Задание 34 ЕГЭ по химии: Расчётная задача

Задачи в формате КИМ с ответами и подробными решениями

Решать с проверкой Теория: Расчётная задача по неорганике

Задания 34 ЕГЭ с ответами и решениями

60 заданий в формате ЕГЭ от ХимПодготовки. С проверкой ответа их можно решать в банке заданий.

Задание 1

Через 500 г 16%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 5,6 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 212 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 4,3%

1) Уравнения реакций:
2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu↓ + O₂↑ + 2H₂SO₄ (электролиз)
H₂SO₄ + Na₂CO₃ = Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O

2) Расчёты:
n(CuSO₄) = 500 · 16 / 100 / 160 = 0,5 моль
n(O₂) = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль
n(Cu) = 2n(O₂) = 0,5 моль — сульфат меди(II) израсходован полностью.
Образовалось n(H₂SO₄) = 0,5 моль.
m(раствора после электролиза) = 500 − 0,5 · 64 − 0,25 · 32 = 460 г
n(Na₂CO₃) = 212 · 10 / 100 / 106 = 0,2 моль — кислота в избытке, расчёт по Na₂CO₃.
n(Na₂SO₄) = n(CO₂) = 0,2 моль; m(Na₂SO₄) = 28,4 г; m(CO₂) = 8,8 г
m(конечного раствора) = 460 + 212 − 8,8 = 663,2 г
ω(Na₂SO₄) = 28,4 / 663,2 · 100% = 4,28%

Ответ: ω(Na₂SO₄) = 4,3%

Задание 2

Смесь оксида фосфора(V) и оксида калия, в которой соотношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно 3:1, нагрели, и полученную массу растворили в 350 г горячей воды. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось 224 г 15%-ного раствора гидроксида калия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 10,4%

1) Уравнения реакций:
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
K₂O + H₂O = 2KOH
H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O

2) Расчёты:
Пусть n(P₂O₅) = x моль, n(K₂O) = y моль. Тогда n(P) = 2x, n(O) = 5x + y.
(5x + y) / 2x = 3 ⇒ y = x
После растворения: n(H₃PO₄) = 2x, n(KOH) = 2y = 2x. Для получения K₃PO₄ нужно 6x моль KOH, значит добавлено 6x − 2x = 4x моль KOH.
n(KOH)доб = 224 · 15 / 100 / 56 = 0,6 моль ⇒ x = 0,15 моль, y = 0,15 моль
m(смеси оксидов) = 0,15 · 142 + 0,15 · 94 = 35,4 г
n(K₃PO₄) = 2x = 0,3 моль; m(K₃PO₄) = 0,3 · 212 = 63,6 г
m(конечного раствора) = 35,4 + 350 + 224 = 609,4 г
ω(K₃PO₄) = 63,6 / 609,4 · 100% = 10,44%

Ответ: ω(K₃PO₄) = 10,4%

Задание 3

Растворимость хлорида бария при некоторой температуре составляет 35 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 270 г насыщенного раствора. Раствор разлили в две колбы. К первой колбе добавили избыток раствора сульфата натрия, при этом выпало 46,6 г осадка. Ко второй колбе добавили 340 г 10%-ного раствора нитрата серебра. Найдите массовую долю нитрата бария в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 6,2%

1) Уравнения реакций:
BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl
BaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ba(NO₃)₂

2) Расчёты:
ω(BaCl₂) в насыщенном растворе = 35 / (100 + 35) = 0,2593
n(BaCl₂) в первой колбе = n(BaSO₄) = 46,6 / 233 = 0,2 моль; m(BaCl₂) = 41,6 г
m(раствора в первой колбе) = 41,6 / 0,2593 = 160,46 г
m(раствора во второй колбе) = 270 − 160,46 = 109,54 г; m(BaCl₂) = 28,4 г; n(BaCl₂) = 0,1365 моль
n(AgNO₃) = 340 · 10 / 100 / 170 = 0,2 моль < 2n(BaCl₂) = 0,2731 моль — BaCl₂ в избытке, расчёт по AgNO₃.
n(Ba(NO₃)₂) = 0,1 моль; m(Ba(NO₃)₂) = 0,1 · 261 = 26,1 г
n(AgCl) = 0,2 моль; m(AgCl) = 28,7 г
m(раствора во второй колбе после реакции) = 109,54 + 340 − 28,7 = 420,84 г
ω(Ba(NO₃)₂) = 26,1 / 420,84 · 100% = 6,2%

Ответ: ω(Ba(NO₃)₂) = 6,2%

Задание 4

Навеску нитрата меди(II) массой 56,4 г прокаливали до тех пор, пока масса твердого остатка не составила 34,8 г. Этот остаток растворили в 200 г 14,7%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 4,2%

