34.03 Образование кислых солей

n(HBr) = 67,2 л / 22,4 л/моль = 3 моль
m(HBr) = 3 моль * 81 г/моль = 243 г
m_р-ра = 1,15 г/мл * 3000 мл = 3450 г
m(Na₂CO₃) = 3450 г * 0,006145 = 212,0025 г ~ 212 г
n(Na₂CO₃) = 212 г / 106 г/моль = 2 моль
1) Na₂CO₃ + HBr = NaHCO₃ + NaBr
n(Na₂CO₃) = n(NaHCO₃)₍₁₎ = n(NaBr)₍₁₎ = n(HBr)₍₁₎ = 2 моль
n(HBr)_ост = 3 моль – 2 моль = 1 моль
2) NaHCO₃ + HBr = NaBr + CO₂ + H₂O
n(NaHCO₃)₍₂₎ = n(HBr)₍₂₎ = n(NaBr)₍₂₎ = n(CO₂)₍₂₎
n(NaHCO₃)_р-р = 2 моль – 1 моль = 1 моль
m(NaHCO₃)_р-р =1моль * 84г/моль = 84 г
n(NaBr)_р-р = 2  моль + 1 моль = 3 моль
m(NaBr)_р-р = 3 моль * 103 г/моль = 309 г
m(CO₂) = 1 моль * 44 г/моль = 44 г
m_р-ра = 3450 г  + 243 г – 44 г = 3649 г
w(NaBr) = 309 г / 3649 г = 0,0847 (8,47%)
w(NaHCO₃) = 84 г / 3649 г = 0,023 (2,3%)

Ответ: w(NaBr) = 8,47%; w(NaHCO₃) = 2,3%
 

n_смеси = 8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль
M_смеси = 26,625 * 2 г/моль = 53,25 г/моль
m_cмеси = 53,25 г/моль * 0,4 моль = 21,3 г
Пусть x = n(CO₂), y = n(HBr), тогда составим систему уравнений:
x + y = 0,4
x : (x + y) * 44 + y : (x+y) * 81 = 53,25 
* второе уравнение системы эквивалентно: 44x + 81y = 21,3
Откуда получаем: x = 0,3 моль; y = 0,1 моль.
m_р-ра = 82,64 мл * 1,21 г/мл = 100 г
m(NaOH) = 0,2 * 100 г = 20 г
n(NaOH) = 20 г : 40 г/моль = 0,5 моль
1) NaOH + HBr = NaBr + H₂O
n(NaOH)_ост = 0,5 моль – 0,1 моль = 0,4 моль
n(NaBr) = n(HBr) = 0,1 моль; m(NaBr) = 0,1 моль * 103 г/моль = 10,3 г
2) NaOH + CO₂ = NaHCO₃
n(NaOH)_ост = 0,4 моль – 0,3 моль = 0,1 моль
n(NaHCO₃) = n(CO₂) = 0,3 моль
3) NaHCO₃ + NaOH = Na₂CO₃ + H₂O
n(Na₂CO₃) = n(NaOH)_ост = 0,1 моль; m(Na₂CO₃) = 0,1 моль * 106 г/моль = 10,6 г
n(NaHCO₃)_ост = 0,3 моль – 0,1 моль = 0,2 моль; m(NaHCO₃)_ост = 0,2 моль * 84 г/моль = 16,8 г
m_{кон. р-ра} = 100 г + 21,3 г = 121,3 г
w(NaBr) = 10,3 г / 121,3 г = 0,0849 (8,49%)
w(Na₂CO₃) = 10,6 г / 121,3 г = 0,0874 (8,74%)
w(NaHCO₃) = 16,8 г / 121,3 г = 0,1385 (13,85%)

