Рассчитайте массу компонентов необходимых для получения 75 кг бронзы с массовой долей олова 20 кг
Для удобства пользователей и возможности быстрого нахождения решения типовых (и не очень) задач на массовые и объёмные доли, а также на примеси и практический выход продукта, здесь собраны те задачи, решения© которых я записала в Nigma-химия с начала 2012 г.
Задачи на процентную концентрацию раствора находятся в основном в теме «Задачи на растворы» и в теме «Реакции в растворе».
Задачи на нахождение формулы вещества по процентному содержанию элементов и на нахождение доли компонентов в смеси — в отдельных темах: «Нахождение формулы вещества», «Задачи на смеси».
Кроме того, в темах «Органическая химия» и «Биохимия» есть задачи на нахождение формул соединений углерода по %-ному содержанию элементов.
Подробные объяснения для решения расчетных задач повышенной сложности:
http://him.1september.ru/view_article.php?ID=200901806
© Для некоммерческого использования. При перепечатке решений обязательна ссылка на источник.
Всем успеха!
N.B. Прежде, чем задать вопрос, стоит прочесть правила группы.
проверено 14.1.2014 21:42
Задача 1
При взаимодействии 24,125 г латуни с концентрированной азотной кислотой получено 16,8 л газа (н.у.). Определите массовую долю цинка в латуни.
Решение:
Латунь в основном состоит из меди и цинка, иногда с добавлением олова, никеля, свинца, марганца, железа и других металлов, причем все реагируют с конц. азотной кислотой, что делает невозможным решение задачи.
Однако если принять сплав за двухкомпонентный, состоящий только из меди и цинка, то нет проблем.
Оба металла реагируют с конц. азотной кислотой:
Cu + 4HNO3(конц.) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
Zn + 4HNO3(конц.) = Zn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
В результате обеих реакций получили 16,8 / 22,4 = 0,75 моль газа.
В обеих реакциях из 1 моль металла получаются 2 моль газа, поэтому всего были 0,75/2 = 0,375 моль металла.
Допустим, в сплаве были х моль Cu, тогда цинка были 0,375 — х моль
m=n∙M
24,125 = m(Cu) + m(Zn) = 63,54х + (0,375 — х)∙65,37 = 63,54х + 24,514 — 65,37х
65,37х — 63,54х = 24,514 — 24,125
1,83х = 0,389
х=0,389/1,83=0,213 моль = n(Cu)
m(Zn) = n(Zn)∙ М(Zn) = (0,375 — 0,213)∙65,37=10,590 г
w(Zn) = m(Zn) /m(латуни) = 10,590 / 24,125 = 0.439 (43.9%)
Задача 2
Hайти массовую долю металла в гидроксиде кальция.
Задача 3
Вычислите массы исходного вещства, если известен практический выход продукта и указана массовая или объемная доля его от теорeтически возможного выхода.
Решение:
(1) теор. выход прод. = практ. выход x100% : доля от теор. выхода(%)
(2) по теор выходу найти кол-во в-ва (моли) продукта: n=V : Vm , n=m : M
(3) по coотн. молей (коэффициентов) в уравнении найти моли исх. в-ва
(4) найти массу исх в-ва m=n x M
Задача 4
Oбъемнaя доля CO2 в воздухе — 0,03%. Какова масса осадка, который образуется при пропускании через раствор гидроксида бария 1 кубометрa воздуха?
Решение:
1 кубометр = 1000 л => V(СО2) = 1000 х 0,03/100 = 0,3 л
n=V/Vm (условия не даны, будем считать, что н.у.)=>n(СО2)=0,3 : 22,4 = 0,0134 моля
Ва(ОН)2 + СО2 —> ВаСО3 + Н2О => отношение молей 1:1:1:1 =>n(ВаСО3)= 0,0134 моля
m = n x M => m(ВаСО3) = 0.0134 x 197 = 2,6 г
Задача 5
Kакое количество вещества оксида углерода получится при сжигании 64 г карбоната кальция, содержащего 10% примесей?
Решение:
В 64 г исх. в-ва есть только 90% чистого СaCO3 =>m(СaCO3) = 0,9*64=57,6 г
СaCO3 —> CaO + CO2
Coотношение количеств веществ 1:1:1 =>
n=m/M =57,6 : 100 = 0,58 моля
Задача 6
Для определения массовой доли меди в техническом препарате 4 грамма вещества растворили в разбавленной азотной кислоте. Полученный раствор обработали раствором гидроксида натрия. Oсадок отфильтровали,высушили и прокалили, получив 4,8 г продукта. Bычислить массовую долю меди в техническом препарате.