1) Уравнения реакций:
2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

2) Расчёты:
n(Cu(NO₃)₂)исх = 56,4 / 188 = 0,3 моль
Уменьшение массы = 56,4 − 34,8 = 21,6 г — это масса NO₂ и O₂. При разложении 2 моль Cu(NO₃)₂ масса уменьшается на 4 · 46 + 32 = 216 г, т. е. на 108 г на 1 моль.
n(Cu(NO₃)₂)разл = n(CuO) = 21,6 / 108 = 0,2 моль (нитрат разложился частично)
n(H₂SO₄) = 200 · 14,7 / 100 / 98 = 0,3 моль; с CuO прореагировало 0,2 моль, осталось 0,1 моль = 9,8 г
Остаток растворяется без выделения газа: m(раствора) = 34,8 + 200 = 234,8 г
ω(H₂SO₄) = 9,8 / 234,8 · 100% = 4,17%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 4,2%

Задание 5

К 200 г раствора карбоната натрия добавили 28,6 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Полученный раствор разделили на две равные части. К первой части добавили избыток хлорида кальция, при этом выпало 15 г осадка. Ко второй части добавили 146 г 10%-ного раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 6,9%

1) Уравнения реакций:
Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

2) Расчёты:
m(раствора) = 200 + 28,6 = 228,6 г; масса каждой части 114,3 г
n(Na₂CO₃) в каждой части = n(CaCO₃) = 15 / 100 = 0,15 моль
n(HCl) = 146 · 10 / 100 / 36,5 = 0,4 моль ≥ 2n(Na₂CO₃) = 0,3 моль — кислота в избытке.
n(NaCl) = 0,3 моль; m(NaCl) = 0,3 · 58,5 = 17,55 г
n(CO₂) = 0,15 моль; m(CO₂) = 6,6 г
m(раствора во второй колбе) = 114,3 + 146 − 6,6 = 253,7 г
ω(NaCl) = 17,55 / 253,7 · 100% = 6,92%

Ответ: ω(NaCl) = 6,9%

Задание 6

Через 300 г 20%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 4,48 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 150 г 15%-ного раствора карбоната натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 7,3%

1) Уравнения реакций:
2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu↓ + O₂↑ + 2H₂SO₄ (электролиз)
2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑ (электролиз после израсходования CuSO₄)
H₂SO₄ + Na₂CO₃ = Na₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O

2) Расчёты:
n(CuSO₄) = 300 · 20 / 100 / 160 = 0,375 моль
n(O₂) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
Для выделения всей меди нужно n(O₂) = n(CuSO₄) / 2 = 0,1875 моль < 0,2 моль, значит после израсходования CuSO₄ шёл электролиз воды: n(O₂)вода = 0,0125 моль, n(H₂) = 0,025 моль. n(Cu) = 0,375 моль.
Образовалось n(H₂SO₄) = 0,375 моль.
m(раствора после электролиза) = 300 − 0,375 · 64 − 0,2 · 32 − 0,025 · 2 = 269,55 г
n(Na₂CO₃) = 150 · 15 / 100 / 106 = 0,212 моль — кислота в избытке, расчёт по Na₂CO₃.
n(Na₂SO₄) = n(CO₂) = 0,212 моль; m(Na₂SO₄) = 30,14 г; m(CO₂) = 9,34 г
m(конечного раствора) = 269,55 + 150 − 9,34 = 410,21 г
ω(Na₂SO₄) = 30,14 / 410,21 · 100% = 7,35%

Ответ: ω(Na₂SO₄) = 7,3%

Задание 7

Смесь оксида фосфора(V) и оксида калия, в которой соотношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно 3,5:1, нагрели, и полученную массу растворили в 400 г горячей воды. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось 150 г 20%-ного раствора гидроксида калия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 17,8%

1) Уравнения реакций:
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
K₂O + H₂O = 2KOH
H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O

2) Расчёты:
Пусть n(P₂O₅) = x моль, n(K₂O) = y моль. Тогда n(P) = 2x, n(O) = 5x + y.
(5x + y) / 2x = 3,5 ⇒ y = 2x
После растворения: n(H₃PO₄) = 2x, n(KOH) = 2y = 4x. Для получения K₃PO₄ нужно 6x моль KOH, значит добавлено 6x − 4x = 2x моль KOH.
n(KOH)доб = 150 · 20 / 100 / 56 = 0,536 моль ⇒ x = 0,2679 моль, y = 0,5357 моль
m(смеси оксидов) = 0,2679 · 142 + 0,5357 · 94 = 88,39 г
n(K₃PO₄) = 2x = 0,5357 моль; m(K₃PO₄) = 0,5357 · 212 = 113,57 г
m(конечного раствора) = 88,39 + 400 + 150 = 638,39 г
ω(K₃PO₄) = 113,57 / 638,39 · 100% = 17,79%

Ответ: ω(K₃PO₄) = 17,8%

Задание 8

Растворимость хлорида бария при некоторой температуре составляет 32 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 330 г насыщенного раствора. Раствор разлили в две колбы. К первой колбе добавили избыток раствора сульфата натрия, при этом выпало 23,3 г осадка. Ко второй колбе добавили 200 г 15%-ного раствора нитрата серебра. Найдите массовую долю нитрата бария в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 5,5%

1) Уравнения реакций:
BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl
BaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ba(NO₃)₂

