Информационно-образовательный портал
e-mail: [email protected]

Задачи на смеси

Задачи на смеси

Задача 1.

При взаимодействии углерода с концентрированной серной кислотой

выделилось 13,44 л смеси двух газов (н. у. ). Рассчитайте массу углерода, вступившего в реакцию.

Решение. Пусть в реакцию

С + 2Н2SО4(конц) = СО2↑ + 2SО2↑ + 2Н2О

вступило х моль С, тогда образовалось х моль СО2 и 2х моль SО2, всего Зх моль газов. По условию, количество газов в смеси равно 13,44/22,4 = 0,6 = Зх, откуда х = 0,2. Масса углерода равна 0,2. 12 = 2,4 г.

Ответ. 2,4 г С.

Задача 2.

При полном гидролизе смеси карбидов кальция алюминия образуется смесь газов, которая в 1,6 раза легче кисло¬рода. Определите массовые доли карбидов в исходной смеси.

Решение. В результате гидролиза образуются метан и ацети¬лен:

Аl4С3 + 12Н2О = 4Аl(ОН)3 + 3СН4↑,

СаС2 + 2Н2О = Са(ОН)2 + С2Н2↑.

Пусть в исходной смеси содержалось х моль Аl4С3 и у моль СаС2, тогда в газовой смеси содержится 3х моль СН4 и у моль С2Н2. Средняя молярная масса газовой смеси равна:

Мср = M(О2) / 1,6 = 20 = (3x. 16 + у. 26) / (3х+у), откуда у = 2х.

Массовые доли карбидов в исходной смеси равны:

ω(Аl4С3) = 144x / (144х+64у) • 100% = 52,94%,

ω(CаС2) = 64у / (144х+64у) • 100% = 47,06%.

Ответ. 52,94% Аl4С3, 47,06% СаС2.

Задача 3.

При взаимодействии сложного вещества “А” с избытком магния при нагревании образуются два вещества, одно из которых – “В” – под действием соляной кислоты выделяет ядо¬витый газ “С”. При сжигании газа “С” образуются исходное ве¬щество “А” и вода. Назовите вещества “А”, “В” и “С”. Напишите уравнения перечисленных химических реакций.

Решение. Вещество “А” – оксид кремния, SiO2. При взаимо-действии SiO2 с магнием сначала образуется кремний, который реагирует с избытком магния и образует силицид кремния, Mg2Si ( (вещество “В”):

SiO2 + 4Mg = Мg2Si + 2MgО.

Силицид магния легко гидролизуется с образованием ядовитого газа силана, SiН4 (вещество “С”):

Mg2Si + 4НСl = SiН4↑ + 2MgCl2.

При сгорании силана образуются исходное вещество SiO2 и вода:

SiН4 + 2О2 = SiO2 + 2Н2О.

Задача 4.

Смесь кремния и угля, массой 5,0 г, обработали из-бытком концентрированного раствора щелочи при нагревании. В результате реакции выделилось 2,8 л водорода (н. у. ). Вычислите массовую долю углерода в этой смеси.

Решение. С раствором щелочи реагирует только кремний:

Si + 2NаОН + Н2О = Na2SiO3 + 2Н2↑.

v(Н2) = 2,8/22,4 = 0,125 моль. v(Si) = 0,125/2 = 0,0625 моль. m(Si) = 0,025. 28 = 1,75 г. m(С) = 5,0-1,75 = 3,25 г. Массовая доля угле¬рода равна: ω(С) = 3,25/5,0 = 0,65, или 65%.

Ответ. 65% С.

Задача 5.

При сплавлении гидроксида натрия и оксида крем¬ния (IV) выделилось 4,5 л водяных паров (измерено при 100 °С и 101 кПа). Какое количество силиката натрия при этом образова¬лось?

Решение. При сплавлении происходит реакция:

2NаОН + SiO2 = Na2SiO3 + Н2О↑.

Количество выделившейся воды равно: v(Н2О) = РV / RТ = 101. 4,5 / (8,31. 373) = 0,147 моль. Количество образовавшегося Na2SiO3 также равно 0,147 моль.

Ответ. 0,147 моль Nа2SiO3.

Н. В. Ким, МБОУ МО "СОШ №6", г. Нягань ,Тюменская область

Метки: Химия