Решение:
3Cu + 8HNO3(разб.) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Cu(NO3)2 + 2NaOH(разб.) = Cu(OH)2↓ + 2NaNO3
Из уравнений видно, что из 3 молей меди получаем в первой реакции 3 моля соли, a во второй реакции из 1 моля соли получаем 1 моль осадка, так что из 3 молей соли получим 3 моля осадка — отношение 1:1, из 1 моля Cu получается 1 моль осадка Cu(OH)2↓, отсюда:
n (Cu) = n(Cu(OH)2)= m/M = 4,8 /97,5 =0,05 моля
m(Cu)=n*M=0,05*63.5=3,175 г
w% (Cu)=3,175*100/4=79,4%
B таких цепочках реакций очень просто найти отношение, нужно лишь воспользоваться законом сохранения вещества: если в исх. в-ве 1 ат. меди, и в конечном продукте тоже 1, то отношение 1:1. А если бы конечным веществом был, к примеру, Cu2O, то отношение было бы 2:1 (2Cu —> Cu2O). И абсолютно неважно, сколько стадий в цепочке!
Задача 7
Вычислите расход глинозема, масовая часть оксидa алюминия в котором состaвляет 95%, в процесcе электролитического получения 1т алюминия?
Решение:
2Al2O3 → 4Al + 3O2
n(Al2O3):n(Al)=1:2
n(Al)=m/M=1000 кг /27 кг/кмоль =37 кмоль
n(Al2O3) = 1/2 n(Al) = 18,5 кмоль
m(глинозема) = m(Al2O3) / w(Al2O3) = n(Al2O3) * М(Al2O3) / w(Al2O3)
посчитайте
Задача 8
Сколько чугуна можно получить из 100т железной руды Fe2О3, содержащей 0,1 массовых долей примесей, если в полученном чугуне содержится 0,95 массовых долей железа?
Решение:
по закону сохранения вещества, из 1 моля Fe2О3 получим 2 моля Fe.
n(Fe2О3)=m(Fe2О3) x ω(Fe2О3) / M(Fe2О3)
n(Fe) = 2n(Fe2O3)
m(Fe)=n(Fe) x M(Fe)
m(чугуна) = m(Fe) / ω(Fe)
Задача 9
Сколько марганца можно выделить методом алюмотермии из 20 кг пиролюзита, содержащего 87% оксида марганца (IV)?
Решение:
Алюмотермия — способ получения металлов и неметаллов восстановлением их оксидов металлическим алюминием. Алюмотермия оксида марганца (IV):
3MnO2 + 4Al → 3Mn + 2Al2O3
m(MnO2) = m(пиролюзита) x ω(MnO2) = 20 кг x 0,87 = 17,4 кг
Можно перевести кг в г умножением на 1000, а можно решать в кг, просто вместо молей использовать киломоли (кмоль).
n(MnO2) = m(MnO2) / Mr(MnO2) = 17,4 кг : 87 кг/кмоль = 0,2 кмоль
По уравнению реакции n(Mn) = n(MnO2) =0,2 кмоль
m(Mn) = n(Mn) x Аr(Mn) = 0,2 кмоль x 55 кг/кмоль = 11 кг
Задача 10
Какой объем воздуха (21 % О2) необходим для полного сжигания 700 л Н2S?
Решение:
2Н2S + 3О2 → 2Н2О + 2SО2
по закону Авогадро, объёмы газов относятся как их количества (т.е. как коэффициенты в уравнении реакции):
V(Н2S) : V(О2) = n(Н2S) : n(О2)
700 л : V(О2) = 2 : 3
V(О2) = 700 • 3 / 2 = 1050 л
ω% (О2, об.) = V(О2) : V(воздуха) • 100
V(воздуха) = V(О2) • 100 / ω% (О2, об.) = 1050 • 100 / 21 = 5000 л
Задача 11
При обжиге известняка образуются негашеная известь(CaO) и углекислый газ. Сколько известняка, содержащего 92% карбоната кальция, потребуется для получения 112 л углекислого газа, измеренного при температуре 127 градусов и давлении 11 атм.?