2) Расчёты:
ω(BaCl₂) в насыщенном растворе = 32 / (100 + 32) = 0,2424
n(BaCl₂) в первой колбе = n(BaSO₄) = 23,3 / 233 = 0,1 моль; m(BaCl₂) = 20,8 г
m(раствора в первой колбе) = 20,8 / 0,2424 = 85,8 г
m(раствора во второй колбе) = 330 − 85,8 = 244,2 г; m(BaCl₂) = 59,2 г; n(BaCl₂) = 0,2846 моль
n(AgNO₃) = 200 · 15 / 100 / 170 = 0,1765 моль < 2n(BaCl₂) = 0,5692 моль — BaCl₂ в избытке, расчёт по AgNO₃.
n(Ba(NO₃)₂) = 0,0882 моль; m(Ba(NO₃)₂) = 0,0882 · 261 = 23,03 г
n(AgCl) = 0,1765 моль; m(AgCl) = 25,32 г
m(раствора во второй колбе после реакции) = 244,2 + 200 − 25,32 = 418,88 г
ω(Ba(NO₃)₂) = 23,03 / 418,88 · 100% = 5,5%

Ответ: ω(Ba(NO₃)₂) = 5,5%

Задание 9

Навеску нитрата меди(II) массой 37,6 г прокаливали до тех пор, пока масса твердого остатка не составила 21,4 г. Этот остаток растворили в 150 г 19,6%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 8,6%

1) Уравнения реакций:
2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

2) Расчёты:
n(Cu(NO₃)₂)исх = 37,6 / 188 = 0,2 моль
Уменьшение массы = 37,6 − 21,4 = 16,2 г — это масса NO₂ и O₂. При разложении 2 моль Cu(NO₃)₂ масса уменьшается на 4 · 46 + 32 = 216 г, т. е. на 108 г на 1 моль.
n(Cu(NO₃)₂)разл = n(CuO) = 16,2 / 108 = 0,15 моль (нитрат разложился частично)
n(H₂SO₄) = 150 · 19,6 / 100 / 98 = 0,3 моль; с CuO прореагировало 0,15 моль, осталось 0,15 моль = 14,7 г
Остаток растворяется без выделения газа: m(раствора) = 21,4 + 150 = 171,4 г
ω(H₂SO₄) = 14,7 / 171,4 · 100% = 8,58%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 8,6%

Задание 10

К 300 г раствора карбоната натрия добавили 57,2 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Полученный раствор разделили на две равные части. К первой части добавили избыток хлорида кальция, при этом выпало 20 г осадка. Ко второй части добавили 200 г 5%-ного раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 4,3%

1) Уравнения реакций:
Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O
Na₂CO₃ + HCl = NaHCO₃ + NaCl; NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O

2) Расчёты:
m(раствора) = 300 + 57,2 = 357,2 г; масса каждой части 178,6 г
n(Na₂CO₃) в каждой части = n(CaCO₃) = 20 / 100 = 0,2 моль
n(HCl) = 200 · 5 / 100 / 36,5 = 0,274 моль < 2n(Na₂CO₃) = 0,4 моль — кислоты не хватает: сначала весь Na₂CO₃ переходит в NaHCO₃ (0,2 моль HCl), затем 0,074 моль HCl разлагают столько же NaHCO₃.
n(NaCl) = 0,274 моль; m(NaCl) = 0,274 · 58,5 = 16,03 г
n(CO₂) = 0,074 моль; m(CO₂) = 3,25 г
m(раствора во второй колбе) = 178,6 + 200 − 3,25 = 375,35 г
ω(NaCl) = 16,03 / 375,35 · 100% = 4,27%

Ответ: ω(NaCl) = 4,3%

Задание 11

Через 400 г 15%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 6,72 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 100 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 7,6%

1) Уравнения реакций:
2CuSO₄ + 2H₂O = 2Cu↓ + O₂↑ + 2H₂SO₄ (электролиз)
2H₂O = 2H₂↑ + O₂↑ (электролиз после израсходования CuSO₄)
H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

2) Расчёты:
n(CuSO₄) = 400 · 15 / 100 / 160 = 0,375 моль
n(O₂) = 6,72 / 22,4 = 0,3 моль
Для выделения всей меди нужно n(O₂) = n(CuSO₄) / 2 = 0,1875 моль < 0,3 моль, значит после израсходования CuSO₄ шёл электролиз воды: n(O₂)вода = 0,1125 моль, n(H₂) = 0,225 моль. n(Cu) = 0,375 моль.
Образовалось n(H₂SO₄) = 0,375 моль.
m(раствора после электролиза) = 400 − 0,375 · 64 − 0,3 · 32 − 0,225 · 2 = 365,95 г
n(NaOH) = 100 · 20 / 100 / 40 = 0,5 моль — NaOH расходуется только на нейтрализацию кислоты.
n(Na₂SO₄) = n(NaOH) / 2 = 0,25 моль; m(Na₂SO₄) = 35,5 г
m(конечного раствора) = 365,95 + 100 = 465,95 г
ω(Na₂SO₄) = 35,5 / 465,95 · 100% = 7,62%