Ответ: w(NaBr) = 8,49%; w(Na₂CO₃) = 8,74%; w(NaHCO₃) = 13,85%
 

1) 4P + 5O₂ = 2P₂O₅
n(P₂O₅) = 0,5n(P) = (0,5 * 4,65 г) / 31 г/моль = 0,075 моль
m(P₂O₅) = 0,075 моль * 142 г/моль = 10,65 г
2) P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
n(H₃PO₄) = 2n(P₂O₅) = 0,075 моль * 2 = 0,15 моль
m_р-ра = 0,0925 л * 1060 кг/м3 = 0,0925 л * 1060 г/л = 98,05 г
m(H₂SO₄) = 0,1 * 98,05 г = 9,805 г
n(H₂SO₄) = 9,805 г / 98 г/моль = 0,1 моль
n(NaOH) = 24 г / 40 г/моль = 0,6 моль
3) 2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O
n(Na₂SO₄) = n(H₂SO₄) = 0,1 моль
m(Na₂SO₄) = 0,1 моль * 142 г/моль = 14,2 г
n(NaOH)_ост = 0,6 моль – 0,2 моль = 0,4 моль
4) NaOH + H₃PO₄ = NaH₂PO₄ + H₂O
n(NaOH)_{ост (2)} = 0,4 моль – 0,15 моль = 0,25 моль
n(NaH₂PO₄) = n(H₃PO₄) = 0,15 моль
5) NaOH + NaH₂PO₄ = Na₂HPO₄ + H₂O
n(NaOH)_{ост (3)} = 0,25 моль – 0,15 моль = 0,1 моль
n(Na₂HPO₄) = n(NaH₂PO₄) = 0,15 моль
6) NaOH + Na₂HPO₄ = Na₃PO₄ + H₂O
n(Na₂HPO₄)_ост = 0,15 моль – 0,1 моль = 0,05 моль
m(Na₂HPO₄)_ост = 0,05 моль * 142 г/моль = 7,1 г
n(Na₃PO₄) = n(NaOH) = 0,1 моль
m(Na₃PO₄) = 0,1 моль * 164 г/моль = 16,4 г
m_{р-ра кон.} = 98,05 г + 24 г + 10,65 г = 132,7 г
w(Na₂SO₄) = 14,2 г / 132,7 г = 0,107 (10,7%)
w(Na₂HPO₄) = 7,1 г / 132,7 г = 0,0535 (5,35%)
w(Na₃PO₄) = 16,4 г / 132,7 г = 0,1236 (12,36%)

Ответ: w(Na₂SO₄) = 10,7%; w(Na₂HPO₄) = 5,35%; w(Na₃PO₄) = 12,36%
 

n(CH₃COOC₆H₅) = 20,4 г / 136 г/моль = 0,15 моль
m_р-ра = 120 мл * 1,23 г/мл = 147,6 г
m(NaOH) = 147,6 г * 0,2 = 29,52 г
n(NaOH) = 29,52 г / 40 г/моль = 0,738 моль
1) CH₃COOC₆H₅ + 2NaOH = CH₃COONa + C₆H₅ONa + H₂O
n(CH₃COONa) = n(C₆H₅ONa) = n(CH₃COOC₆H₅) = 0,15 моль
n(NaOH)_ост = 0,738 моль – 2 * 0,15моль = 0,438 моль
2) NaOH + CO₂ = NaHCO₃
n(CO₂) = n(NaOH) = n(NaHCO₃) = 0,438 моль
3) C₆H₅ONa + H₂O + CO₂ = C₆H₅OH + NaHCO₃
n(C₆H₅OH) = n(NaHCO₃) = n(C₆H₅ONa) = n(CO₂) =  0,15 моль
n(CO₂)_всего = 0,15 моль + 0,438 моль = 0,588 моль
m(CO₂) = 0,588 моль * 44 г/моль = 25,872 г
n(NaHCO₃)_общ = 0,15 моль + 0,438 моль = 0,588 моль
m(NaHCO₃) = 84 г/моль * 0,588 моль = 49,392 г
m(C₆H₅OH) = 94 г/моль * 0,15 моль = 14,1 г
m(CH₃COONa) = 82 г/моль * 0,15 моль = 12,3 г
m(H₂O) = 0,8 * 147,6 г = 118,08 г
В 100 г H₂O растворяется 7,9 г фенола, 148 г ацетата натрия и 9,5 г гидрокарбоната натрия, следовательно в 118,08 г H₂O будет растворяться:
7,9 г * 1,1808 = 9,33 г (C₆H₅OH)
148 г * 1,1808 = 174,76 г (CH₃COONa)
9,5 г * 1,1808 = 11,22 г (NaHCO₃)
В осадок выпадет: 
14,1 г – 9,33 г = 4,77 г фенола
49,392 г – 11,22 г = 38,172 г гидрокарбоната
m_{кон. р-ра} = 147,6 г + 20,4 г + 25,872 г – 4,77 г – 38,172 г = 150,93 г
w(CH₃COONa) = 12,3 г / 150,93 г = 0,0815 (8,15%)
w(C₆H₅OH) = 9,33 г / 150,93 г =0,0618 (6,18%)
w(NaHCO₃) = 11,22 г / 150,93 г = 0,074 (7,4%)