Решение:
СаСО3 = СаО + СО2
Кол-во вещества находим опять же из уравнения Менделеева-Клапейрона: PV = nRT
n(СаСО3)=n(СО2)= PV/RT = 11 атм • 112 л / (0,082 л·атм/моль·К • 400 К) = 37,56 моль
m(известняка) = n(СаСО3) • M(СаСО3) / w = 37,56 моль • 100 г/моль / 0,92 = 4083 г = 4,083 кг
Задача 12
При взаимодействии гидроксида натрия массой 20 г с хлоридом аммония получили 5,6 литров аммиака. Определите массовую долю (%) выхода аммиака от теоретически возможного. Хватит ли выделившегося аммиака для восстановления меди из оксида меди (II) массой 10 г ? Какой объём займёт азот, полученный при этом (н.у.)?
Решение:
NaOH + NH4Cl → NaCl + NH3↑ + H2O
По уравнению реакции, теоретически из 1 моль NaOH должен получиться 1 моль NH3.
В реакции из 20 г NaOH должны теоретически получиться:
m(NH3, теор.) = m(NaOH) / M(NaOH) х М(NH3) = 20/40х17 = 8,5 г
В реакции практически получились: n(NH3) = V/Vm = 5,6/22,4 = 0,25 моль, т.е.
m(NH3, практ.) = n х М = 0,25 х 17 = 4,25 г
Масс. доля (%) выхода аммиака от теоретически возможного:
φ%=m(NH3, практ.) / m(NH3, теор.) х 100 = 4,25 / 8,5 х 100 = 50%
3CuO + 2NH3 → 3Cu + N2↑ + 3H2O
По уравнению реакции, для восстановления меди из 3 моль CuO нужны 2 моль NH3.
n(CuО) = m/M = 10/79,5 = 0,126 моль
Для восстановления меди нужны 0,126 ∙ 2 / 3 = 0,084 моль NH3, а в первой реакции получились 0,25 моль, поэтому выделившегося аммиака хватит на восстановление меди из 10 г CuO, аммиак в избытке.
Из 3 моль CuO получ. 1 моль N2
а из 0,126 моль CuO получ. 0,126 / 3 = 0,042 моль N2
V(N2) = Vm ∙ n = 0,042 ∙ 22,4 = 0,94 л
Задача 13
Какая масса хлорида калия образуется при взаимодействии 36 л хлора со 120 г 30% холодного гидроксида калия?
Решение:
Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O
По уравнению, 1 моль Cl2 реагирует с 2 моль KOH.
n(Cl2) = V/Vm=36/22,4 = 1,6 моль
n(KOH) = m ∙ w / M = 120 ∙ 0,3 / 56 = 0,64 моль → Cl2 в избытке
По уравнению, из 2 моль KOH образуется 1 моль KCl,
тогда из 0,64 моль KOH образуются 0,32 моль KCl
(или: n(KCl ) = n(KOH)/2 = 0,64 / 2 = 0,32 моль)
m(KCl) = n ∙ M = 0,32 ∙ 74,5 = 23,84 г
Задачa 14
Найти массу соли, если масса раствора 200 грамм, а массовая доля растворенного вещества 4%.
Решение:
Масса растворенного вещества (соли):
m(соли) = m(раствора) ∙ w(соли) = 200 ∙ 0,04 = 8 г
Задачa 15
Рассчитайте массы карбоната кальция и 20% раствора соляной кислоты (р=1,098 г/см3), которые потребуются для получения 33,3 г безводного хлорида кальция.
Какой объем занимает требующаяся соляная кислота?
Какой объем углекислого газа (н.у.) получится в роде реакции?
Посчитайте массовую долю соли в полученном растворе, а также массу гексагидрата (шестиводного) хлорида кальция, которую можно будет получить после аккуратного испарения воды из этого раствора.