Ответ: ω(Na₂SO₄) = 7,6%

Задание 12

Смесь оксида фосфора(V) и оксида калия, в которой соотношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно 3,5:1, нагрели, и полученную массу растворили в 250 г горячей воды. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось 112 г 10%-ного раствора гидроксида калия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 10,7%

1) Уравнения реакций:
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
K₂O + H₂O = 2KOH
H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O

2) Расчёты:
Пусть n(P₂O₅) = x моль, n(K₂O) = y моль. Тогда n(P) = 2x, n(O) = 5x + y.
(5x + y) / 2x = 3,5 ⇒ y = 2x
После растворения: n(H₃PO₄) = 2x, n(KOH) = 2y = 4x. Для получения K₃PO₄ нужно 6x моль KOH, значит добавлено 6x − 4x = 2x моль KOH.
n(KOH)доб = 112 · 10 / 100 / 56 = 0,2 моль ⇒ x = 0,1 моль, y = 0,2 моль
m(смеси оксидов) = 0,1 · 142 + 0,2 · 94 = 33 г
n(K₃PO₄) = 2x = 0,2 моль; m(K₃PO₄) = 0,2 · 212 = 42,4 г
m(конечного раствора) = 33 + 250 + 112 = 395 г
ω(K₃PO₄) = 42,4 / 395 · 100% = 10,73%

Ответ: ω(K₃PO₄) = 10,7%

Задание 13

Растворимость хлорида бария при некоторой температуре составляет 36 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 500 г насыщенного раствора. Раствор разлили в две колбы. К первой колбе добавили избыток раствора сульфата натрия, при этом выпало 69,9 г осадка. Ко второй колбе добавили 300 г 20%-ного раствора нитрата серебра. Найдите массовую долю нитрата бария в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 9,0%

1) Уравнения реакций:
BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl
BaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ba(NO₃)₂

2) Расчёты:
ω(BaCl₂) в насыщенном растворе = 36 / (100 + 36) = 0,2647
n(BaCl₂) в первой колбе = n(BaSO₄) = 69,9 / 233 = 0,3 моль; m(BaCl₂) = 62,4 г
m(раствора в первой колбе) = 62,4 / 0,2647 = 235,73 г
m(раствора во второй колбе) = 500 − 235,73 = 264,27 г; m(BaCl₂) = 69,95 г; n(BaCl₂) = 0,3363 моль
n(AgNO₃) = 300 · 20 / 100 / 170 = 0,3529 моль < 2n(BaCl₂) = 0,6726 моль — BaCl₂ в избытке, расчёт по AgNO₃.
n(Ba(NO₃)₂) = 0,1765 моль; m(Ba(NO₃)₂) = 0,1765 · 261 = 46,06 г
n(AgCl) = 0,3529 моль; m(AgCl) = 50,65 г
m(раствора во второй колбе после реакции) = 264,27 + 300 − 50,65 = 513,62 г
ω(Ba(NO₃)₂) = 46,06 / 513,62 · 100% = 8,97%

Ответ: ω(Ba(NO₃)₂) = 9,0%

Задание 14

Навеску нитрата меди(II) массой 47,0 г прокаливали до тех пор, пока масса твердого остатка не составила 30,0 г. Этот остаток растворили в 100 г 20%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 3,5%

1) Уравнения реакций:
2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

2) Расчёты:
n(Cu(NO₃)₂)исх = 47 / 188 = 0,25 моль
Уменьшение массы = 47 − 30 = 17 г — это масса NO₂ и O₂. При разложении 2 моль Cu(NO₃)₂ масса уменьшается на 4 · 46 + 32 = 216 г, т. е. на 108 г на 1 моль.
n(Cu(NO₃)₂)разл = n(CuO) = 17 / 108 = 0,1574 моль (нитрат разложился частично)
n(H₂SO₄) = 100 · 20 / 100 / 98 = 0,2041 моль; с CuO прореагировало 0,1574 моль, осталось 0,0467 моль = 4,57 г
Остаток растворяется без выделения газа: m(раствора) = 30 + 100 = 130 г
ω(H₂SO₄) = 4,57 / 130 · 100% = 3,52%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 3,5%

Задание 15

К 400 г раствора карбоната натрия добавили 42,9 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Полученный раствор разделили на две равные части. К первой части добавили избыток хлорида кальция, при этом выпало 25 г осадка. Ко второй части добавили 300 г 7%-ного раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 5,7%

1) Уравнения реакций:
Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

2) Расчёты:
m(раствора) = 400 + 42,9 = 442,9 г; масса каждой части 221,45 г
n(Na₂CO₃) в каждой части = n(CaCO₃) = 25 / 100 = 0,25 моль
n(HCl) = 300 · 7 / 100 / 36,5 = 0,5753 моль ≥ 2n(Na₂CO₃) = 0,5 моль — кислота в избытке.
n(NaCl) = 0,5 моль; m(NaCl) = 0,5 · 58,5 = 29,25 г
n(CO₂) = 0,25 моль; m(CO₂) = 11 г
m(раствора во второй колбе) = 221,45 + 300 − 11 = 510,45 г
ω(NaCl) = 29,25 / 510,45 · 100% = 5,73%

