Дано: Vсм.=6,72 л d(см/н₂) = 17,2 Vр-ра(КОН) = 500 мл См = 4М р=1,14 г/ мл Найти: конц.в-в в р-ре Решение: 1) Определим химическое количество смеси, Для газов при н.у. n=V/Vm, где Vm - молярный объем, равный 22,4 л n(см) = 67,2/22,4 = 3 моля 2) Определим молярную массу смеси. Поскольку н.у.,то отношение плотностей равно отношению молярных масс, М(Н₂) = 2г/моль М(см) = d(см/н₂)*М(Н₂) = 17,2*2 = 34,4 (г/моль) Определим массу смеси данного объема: m(см) = n(см)*М(см) = 3*34,4 = 103,2 (г) 3) Масса складывается из суммы молярных масс компонентов, умноженных на их количество в смеси. М(СО) = 12+16 = 28(г/моль) М(СО₂) = 12*16*2 = 44(г/моль) Примем количество СО₂ за Х, а количество СО за У молей, составим и решим систему уравнений: {44Х +28У = 103,2 {Х + У = 3 подставим У = 3 -Х первое уравнение 44Х + 28(3-Х) = 103,2 44Х + 84 - 28 Х = 103,2 16Х = 19,2; Х = 1,2 (моля) это количество СО₂ У = 3 - Х = 3-1,2 = 1,8 (моля) это количество СО 4) Определим количество гидроксида калия в растворе. М - означает, что у 1 л р-ра содержится 4 моля вещества, у нас 0,5 л, М(КОН) = См*Vр-ра(КОН) = 4*0,5 = 2 моля 5) СО щелочью не поглощается, а СО₂ реагирует по реакции: (1) СО₂ + КОН = КНСО₃ - с образование кислой соли, гидрокарбоната калия или (2) СО₂ + 2КОН = К₂СО₃ + Н₂О с образованием карбоната калия В первой реакции соотношение СО₂:КОН = 1:1, во второй 1:2, у нас 2 моля щелочи и 1,2 моль углекислого газа, т.е. избыток щелочи будет приводить к переходу гидрокарбонатов в карбонаты: (3) КНСО₃ + КОН = К₂СО₃ + Н₂О 6) Пусть у нас щелочь и углекислый газ прореагируют полностью. Тогда образуется х гидрокарбонатов по реакции (1) и у карбонатов по реакции (2) хСО₂ + хКОН = хКНСО₃ уСО₂ + 2уКОН = уК₂СО₃ + уН₂О Отсюда мы имеем систему уравнений: {х + у = 1,2 --- число молей СО₂ {х+2у = 2 число молей КОН Вычтем из второго первое и получим: у = 0,8 моля --- карбонатов образуется х = 1,2-у = 0,4 моля образуется гидрокарбонатов. И по реакции (2) образуется также у молей воды 7) Найдем массы образовавшихся веществ по формуле: m = n*M М(КНСО₃) = 39+1+16*3 = 88 (г/моль) m(КНСО₃) = 0,4*88 = 35,2 (г) М(К₂СО₃) = 39*2+12+16*3=138 (г/моль) m(К₂СО₃) = 0,8*138 = 110,4 (г) М(Н₂О) =2+16 = 18(г/моль) m(H₂О) = 0,8*18 = 14,4 (г) 8) Найдем массу исходного раствора и его компонентов. mр-ра(КОН) = р*V= 1,14*500 = 570 (г) М(КОН) = 39+16+1=56 (г/моль) m(КОН) = 2*56 = 112 (г) m₁(Н₂О) 570 - 112 = 458 (г) 9) Найдем массу образовавшегося раствора (считаем, что СО из раствора удалился) m₃р-ра = m₁(H₂O) + m(H₂O) + m(KHCO₃) + m(K₂CO₃) = 458 + 14,4 + 35,2 + 110,4 = 618 (г) 10) Найдем массовые доли солей в растворе по формуле: w=(m/m)*100% w(КНСО₃) = 35,2/618*100% ≈ 5,7% w(К₂СО₃) = 110,4/618*100% ≈ 17,9% ответ: 5,7%КНСО₃; 17,9%К₂СО₃
Генетическая связь – это связь между веществами, которые относятся к разным классам. 1. Генетический ряд металлов, гидроксиды которых являются основаниями (щелочами): металл → основный оксид → основание (щелочь) → соль. Например, генетический ряд кальция: Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaCl2
2. Генетический ряд металлов, которые образуют амфотерные гидроксиды: соль ↑ металл → амфотерный оксид → (соль) → амфотерный гидроксид ↓ cоль Например: ZnCl2 ↑ Zn → ZnO → ZnSO4 → Zn(OH)2 (H2ZnO2) ↓ Na2ZnO2 Оксид цинка с водой не взаимодействует, поэтому из него сначала получают соль, а затем гидроксид цинка. Так же поступают, если металлу соответствует нерастворимое основание.
3. Генетический ряд неметаллов (неметаллы образуют только кислотные оксиды): неметалл → кислотный оксид → кислота → соль
Например, генетический ряд фосфора: P → P2O5 → H3PO4 → K3PO4
Переход от одного вещества к другому осуществляется с химических реакций.
Пусть смесь содержит х моль медного купороса CuSO4*5H2O и у моль железного купороса FeSO4*7H2O.
n(CuSO4*5H2O) = х моль
n(FeSO4*7H2O) = y моль
Масса двух кристаллогидратов
m(CuSO4*5H2O) = n(CuSO4*5H2O)*M(CuSO4*5H2O) = 250x
m(FeSO4*7H2O) = n(FeSO4*7H2O)*M(FeSO4*7H2O) = 278y
m(смеси) = 250x + 278y
Тогда количество вещества воды в двух кристаллогидратах.
n1(H2O) = 5n(CuSO4*5H2O) = 5х моль
n2(H2O) = 7n(FeSO4*7H2O) = 7y моль
n(H2O) = n1(H2O) + n2(H2O) = 5x + 7y
Масса воды в двух кристаллогидратах.
m(H2O) = n(H2O)*М(Н2О) = 18*(5х + 7у) = 90х + 126у
Массовая доля воды в кристаллогидратах
ω(Н2О) = m(H2O)/m(смеси) = (90х + 126у)/(250x + 278y) = 0,4
90х + 126у = 0,4*(250x + 278y)
90х + 126у = 100х + 111,2у
10х = 14,8у
х = 1,48у
Массовая доля медного купороса CuSO4*5H2O в смеси
ω(CuSO4*5H2O) = m(CuSO4*5H2O)/m(смеси) = 250х/(250x + 278y) = 250*1,48у/(250*1,48у + 278у) = 370у/(370у + 278у) = 0,57
Если перевести массовую долю медного купороса CuSO4*5H2O в проценты, то это будет составлять 57%
Надеюсь