Ответ: w(CH₃COONa) = 8,15%; w(C₆H₅OH) = 6,18%; w(NaHCO₃) = 7,4%
 

n(NaOH) = 22 г / 40 г/моль = 0,55 моль
m(H₂O) = 293 г – 22 г = 271 г
1) NaOH + CO₂ = NaHCO₃
n(NaOH) = n(NaHCO₃) = 0,55 моль
В условиях опыта растворимость NaHCO₃ 6,9 г на 100 г воды, тогда на 271 г воды будет: 271 / 100 * 6,9 = 18,7 г
m(NaHCO₃) = 0,55 моль * 84 г/моль = 46,2 г
m(NaHCO₃)_осадок = 46,2 г – 18,7 г = 27,5 г

Ответ: m(NaHCO₃)_осадок = 27,5 г

1) 4P + 5O₂ = 2P₂O₅
n(P) = 6,2/31 = 0,2 моль
По уравнению реакции:
n(P₂O₅) = n(P)/2 = 0,1 моль.
m(KOH) = 0,084*200 = 16,8 г
n(KOH) = 16,8/56 = 0,3 моль
2) P₂O₅ + 2KOH + H₂O = 2KH₂PO₄
P₂O₅ в недостатке, поэтому после реакции останется избыточный КОН, c которым прореагирует KH₂PO₄
n(KOH)_ост. = 0,3 - 0,2 = 0,1 моль
n(KH₂PO₄) = 0,2 моль
3) KH₂PO₄ + KOH = K₂HPO₄ + H₂O
KOH в недостатке, поэтому в конечном растворе:
n(KH₂PO₄) = 0,2 - 0,1 = 0,1 моль
n(K₂HPO₄) = 0,1 моль

Ответ: n(KH₂PO₄) = 0,1 моль,
n(K₂HPO₄) = 0,1 моль

n(CO₂) = 22,4/22,4 = 1 моль
m(NaOH) = 0,1*480 = 48 г
n(NaOH) = 48/40 = 1,2 моль
1) 2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O
NaOH в недостатке
n(CO₂)_ост. = 1 - 0,6 = 0,4 моль
n(Na₂CO₃) = n(NaOH)/2 = 1,2/2 = 0,6 моль
2) Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O = 2NaHCO₃
CO₂ в недостатке, поэтому после реакции в растворе останется и Na₂CO₃, и NaHCO₃
n(Na₂CO₃ ост.) = 0,6 - 0,4 = 0,2 моль
n(NaHCO₃) = 0,8 моль
m_{кон. р-ра} = m_р-ра(NaOH) + m(CO₂) = 480 + 44 = 524 г
w(Na₂CO₃) = m(Na₂CO₃)/ m_{кон. р-ра} = (106*0,2)/524 = 0,0405 или 4,05%
w(NaHCO₃) = m(NaHCO₃)/ m_{кон. р-ра} = (0,8*84)/524 = 0,1283 или 12,83%

