuCl₂ = 0,2 моль * 135 г/моль = 27 г.

Следуя из 2 уравнения: n CuS = n₂ Na₂S = 0,3 моль. m CuS = n CuS * M CuS = 0,3 моль * 96 г/моль = 28,8 г
Найдем массу изначального раствора сульфида натрия во 2 колбе через соотношение количеств этой соли в двух колбах (пропорция): 0,3/0,5 * 289 = 173,4 г = m _{р-ра 2}
Найдем массу конечного раствора: m _{кон. р-ра} = m _{р-ра 2} + m _р-ра CuCl₂ - m CuS = 173,4 + 450 - 28,8 = 594,6 г
Найдем массовую долю хлорида меди в этом конечном растворе: w _ост. CuCl₂ = (m _ост. CuCl₂ * 100%) / m _{кон. р-ра} = (27 * 100%) / 594,6 = 4,54%

Ответ: w _ост. CuCl₂ = 4,54%

Уравнения реакций:

1) FeSO₄ + 2NH₃ + 2H₂O → Fe(OH)₂ + (NH₄)₂SO₄

2) FeSO₄ + BaCl₂ → BaSO₄ + FeCl₂

400 мл воды = 400 г воды;
Пусть в 400 г воды растворили x г FeSO₄, тогда:

Составим пропорцию:
30,4 г FeSO₄ может растворится в 100 г воды, тогда
x г FeSO₄ может растворится в 400 г воды, следовательно
x = (400 * 30,4) / 100 = 121,6 г (m _общ. FeSO₄)
Найдем массу раствора FeSO₄, который получили при добавлении 121,6 г этой соли к 400 г воды: m_{общ. р-ра} FeSO₄ = 400 + 121,6 = 521,6 г
n_общ. FeSO₄ = m _общ. FeSO₄ / M FeSO₄ = 121,6 г / 152 г/моль = 0,8 моль

Расчеты по первому уравнению и первой колбе:
Через известную массу осадка (гидроксида железа) найдем его количество: n Fe(OH)₂ = m Fe(OH)₂ / M Fe(OH)₂ = 27 г / 90 г/моль = 0,3 моль
Из 1 уравнения следует: n Fe(OH)₂ = n₁ FeSO₄ = 0,3 моль

Расчеты по второму уравнению и второй колбе:
Мы только что нашли количество сульфата железа в 1 колбе, зная это, можно найти количество этой соли во второй колбе: n₂ FeSO₄ = n_общ. FeSO₄ - n₁ FeSO₄ = 0,8 моль - 0,3 моль = 0,5 моль
Найдем массу и количество самого хлорида бария до реакции: 20% = 0,2; m _общ. BaCl₂ = m _р-ра BaCl₂ * w BaCl₂ = 780 г * 0,2 = 156 г.
n _общ. BaCl₂ = m _общ. BaCl₂ / M BaCl₂ = 156 г / 208 г/моль = 0,75 моль
Следуя из 2 уравнения: n _{прореаг.} BaCl₂ = n₂ FeSO₄ = 0,5 моль. Прореагировало меньше хлорида меди, чем есть вообще, после реакции хлорид меди остался, следовательно, он в избытке, сульфид натрия в ходе 2 реакции реагирует весь.

Найдем количество и массу оставшегося после реакции хлорида меди: n _ост. BaCl₂ = n _общ. BaCl₂ - n _{прореаг.} BaCl₂ = 0,75 моль - 0,5 моль = 0,25 моль.
m _ост. BaCl₂ = n _ост. BaCl₂ * M BaCl₂ = 0,25 моль * 208 г/моль = 52 г.

Следуя из 2 уравнения: n BaSO₄ = n₂ FeSO₄ = 0,5 моль. m BaSO₄ = n BaSO₄ * M BaSO₄ = 0,5 моль * 233 г/моль = 116,5 г
Найдем массу изначального раствора сульфата железа во 2 колбе через соотношение количеств этой соли в двух колбах (пропорция): 0,5/0,8 * 521,6 = 326 г = m _{р-ра 2}
Найдем массу конечного раствора: m _{кон. р-ра} = m _{р-ра 2} + m _р-ра BaCl₂ - m BaSO₄ = 326 + 780 - 116,5 = 989,5 г
Найдем массовую долю хлорида бария в этом конечном растворе: w _ост. BaCl₂ = (m _ост. BaCl₂ * 100%) / m _{кон. р-ра} = (52 * 100%) / 989,5 = 5,255%

Ответ: w _ост. BaCl₂ = 5,255%

Уравнения реакций:

1) CaCl₂ + 2AgNO₃ → 2AgCl + Ca(NO₃)₂

2) CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃ + 2NaCl

300 мл воды = 300 г воды;
Пусть в 300 г воды растворили x г CaCl₂, тогда:

Составим пропорцию:
55,5 г CaCl₂ может растворится в 100 г воды, тогда
x г CaCl₂ может растворится в 300 г воды, следовательно
x = (300 * 55,5) / 100 = 166,5 г (m _общ. CaCl₂)
Найдем массу раствора CaCl₂, который получили при добавлении 166,5 г этой соли к 300 г воды: m_{общ. р-ра} CaCl₂ = 300 + 166,5 = 466,5 г
n_общ. CaCl₂ = m _общ. CaCl₂ / M CaCl₂ = 166,5 г / 111 г/моль = 1,5 моль