Ответ: ω(NaCl) = 5,7%

Задание 16

Через 200 г 10%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 2,24 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 120 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 5,8%

2) Расчёты:
n(CuSO₄) = 200 · 10 / 100 / 160 = 0,125 моль
n(O₂) = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль
Для выделения всей меди нужно n(O₂) = n(CuSO₄) / 2 = 0,0625 моль < 0,1 моль, значит после израсходования CuSO₄ шёл электролиз воды: n(O₂)вода = 0,0375 моль, n(H₂) = 0,075 моль. n(Cu) = 0,125 моль.
Образовалось n(H₂SO₄) = 0,125 моль.
m(раствора после электролиза) = 200 − 0,125 · 64 − 0,1 · 32 − 0,075 · 2 = 188,65 г
n(NaOH) = 120 · 10 / 100 / 40 = 0,3 моль — щёлочь в избытке; n(Na₂SO₄) = 0,125 моль.
m(Na₂SO₄) = 0,125 · 142 = 17,75 г
m(конечного раствора) = 188,65 + 120 = 308,65 г
ω(Na₂SO₄) = 17,75 / 308,65 · 100% = 5,75%

Ответ: ω(Na₂SO₄) = 5,8%

Задание 17

Смесь оксида фосфора(V) и оксида калия, в которой соотношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно 3,25:1, нагрели, и полученную массу растворили в 500 г горячей воды. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось 168 г 10%-ного раствора гидроксида калия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 6,1%

1) Уравнения реакций:
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
K₂O + H₂O = 2KOH
H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O

2) Расчёты:
Пусть n(P₂O₅) = x моль, n(K₂O) = y моль. Тогда n(P) = 2x, n(O) = 5x + y.
(5x + y) / 2x = 3,25 ⇒ y = 1,5x
После растворения: n(H₃PO₄) = 2x, n(KOH) = 2y = 3x. Для получения K₃PO₄ нужно 6x моль KOH, значит добавлено 6x − 3x = 3x моль KOH.
n(KOH)доб = 168 · 10 / 100 / 56 = 0,3 моль ⇒ x = 0,1 моль, y = 0,15 моль
m(смеси оксидов) = 0,1 · 142 + 0,15 · 94 = 28,3 г
n(K₃PO₄) = 2x = 0,2 моль; m(K₃PO₄) = 0,2 · 212 = 42,4 г
m(конечного раствора) = 28,3 + 500 + 168 = 696,3 г
ω(K₃PO₄) = 42,4 / 696,3 · 100% = 6,09%

Ответ: ω(K₃PO₄) = 6,1%

Задание 18

Растворимость хлорида бария при некоторой температуре составляет 34 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 400 г насыщенного раствора. Раствор разлили в две колбы. К первой колбе добавили избыток раствора сульфата натрия, при этом выпало 46,6 г осадка. Ко второй колбе добавили 250 г 10%-ного раствора нитрата серебра. Найдите массовую долю нитрата бария в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 4,1%

1) Уравнения реакций:
BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl
BaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ba(NO₃)₂

2) Расчёты:
ω(BaCl₂) в насыщенном растворе = 34 / (100 + 34) = 0,2537
n(BaCl₂) в первой колбе = n(BaSO₄) = 46,6 / 233 = 0,2 моль; m(BaCl₂) = 41,6 г
m(раствора в первой колбе) = 41,6 / 0,2537 = 163,95 г
m(раствора во второй колбе) = 400 − 163,95 = 236,05 г; m(BaCl₂) = 59,89 г; n(BaCl₂) = 0,2879 моль
n(AgNO₃) = 250 · 10 / 100 / 170 = 0,1471 моль < 2n(BaCl₂) = 0,5759 моль — BaCl₂ в избытке, расчёт по AgNO₃.
n(Ba(NO₃)₂) = 0,0735 моль; m(Ba(NO₃)₂) = 0,0735 · 261 = 19,19 г
n(AgCl) = 0,1471 моль; m(AgCl) = 21,1 г
m(раствора во второй колбе после реакции) = 236,05 + 250 − 21,1 = 464,94 г
ω(Ba(NO₃)₂) = 19,19 / 464,94 · 100% = 4,13%

Ответ: ω(Ba(NO₃)₂) = 4,1%

Задание 19

Навеску нитрата меди(II) массой 28,2 г прокаливали до тех пор, пока масса твердого остатка не составила 15,0 г. Этот остаток растворили в 100 г 15%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 2,6%

1) Уравнения реакций:
2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

2) Расчёты:
n(Cu(NO₃)₂)исх = 28,2 / 188 = 0,15 моль
Уменьшение массы = 28,2 − 15 = 13,2 г — это масса NO₂ и O₂. При разложении 2 моль Cu(NO₃)₂ масса уменьшается на 4 · 46 + 32 = 216 г, т. е. на 108 г на 1 моль.
n(Cu(NO₃)₂)разл = n(CuO) = 13,2 / 108 = 0,1222 моль (нитрат разложился частично)
n(H₂SO₄) = 100 · 15 / 100 / 98 = 0,1531 моль; с CuO прореагировало 0,1222 моль, осталось 0,0308 моль = 3,02 г
Остаток растворяется без выделения газа: m(раствора) = 15 + 100 = 115 г
ω(H₂SO₄) = 3,02 / 115 · 100% = 2,63%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 2,6%