Ответ:w(Na₂CO₃) = 4,05%,
w(NaHCO₃) = 12,83%

V(NH₃) = 100 м³ = 100 000 л
n(NH₃) = 100 000 / 22,4 = 4464,3 моль
m(H₃PO4)_р-ра = 500 кг = 500 000 г
n(H₃PO₄) = m(H₃PO₄) / M(H₃PO₄) = (0,5 * 500 000) / 98 = 2551,02 моль
1) 2NH₃ + H₃PO₄ = (NH₄)₂HPO₄
NH₃ в недостатке, поэтому по уравнению реакции:
n((NH₄)₂HPO₄) = n(NH₃) / 2 = 2232,15 моль
n(H₃PO₄)_ост. = 2551,02 - 2232,15 = 318,87 моль.
2) (NH₄)₂HPO₄ + H₃PO₄ = 2NH₄H₂PO₄
H₃PO₄ в недостатке, поэтому по уравнению реакции:
n((NH₄)₂HPO₄) = 2232,15 - 318,87 = 1913,28 моль
n(NH₄H₂PO₄) = 2n(H₃PO₄)_ост. = 637,74 моль.
m(NH₃) = 17 * 4464,3 = 75893,1 г
m_{кон. р-ра} = m(NH₃) + m(H₃PO₄)_р-ра =75893,1 + 500 000 = 575893,1 г
w((NH₄)₂HPO₄) = m((NH₄)₂HPO₄) / m_{кон. р-ра} = (1913,28 * 132) / 575893,1 = 0,4385 (43,85%)
w(NH₄H₂PO₄) = m(NH₄H₂PO₄) / m_{кон. р-ра} = (637,74 * 115) / 575893,1 = 0,1274 (12,74%)

Ответ: w((NH₄)₂HPO₄) = 43,85%, w(NH₄H₂PO₄) = 12,74%

n(H₃PO₄) = m(H₃PO₄) / M(H₃PO₄) = (50 * 0,1176) / 98 = 0,06 моль
n(KOH) = m(KOH) / M(KOH) = (0,056 * 150) / 56 = 0,15 моль
1) H₃PO₄ + KOH = KH₂PO₄ + H₂O
H₃PO₄ прореагировала полностью (недостаток), следовательно,:
n(KOH)_{ост. (1)} = 0,15 - 0,06 = 0,09 моль.
2) KH₂PO₄ + KOH = K₂HPO₄ + H₂O
KH₂PO₄ прореагировал полностью (недостаток), следовательно,:
n(KOH)_{ост. (2)} = 0,09 - 0,06 = 0,03 моль.
3) K₂HPO₄ + KOH = K₃PO₄ + H₂O
KOH прореагировал полностью (недостаток).
В растворе остались:
n(K₂HPO₄) = 0,03 моль
n(K₃PO₄) = 0,03 моль.
При выпаривании в остатке останутся эти соли, найдём их массу:
m(K₂HPO₄) = 0,03 * 174 = 5,22 г
m(K₃PO₄) = 0,03 * 212 = 6,36 г

Ответ: m(K₂HPO₄) = 5,22 г; m(K₃PO₄) = 6,36 г

n(C₄H₁₀) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль
1) 2С₄Н₁₀ + 13О₂ = 8СО₂ + 10Н₂О
По уравнению реакции:
n(CO₂) = 4n(C₄H₁₀) = 1 моль
n(Ba(OH)₂) = 102,6 / 171 = 0,6 моль
2) Ba(OH)₂ + СО₂ = BaCO₃ + H₂O
Ba(OH)₂ в недостатке
n(CO₂)_ост. = 1 - 0,6 = 0,4 моль
3) BaCO₃ + CO₂ + H₂O = Ba(HCO₃)₂
Соли в конечном растворе:
n(BaCO₃) = 0,6 - 0,4 = 0,2 моль
n(Ba(HCO₃)₂) = 0,4 моль
m(BaCO₃) = 0,2 * 197 = 39,4 г
m(Ba(HCO₃)₂) = 0,4 * 259 = 103,6 г

Ответ: m(BaCO₃) = 39,4 г; m(Ba(HCO₃)₂) = 103,6 г

1. По условию протекает реакция:
BaO + H₂O → Ba(OH)₂

2. Найдем число моль (оксида бария):
n(BaO) = m(BaO) / M(BaO) = 30,6 / 153 = 0,2 моль 

3. Найдем массу образовавшегося (гидроксида бария):
n(Ba(OH)₂) = n(BaO) = 0,2 моль
m(Ba(OH)₂) = n(Ba(OH)₂) ⋅ M(Ba(OH)₂) = 0,2 ⋅ 171 = 34,2 г