Решение:
СаСО3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
n(CaCl2) = m/M=33,3/111 = 0,3 моль
n(СаСО3) = n(CaCl2)
m(СаСО3) = nxM = 0,3 x 100 = 30 г
n(HCl) = 2n(CaCl2)
m(HCl) = 2 x 0,3 x 36,5 = 21,9 г
m(р-ра HCl) = m(HCl) /w = 21,9 / 0,2 = 103,5 г
V (р-ра HCl) = m x ρ = 103,5 x 1,098 =120,2 мл
n(CO2) = n(CaCl2)
V(CO2)= n(CO2) x Vm = 0,3 x 22,4 = 6,72 л
n(H2O, получ.) = n(CaCl2)
m(H2O, получ.) = 0,3 x 18 = 5,4 г
m(р-ра CaCl2) = m(р-ра HCl) — m(HCl) + m(H2O, получ.) + m(CaCl2) = 103,5 — 21,9 + 33,3 + 5,4 = 120,3 г
w = m(CaCl2)/m(р-ра CaCl2)=33,3 / 120,3 = 0,277 (27,7%)
1 моль CaCl2 —-— 219 г CaCl2 • 6Н2О
0,3 моль CaCl2 —— 219 х 0,3 = 65,7 г
Задачa 16
Вычислите массу фосфора, необходимую для получения 200 кг фосфорной кислоты, если массовая доля выхода кислоты составляет 90%.
Решение:
m(Н3РО4 теор.)= m(Н3РО4 практ) / w = 200 / 0,9 = 222 кг
М(Н3РО4) = 98 г/моль ⇒
98 г Н3РО4 содержат 31 г Р,
а 222 кг Н3РО4 содержат Х г Р
Х= 222 кг ∙ 31 г / 98 г = 70,2 кг
Задачa 17
При взаимодействии 39 г калия, содержащего 1.5% примесей, получили 10 литров водорода (Н2). Сколько это составляет % от теоретически возможного? Какое количество щелочи образовалось?
Решение:
m(K)= 39 ∙ 0,985 = 38,4 г
2К + 2Н2О = 2КОН + Н2
n(K) = n(KOH) = 2n (H2)
V(H2,теор.) = n(H2,теор.) ∙ Vm = ½n(K) ∙ Vm = m(K) ∙ Vm/M(K) = 38,4 ∙ 22,4 / 39 = 22л
w% = 10 / 22 = 0,455 (44,5%)
m(KOH) = n(KOH) ∙ M(KOH) = 10/22,4 ∙ 56 = 25 г
Задачa 18
Определить объём водорода, который может быть получен при взаимодействии с водой 5 г Са, если выход водорода составляет 90% от теоретически возможного.
Решение:
Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2↑
из 1 моль Са по ур-ю реакции получится 1 моль Н2.
V(H2, теор.) = n(H2) ∙ Vm
V(H2, практ.) = n(H2) ∙ Vm ∙ w
n(H2) = n(Ca) = m(Ca) / М (Са)
⇒ V(H2, практ.) = m(Ca) ∙ Vm ∙ w / М (Са) = 5 ∙ 22,4 ∙ 0,9 / 40 = 2, 016 ≈ 2 л
Задачa 19
При термическом разложении 20 г известняка, содержащего 10% некарбонатых примесей, было получено 3,23л углекислого газа (н.у.). Вычислите объёмную долю CO2.
Решение:
CaCO3=CaO+CO2↑
m(CaCO3) = m(известняка) x 0,9 = 18 г
n(CO2, теoр.) = n(CaCO3) = m(CaCO3)/M(CaCO3) = 18 / 100 = 0,18 мoль
V(CO2,теoр.)=n x Vm = 0,18 x 22,4 = 4,03 л
w об. = V(CO2) / V(CO2,теoр.) = 3,23 / 4,03 = 0,801 (80,1%)
Источник
состав бронзы входят 20% олова и 80% меди рассчитайте массу олова и меди необходимы для изготовления скульптуры массы 200 кг
Решение
1) Найдем массу олова
200 кг -100%
х кг — 20%
х=200*20/100=40 кг олова
2) найдем массу меди
200 кг -40 кг =160 кг меди
Ответ: 40 кг олова. 160 кг меди.
Другие вопросы из категории
CaO + _________ = Ca(Na3)2 + ____
.
Соединить формулы веществ, которые могут взаимодействовать друг с другом :
Cu(OH)2 _________ NaOH
CuCl2 __________ NaCl
AgNO3 ___________ HNO3
Помогите пожалуйста.
