Задача 51в. На смесь медных и магниевых опилок массой 6 г подействовали раствором соляной кислоты. При этом выделился газ объёмом 1,23 дм³ (н.у.). Определить массовую долю меди в сплаве.
- Реакция: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2. Медь с HCl не реагирует, значит H2 выделился только из Mg.
- При н.у. 1 моль газа занимает 22,4 дм³. Найдём число молей H2:
n(H2) = 1,23 / 22,4 = 0,05491 моль.
- По уравнению 1 моль Mg даёт 1 моль H2, значит n(Mg) = 0,05491 моль. Атомная масса Mg ≈ 24,3 г/моль, значит масса Mg:
m(Mg) = 0,05491 · 24,3 = 1,33 г (округлённо).
- Масса меди в сплаве: m(Cu) = 6,00 − 1,33 = 4,67 г.
- Массовая доля меди: w(Cu) = 4,67 / 6,00 = 0,7775 ≈ 77,8%.
Ответ 51в: массовая доля меди ≈ 77,8%.
Задача 2в. К раствору соляной кислоты массой 50 г с w(HCl) = 10% прибавили раствор нитрата серебра массой 90 г с W(соли) = 40%. Определить массу выделившегося осадка.
- Найдём массы реагентов:
m(HCl) = 50 · 0,10 = 5,0 г;
m(AgNO3) = 90 · 0,40 = 36 г.
- Молярные массы: M(HCl) = 36,5 г/моль, M(AgNO3) ≈ 169,9 г/моль, M(AgCl) ≈ 143,4 г/моль.
- Число молей:
n(HCl) = 5,0 / 36,5 = 0,13699 моль;
n(AgNO3) = 36 / 169,9 = 0,2113 моль.
- Реакция осаждения: AgNO3 + HCl → AgCl↓ + HNO3. Стехиометрия 1:1, значит осадок ограничен реагентом с меньшим числом молей — HCl. Количество осаждённого AgCl:
n(AgCl) = n(HCl) = 0,13699 моль.
- Масса осадка: m(AgCl) = 0,13699 · 143,4 = 19,64 г (округлённо 19,6 г).
Ответ 2в: масса выделившегося осадка AgCl ≈ 19,6 г.
Задача 3в. На твёрдый хлорид аммония массой 10,7 г подействовали раствором гидроксида натрия массой 60 г с w(NaOH) = 20%. Определить объём выделившегося при этом газа.
- Реакция: NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3↑ + H2O. За 1 моль NH4Cl образуется 1 моль NH3.
- Массы и молярные массы: m(NH4Cl) = 10,7 г, M(NH4Cl) = 53,5 г/моль; m(NaOH) = 60 · 0,20 = 12 г, M(NaOH) = 40 г/моль.
- Число молей:
n(NH4Cl) = 10,7 / 53,5 = 0,200 моль;
n(NaOH) = 12 / 40 = 0,300 моль.
- Ограничивает NH4Cl (0,200 моль). Значит n(NH3) = 0,200 моль. Объём при н.у.:
V = n · 22,4 = 0,200 · 22,4 = 4,48 дм³.
Ответ 3в: объём выделившегося газа NH3 = 4,48 дм³.