4. Найдем массу образовавшегося раствора:
m(р-ра Ba(OH)₂) = m(Ba(OH)₂) / ω(Ba(OH)₂) = 34,2 / 0,05 = 684 г

5. Найдем число моль (фосфорной кислоты) в растворе:
m(H₃PO₄) = m(р-ра H₃PO₄) ⋅ ω(H₃PO₄) = 98 ⋅ 0,4 = 39,2 г
n(H₃PO₄) = m(H₃PO₄) / M(H₃PO₄) = 39,2 / 98 = 0,4 моль

6. При взаимодействии (гидроксида бария) с (фосфорной кислотой) могут образовываться соли разного состава. Чтобы определить нужный состав, необходимо найти нужное соотношение числа моль (гидроксида бария) к числу моль (фосфорной кислоты). В данном случае протекает реакция, где H₃PO₄ и Ba(OH)₂ реагируют 2 к 1:

Ba(OH)₂ + 2H₃PO₄ → Ba(H₂PO₄)₂ + 2H₂O

7. Найдем массу образовавшегося (дигидрофосфата бария):
n(Ba(H₂PO₄)₂) = n(Ba(OH)₂) = 0,2 моль
m(Ba(H₂PO₄)₂) = n(Ba(H₂PO₄)₂) ⋅ M(Ba(H₂PO₄)₂) = 0,2 ⋅ 331 = 66,2 г

8. Найдем массу конечного раствора:
m(конечн. р-ра) = m(р-ра Ba(OH)₂) + m(р-ра H₃PO₄) = 684 + 98 = 782 г

9. Найдем массовую долю (дигидрофосфата бария) в конечном растворе:
ω(Ba(H₂PO₄)₂) = m(Ba(H₂PO₄)₂) / m(конечн. р-ра) = 66,2 / 782 = 0,08465 → 8,465%

Ответ: ω(Ba(H₂PO₄)₂) = 8,465%

1. По условию протекает реакция:
Li₃N + 3H₂O → 3LiOH + NH₃↑

2. Найдем число моль (нитрида лития):
n(Li₃N) = m(Li₃N) / M(Li₃N) = 21 / 35 = 0,6 моль

3. Найдем массу образовавшегося (аммиака):
n(NH₃) = n(Li₃N) = 0,6 моль
m(NH₃) = n(NH₃) ⋅ M(NH₃) = 0,6 ⋅ 17 = 10,2 г 

4. Найдем число моль (серной кислоты) в растворе:
m(р-ра H₂SO₄) = ρ(р-ра H₂SO₄) ⋅ V(р-ра H₂SO₄) = 1,08 ⋅ 545 = 588,6 г
m(H₂SO₄) = m(р-ра H₂SO₄) ⋅ ω(H₂SO₄) = 588,6 ⋅ 0,1 = 58,86 г
n(H₂SO₄) = m(H₂SO₄) / M(H₂SO₄) = 58,86 / 98 = 0,6 моль

5. При взаимодействии (аммиака) с (серной кислотой) могут образовываться соли разного состава. Чтобы определить нужный состав, необходимо найти нужное соотношение числа моль (аммиака) к числу моль (серной кислоты). В данном случае протекает реакция, где H₂SO₄ и NH₃ реагируют 1 к 1:
NH₃ + H₂SO₄ → NH₄HSO₄

6. Найдем массу образовавшегося (гидросульфата аммония):
n(NH₄HSO₄) = n(NH₃) = 0,6 моль
m(NH₄HSO₄) = n(NH₄HSO₄) ⋅ M(NH₄HSO₄) = 0,6 ⋅ 115 = 69 г

7. Найдем массу конечного раствора:
m(конечн. р-ра) = m(NH₃) + m(р-ра H₂SO₄) = 10,2 + 588,6 = 598,8 г

8. Найдем массовую долю (гидросульфата аммония) в конечном растворе:
ω(NH₄HSO₄) = m(NH₄HSO₄) / m(конечн. р-ра) = 69 / 598,8 = 0,1152 → 11,52%

Ответ: ω(NH₄HSO₄) = 11,52%