Задание 20

К 250 г раствора карбоната натрия добавили 28,6 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Полученный раствор разделили на две равные части. К первой части добавили избыток хлорида кальция, при этом выпало 20 г осадка. Ко второй части добавили 150 г 10%-ного раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 8,3%

1) Уравнения реакций:
Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

2) Расчёты:
m(раствора) = 250 + 28,6 = 278,6 г; масса каждой части 139,3 г
n(Na₂CO₃) в каждой части = n(CaCO₃) = 20 / 100 = 0,2 моль
n(HCl) = 150 · 10 / 100 / 36,5 = 0,411 моль ≥ 2n(Na₂CO₃) = 0,4 моль — кислота в избытке.
n(NaCl) = 0,4 моль; m(NaCl) = 0,4 · 58,5 = 23,4 г
n(CO₂) = 0,2 моль; m(CO₂) = 8,8 г
m(раствора во второй колбе) = 139,3 + 150 − 8,8 = 280,5 г
ω(NaCl) = 23,4 / 280,5 · 100% = 8,34%

Ответ: ω(NaCl) = 8,3%

Задание 21

Через 350 г 12%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 3,36 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 100 г 15%-ного раствора карбоната натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 4,8%

2) Расчёты:
n(CuSO₄) = 350 · 12 / 100 / 160 = 0,263 моль
n(O₂) = 3,36 / 22,4 = 0,15 моль
Для выделения всей меди нужно n(O₂) = n(CuSO₄) / 2 = 0,1313 моль < 0,15 моль, значит после израсходования CuSO₄ шёл электролиз воды: n(O₂)вода = 0,0187 моль, n(H₂) = 0,0375 моль. n(Cu) = 0,2625 моль.
Образовалось n(H₂SO₄) = 0,263 моль.
m(раствора после электролиза) = 350 − 0,263 · 64 − 0,15 · 32 − 0,037 · 2 = 328,32 г
n(Na₂CO₃) = 100 · 15 / 100 / 106 = 0,142 моль — кислота в избытке, расчёт по Na₂CO₃.
n(Na₂SO₄) = n(CO₂) = 0,142 моль; m(Na₂SO₄) = 20,09 г; m(CO₂) = 6,23 г
m(конечного раствора) = 328,32 + 100 − 6,23 = 422,1 г
ω(Na₂SO₄) = 20,09 / 422,1 · 100% = 4,76%

Ответ: ω(Na₂SO₄) = 4,8%

Задание 22

Смесь оксида фосфора(V) и оксида калия, в которой соотношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно 3:1, нагрели, и полученную массу растворили в 300 г горячей воды. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось 224 г 10%-ного раствора гидроксида калия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 7,7%

1) Уравнения реакций:
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
K₂O + H₂O = 2KOH
H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O

2) Расчёты:
Пусть n(P₂O₅) = x моль, n(K₂O) = y моль. Тогда n(P) = 2x, n(O) = 5x + y.
(5x + y) / 2x = 3 ⇒ y = x
После растворения: n(H₃PO₄) = 2x, n(KOH) = 2y = 2x. Для получения K₃PO₄ нужно 6x моль KOH, значит добавлено 6x − 2x = 4x моль KOH.
n(KOH)доб = 224 · 10 / 100 / 56 = 0,4 моль ⇒ x = 0,1 моль, y = 0,1 моль
m(смеси оксидов) = 0,1 · 142 + 0,1 · 94 = 23,6 г
n(K₃PO₄) = 2x = 0,2 моль; m(K₃PO₄) = 0,2 · 212 = 42,4 г
m(конечного раствора) = 23,6 + 300 + 224 = 547,6 г
ω(K₃PO₄) = 42,4 / 547,6 · 100% = 7,74%

Ответ: ω(K₃PO₄) = 7,7%

Задание 23

Растворимость хлорида бария при некоторой температуре составляет 33 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 200 г насыщенного раствора. Раствор разлили в две колбы. К первой колбе добавили избыток раствора сульфата натрия, при этом выпало 23,3 г осадка. Ко второй колбе добавили 150 г 20%-ного раствора нитрата серебра. Найдите массовую долю нитрата бария в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 9,6%

1) Уравнения реакций:
BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl
BaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ba(NO₃)₂