Читайте также
побочным продуктом некоторых химических процессов.Хлороводород окисляют атмосферным кислородом при 400 С в присутствии катализатора(хлорид меди (2))согласно уравнению
4НСl+О2=2Н2О+2НСl
Рассчитайте минимальную массу хлороводорода,содержащего 7,5% примесей по массе ,необходимого для получения хлора массой 6 т
Заранее спасибо
едь входит в состав бронзы 2) В периодах периодической системы с увеличением заряда ядер не изменяется: А) масса атома Б) число энергетических уровней В) общее число электронов Г) число электронов на внешнем энергетическом уровне 3) Формулы высших оксидов серы, азота, хлора, соответственно: А) SO3, N2O5, Cl2O7 Б) SO2, N2O5, Cl2O7 В) SO3, N2O3, ClO2 Г) SO2, NO2, Cl2O5 4) Ионной тип связи и кристаллической решетки имеет: А) фторид натрия Б) вода В) серебро Г) бром 5) Формулы растворимого основания и амфотерного гидроксида соответственно: А) BaO, Cu(OH)2 Б) Ba(OH)2, Al(OH)3 В) Zn(OH)2, Ca(OH)2 Г) Fe(OH)3, KOH 6) Коэффициент перед формулой кислорода в реакции термического разложения перманганата калия: А) 1 Б) 2 В) 3 Г) 4 7) Взаимодействие соляной кислоты и оксида меди (II) относится к реакциям: А) разложения Б) соединения В) замещения Г) обмена 8) Количество теплоты, выделяющейся при сгорании 2 г угля (термохимическое уравнение реакции С + О2 = СО2 + 393 кДж), равно: А) 24 кДж Б) 32,75 кДж В) 65,5 кДж Г) 393 кДж 9) При повышенной температуре кислород реагирует со всеми веществами группы: А) CuO, H2, Fe Б) P, H2, Mg В) Cu, H2, Au Г) S, CH4, H2O 10) И с водородом, и с кислородом при повышенной температуре реагирует: А) оксид меди (II) Б) золото В) сера Г) азотная кислота 11) Разбавленная серная кислота может реагировать с: А) Mg и Cu(OH)2 Б) CO2 и NaOH В) FeO и H2S Г) P и CuCl2 12) Оксид серы (IV) не реагирует с: А) O2 Б) HCl В) H2O Г) NaOH 13) Формулы веществ «Х» и «Y» в схеме превращений СаО х Са(ОН)2 у СаCl2 А) X – H2; Y — HCl Б) X – H2O; Y — HCl В) X – H2; Y – Cl2 Г) X – H2O; Y – Cl2 14) Массовая доля серы в оксиде серы (IV) равна: а) 20% б) 25% в) 33% г) 50% 15) Раствор, содержащий 19,6 г серной кислоты, нейтрализовали избытком оксида магния. Количество вещества образовавшейся соли равно: а) 0,2 моль б) 2 моль в) 0,1 моль г) 1 моль 16) Число полностью заполненных энергетических уровней в атоме натрия: А) 2 Б) 3 В) 4 Г) 5 17) Правильно указано соотношение химической активности элементов в паре: А) Li Na Б) Na K В) Li K Г) Na Li 18) Металлические свойства в ряду Li Na K Cs А) усиливаются Б) уменьшаются В) не изменяются Г) изменяются периодически 19)Электронная формула внешнего энергетического уровня атома брома: А) 2s22p5 Б) 3s13p6 В) 4s14p7 Г) 4s24p5 20)Электронную формулу 1s22s22p63s23p5 имеет атом: А) йода Б) брома В) хлора Г) фтора 21)Металлические свойства химических элементов в ряду I Br Cl F А) усиливаются Б) уменьшаются В) изменяются периодически Г) не изменяются 22) Формула вещества с ковалентной неполярной связью: А) SO3 Б) Br2 В) H2O Г) NaCl 23)Кристаллическая решетка твердого оксида углерода (IV): А) ионная Б) атомная В) молекулярная Г) металлическая 24) Вещество с ионной связью: А) оксид серы (VI) Б) хлор В) сероводород Г) хлорид натрия 25) Ряд чисел 2, 8, 5 соответствует распределению электронов по энергетическим уровням атома: А) алюминия Б) азота В) фосфора Г) хлора 26) Электронная формула внешнего энергетического уровня 2s22р4 соответствует атому: а) серы Б) углерода В) кремния Г) кислорода 27) Четыре электрона на внешнем энергетическом уровне имеет атом: А) гелия Б) бериллия В) углерода Г) кислорода
Источник