Расчеты по первому уравнению и первой колбе:
Через известную массу осадка (хлорид серебра) найдем его количество: n AgCl = m AgCl / M AgCl = 143,5 г / 143,5 г/моль = 1 моль
Из 1 уравнения следует: 1/2 * n AgCl​​​​​​​ = n₁ CaCl₂ = 1/2 * 1 моль = 0,5 моль

Расчеты по второму уравнению и второй колбе:
Мы только что нашли количество хлорида кальция в 1 колбе, зная это, можно найти количество этой соли во второй колбе: n₂ CaCl₂ = n _общ. CaCl₂ - n₁ CaCl₂ = 1,5 моль - 0,5 моль = 1 моль
Найдем массу и количество самого карбоната натрия до реакции: 10% = 0,1; m _общ. Na₂CO₃ = m _р-ра Na₂CO₃ * w Na₂CO₃ = 1272 г * 0,1 = 127,2 г.
n _общ. Na₂CO₃ = m _общ. Na₂CO₃ / M Na₂CO₃ = 127,2 г / 106 г/моль = 1,2 моль
Следуя из 2 уравнения: n _{прореаг.} Na₂CO₃ = n₂ CaCl₂ = 1 моль. Прореагировало меньше карбоната натрия, чем есть вообще, после реакции карбонат натрия остался, следовательно, он в избытке, хлорид кальция в ходе 2 реакции реагирует весь.

Найдем количество и массу оставшегося после реакции карбоната натрия: n _ост.  Na₂CO₃ = n _общ. Na₂CO₃ - n _{прореаг.} Na₂CO₃ = 1,2 моль - 1 моль = 0,2 моль.
m _ост. Na₂CO₃ = n _ост. Na₂CO₃ * M Na₂CO₃ = 0,2 моль * 106 г/моль = 21,2 г.

Следуя из 2 уравнения: n CaCO₃ = n₂ CaCl₂ = 1 моль. m CaCO₃ = n CaCO₃ * M CaCO₃ = 1 моль * 100 г/моль = 100 г
Найдем массу изначального раствора хлорида кальция во 2 колбе через соотношение количеств этой соли в двух колбах (пропорция): 1/1,5 * 466,5 = 311 г = m _{р-ра 2}
Найдем массу конечного раствора: m _{кон. р-ра} = m _{р-ра 2} + m _р-ра Na₂CO₃ - m CaCO₃ = 311 + 1272 - 100 = 1483 г
Найдем массовую долю карбоната натрия в этом конечном растворе: w _ост.  Na₂CO₃ = (m _ост. Na₂CO₃ * 100%) / m _{кон. р-ра} = (21,2 * 100%) / 1483 = 1,43%

Ответ: w _ост. Na₂CO₃ = 1,43%

Уравнения реакций:

1) Na₂SO₃ + 2HNO₃ → Na₂SO₄ + 2NO₂ + H₂O

2) Na₂SO₃ + 2HCl → 2NaCl + SO₂ + H₂O

300 мл воды = 300 г воды;
Пусть в 300 г воды растворили x г Na₂SO₃, тогда:

Составим пропорцию:
25,2 г Na₂SO₃ может растворится в 100 г воды, тогда
x г Na₂SO₃ может растворится в 300 г воды, следовательно
x = (300 * 25,2) / 100 = 75,6 г (m _общ. Na₂SO₃)
Найдем массу раствора Na₂SO₃, который получили при добавлении 75,6 г этой соли к 300 г воды: m_{общ. р-ра} Na₂SO₃ = 300 + 75,6 = 375,6 г
n_общ. Na₂SO₃ = m _общ. Na₂SO₃ / M Na₂SO₃ = 75,6 г / 126 г/моль = 0,6 моль

По условию задачи, объемы выделившихся газов в обоих реакциях одинаково, следовательно: n₁ NO₂ = n₂ SO₂ т.к. n₁ NO₂ = n₂ SO₂ = V₁ NO₂ / V_m = V₂ SO₂ / V_m

Пусть n₁ NO₂ = n₂ SO₂ = y моль, тогда

Из 1 уравнения следует: n₁ Na₂SO₃ = 1/2 *  n₁ NO₂ = 0,5y моль

Из 2 уравнения следует: n₂ Na₂SO₃ = n₂ SO₂ = y моль

Зная общее количество сульфата натрия, можно вывести уравнение:

0,5y + y = 0,6

1,5y = 0,6

y = 0,4 моль = n₂ Na₂SO₃

Из 2 уравнения следует: n NaCl = 2 * n₂ Na₂SO₃ = 2 * 0,4 моль = 0,8 моль
m NaCl = n NaCl * M NaCl = 0,8 моль * 58,5 г/моль = 46,8 г.

n₂ SO₂ = y моль = 0,4 моль; m SO₂ = n₂ SO₂ * M SO₂ = 0,4 моль * 64 г/моль = 25,6 г
Найдем массу изначального раствора сульфита натрия во 2 колбе через соотношение количеств этой соли в двух колбах (пропорция): 0,4/0,6 * 375,6 = 250,4 г = m _{р-ра 2}
Найдем массу конечного раствора: m _{кон. р-ра} = m _{р-ра 2} + m _р-ра Na₂SO₃ - m SO₂ = 250,4 + 300 - 25,6 = 524,8 г
Найдем массовую долю хлорида натрия (единственной соли после реакции, т.к. сульфит прореагировал весь, т.к. соляная китслота в избытке) в этом конечном растворе: w NaCl = (m NaCl * 100%) / m _{кон. р-ра} = (46,8 * 100%) / 524,8 = 8,92%

Ответ: w NaCl = 8,92%