2) Расчёты:
ω(BaCl₂) в насыщенном растворе = 33 / (100 + 33) = 0,2481
n(BaCl₂) в первой колбе = n(BaSO₄) = 23,3 / 233 = 0,1 моль; m(BaCl₂) = 20,8 г
m(раствора в первой колбе) = 20,8 / 0,2481 = 83,83 г
m(раствора во второй колбе) = 200 − 83,83 = 116,17 г; m(BaCl₂) = 28,82 г; n(BaCl₂) = 0,1386 моль
n(AgNO₃) = 150 · 20 / 100 / 170 = 0,1765 моль < 2n(BaCl₂) = 0,2772 моль — BaCl₂ в избытке, расчёт по AgNO₃.
n(Ba(NO₃)₂) = 0,0882 моль; m(Ba(NO₃)₂) = 0,0882 · 261 = 23,03 г
n(AgCl) = 0,1765 моль; m(AgCl) = 25,32 г
m(раствора во второй колбе после реакции) = 116,17 + 150 − 25,32 = 240,85 г
ω(Ba(NO₃)₂) = 23,03 / 240,85 · 100% = 9,56%

Ответ: ω(Ba(NO₃)₂) = 9,6%

Задание 24

Навеску нитрата меди(II) массой 18,8 г прокаливали до тех пор, пока масса твердого остатка не составила 10,0 г. Этот остаток растворили в 120 г 10%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 3,1%

1) Уравнения реакций:
2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

2) Расчёты:
n(Cu(NO₃)₂)исх = 18,8 / 188 = 0,1 моль
Уменьшение массы = 18,8 − 10 = 8,8 г — это масса NO₂ и O₂. При разложении 2 моль Cu(NO₃)₂ масса уменьшается на 4 · 46 + 32 = 216 г, т. е. на 108 г на 1 моль.
n(Cu(NO₃)₂)разл = n(CuO) = 8,8 / 108 = 0,0815 моль (нитрат разложился частично)
n(H₂SO₄) = 120 · 10 / 100 / 98 = 0,1224 моль; с CuO прореагировало 0,0815 моль, осталось 0,041 моль = 4,01 г
Остаток растворяется без выделения газа: m(раствора) = 10 + 120 = 130 г
ω(H₂SO₄) = 4,01 / 130 · 100% = 3,09%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 3,1%

Задание 25

К 150 г раствора карбоната натрия добавили 14,3 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Полученный раствор разделили на две равные части. К первой части добавили избыток хлорида кальция, при этом выпало 10 г осадка. Ко второй части добавили 100 г 5%-ного раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 4,4%

1) Уравнения реакций:
Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O
Na₂CO₃ + HCl = NaHCO₃ + NaCl; NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O

2) Расчёты:
m(раствора) = 150 + 14,3 = 164,3 г; масса каждой части 82,15 г
n(Na₂CO₃) в каждой части = n(CaCO₃) = 10 / 100 = 0,1 моль
n(HCl) = 100 · 5 / 100 / 36,5 = 0,137 моль < 2n(Na₂CO₃) = 0,2 моль — кислоты не хватает: сначала весь Na₂CO₃ переходит в NaHCO₃ (0,1 моль HCl), затем 0,037 моль HCl разлагают столько же NaHCO₃.
n(NaCl) = 0,137 моль; m(NaCl) = 0,137 · 58,5 = 8,01 г
n(CO₂) = 0,037 моль; m(CO₂) = 1,63 г
m(раствора во второй колбе) = 82,15 + 100 − 1,63 = 180,52 г
ω(NaCl) = 8,01 / 180,52 · 100% = 4,44%

Ответ: ω(NaCl) = 4,4%

Задание 26

Через 250 г 18%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 5,0 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 200 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 8,4%

2) Расчёты:
n(CuSO₄) = 250 · 18 / 100 / 160 = 0,281 моль
n(O₂) = 5 / 22,4 = 0,223 моль
Для выделения всей меди нужно n(O₂) = n(CuSO₄) / 2 = 0,1406 моль < 0,2232 моль, значит после израсходования CuSO₄ шёл электролиз воды: n(O₂)вода = 0,0826 моль, n(H₂) = 0,1652 моль. n(Cu) = 0,2812 моль.
Образовалось n(H₂SO₄) = 0,281 моль.
m(раствора после электролиза) = 250 − 0,281 · 64 − 0,223 · 32 − 0,165 · 2 = 224,53 г
n(NaOH) = 200 · 10 / 100 / 40 = 0,5 моль — NaOH расходуется только на нейтрализацию кислоты.
n(Na₂SO₄) = n(NaOH) / 2 = 0,25 моль; m(Na₂SO₄) = 35,5 г
m(конечного раствора) = 224,53 + 200 = 424,53 г
ω(Na₂SO₄) = 35,5 / 424,53 · 100% = 8,36%

Ответ: ω(Na₂SO₄) = 8,4%

Задание 27

Смесь оксида фосфора(V) и оксида калия, в которой соотношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно 3,8:1, нагрели, и полученную массу растворили в 280 г горячей воды. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось 180 г 12%-ного раствора гидроксида калия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 31,6%

1) Уравнения реакций:
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
K₂O + H₂O = 2KOH
H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O

