Question

При переписке реактивов Ване попалась банка с кристаллами черно-серого цвета с металлическим блеском. Также известно, что
это простое вещество, образованное элементом Х. При нагревании
оно превращаться в красивые фиолетовые пары, которые в
9,07 тяжелее молекулярного азота. В природе данный химический
элемент умеют накапливать некоторые виды морских водорослей, в
частности, морская капуста. В быту мы можем встретить этот элемент
в водно-спиртовой настойке, которой обрабатывают небольшие
порезы и раны.
2. В Вашем распоряжении оказался кусочек простого вещества,
образованного элементом Х, массой 10,16 г. Для этого кусочка
рассчитайте в штуках: а) количество молекул; б) количество атомов; в)
количество протонов.
3. Для приготовления правильной водно-спиртовой настойки к
Вашему кусочку следует добавить 100 мл 96% этилового спирта
(плотность такого спирта 0,8 г/см3
), 100 мл воды (ее плотность 1,0
г/см3
), 2 г калиевой соли и тщательно все перемешать до полного
растворения. Рассчитайте массовую долю простого вещества
элемента Х в получаемой настойке.
)

Answer 1

По описанию можно понять, что элемент Х — это йод.
N2.
Найдем кол-во вещ-ва J2
n=m/M = 10,16/254=0,04 моль.
а) Кол-во молекул находим из формулы n=N/NA — N=n*NA = 0,04*6*10^23 = 0,24*10^23 = 24*10^21 шт.
б) Кол-во атомов в два раза больше кол-ва молекул, потому что одна молекула J2 состоит из двух атомов йода. N = 24*10^21 * 2 = 48*10^21 шт.
в) В одном атоме йода кол-во протонов = 53 (как порядковое число в таблице Менделеева), а значит в 48*10^21 молекулах содержится 48*10^21 * 53 = 2544*10^21 протонов.

N3.
Дано:
m (J2) = 10,16г
m (KJ) = 2г
V (С2Н5ОН) = 100мл
W (С2Н5ОН) = 96%
p (С2Н5ОН) = 0,8 г/см^3
V (Н2О) = 100мл
р (Н2О) = 1 г/см^3
W (J2) — ?

Решение:
W(J2) = (m(J2)/m р-ра)*100%
m р-ра = m (J2) + m(KJ) + m(С2Н5ОН) + m(Н2О)
m(С2Н5ОН) = V(С2Н5ОН)*р(С2Н5ОН)= 100мл*0,8г/см^3 = 80г (1 мл = 1 см^3, так что переводить ничего не надо)
m(Н2О) = V(Н2О)*р(Н2О) = 100*1 = 100г
m р-ра = 10,16 + 2 + 80 + 100 = 192,16г.

Далее не совсем понятно: «Рассчитайте массовую долю простого вещества Х» — нужно рассчитывать только наш кусочек или и массу йода из KJ? В первом случае все просто — (10,16/192,16)*100% = 5,287%.
Во втором случае нужно также найти массу йода в KJ. Это несложно:
M(KJ) = 166 г/моль, W(J) в KJ = (127/166)*100% = 76,5%. Тогда масса йода в 2г KJ = 2*0,765 = 1,53г. Теперь складываем эту массу с массой кусочка, получаем 10,16+1,53 = 11,69г.
И тогда W (J2) = (11,69/192,16)*100% = 6,083%.