2) Расчёты:
Пусть n(P₂O₅) = x моль, n(K₂O) = y моль. Тогда n(P) = 2x, n(O) = 5x + y.
(5x + y) / 2x = 3,8 ⇒ y = 2,6x
После растворения: n(H₃PO₄) = 2x, n(KOH) = 2y = 5,2x. Для получения K₃PO₄ нужно 6x моль KOH, значит добавлено 6x − 5,2x = 0,8x моль KOH.
n(KOH)доб = 180 · 12 / 100 / 56 = 0,386 моль ⇒ x = 0,4821 моль, y = 1,2536 моль
m(смеси оксидов) = 0,4821 · 142 + 1,2536 · 94 = 186,3 г
n(K₃PO₄) = 2x = 0,9643 моль; m(K₃PO₄) = 0,9643 · 212 = 204,43 г
m(конечного раствора) = 186,3 + 280 + 180 = 646,3 г
ω(K₃PO₄) = 204,43 / 646,3 · 100% = 31,63%

Ответ: ω(K₃PO₄) = 31,6%

Задание 28

Растворимость хлорида бария при некоторой температуре составляет 37 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 450 г насыщенного раствора. Раствор разлили в две колбы. К первой колбе добавили избыток раствора сульфата натрия, при этом выпало 58,2 г осадка. Ко второй колбе добавили 280 г 15%-ного раствора нитрата серебра. Найдите массовую долю нитрата бария в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 6,4%

1) Уравнения реакций:
BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl
BaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ba(NO₃)₂

2) Расчёты:
ω(BaCl₂) в насыщенном растворе = 37 / (100 + 37) = 0,2701
n(BaCl₂) в первой колбе = n(BaSO₄) = 58,2 / 233 = 0,2498 моль; m(BaCl₂) = 51,96 г
m(раствора в первой колбе) = 51,96 / 0,2701 = 192,38 г
m(раствора во второй колбе) = 450 − 192,38 = 257,62 г; m(BaCl₂) = 69,58 г; n(BaCl₂) = 0,3345 моль
n(AgNO₃) = 280 · 15 / 100 / 170 = 0,2471 моль < 2n(BaCl₂) = 0,669 моль — BaCl₂ в избытке, расчёт по AgNO₃.
n(Ba(NO₃)₂) = 0,1235 моль; m(Ba(NO₃)₂) = 0,1235 · 261 = 32,24 г
n(AgCl) = 0,2471 моль; m(AgCl) = 35,45 г
m(раствора во второй колбе после реакции) = 257,62 + 280 − 35,45 = 502,17 г
ω(Ba(NO₃)₂) = 32,24 / 502,17 · 100% = 6,42%

Ответ: ω(Ba(NO₃)₂) = 6,4%

Задание 29

Навеску нитрата меди(II) массой 65,8 г прокаливали до тех пор, пока масса твердого остатка не составила 40,0 г. Этот остаток растворили в 180 г 18%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 4,1%

1) Уравнения реакций:
2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

2) Расчёты:
n(Cu(NO₃)₂)исх = 65,8 / 188 = 0,35 моль
Уменьшение массы = 65,8 − 40 = 25,8 г — это масса NO₂ и O₂. При разложении 2 моль Cu(NO₃)₂ масса уменьшается на 4 · 46 + 32 = 216 г, т. е. на 108 г на 1 моль.
n(Cu(NO₃)₂)разл = n(CuO) = 25,8 / 108 = 0,2389 моль (нитрат разложился частично)
n(H₂SO₄) = 180 · 18 / 100 / 98 = 0,3306 моль; с CuO прореагировало 0,2389 моль, осталось 0,0917 моль = 8,99 г
Остаток растворяется без выделения газа: m(раствора) = 40 + 180 = 220 г
ω(H₂SO₄) = 8,99 / 220 · 100% = 4,09%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 4,1%

Задание 30

К 350 г раствора карбоната натрия добавили 42,9 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Полученный раствор разделили на две равные части. К первой части добавили избыток хлорида кальция, при этом выпало 30 г осадка. Ко второй части добавили 250 г 8%-ного раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 7,4%

1) Уравнения реакций:
Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O
Na₂CO₃ + HCl = NaHCO₃ + NaCl; NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O

2) Расчёты:
m(раствора) = 350 + 42,9 = 392,9 г; масса каждой части 196,45 г
n(Na₂CO₃) в каждой части = n(CaCO₃) = 30 / 100 = 0,3 моль
n(HCl) = 250 · 8 / 100 / 36,5 = 0,5479 моль < 2n(Na₂CO₃) = 0,6 моль — кислоты не хватает: сначала весь Na₂CO₃ переходит в NaHCO₃ (0,3 моль HCl), затем 0,2479 моль HCl разлагают столько же NaHCO₃.
n(NaCl) = 0,5479 моль; m(NaCl) = 0,5479 · 58,5 = 32,05 г
n(CO₂) = 0,2479 моль; m(CO₂) = 10,91 г
m(раствора во второй колбе) = 196,45 + 250 − 10,91 = 435,54 г
ω(NaCl) = 32,05 / 435,54 · 100% = 7,36%

Ответ: ω(NaCl) = 7,4%

Задание 31

Через 450 г 15%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 7,84 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 250 г 12%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 8,1%

2) Расчёты:
n(CuSO₄) = 450 · 15 / 100 / 160 = 0,422 моль
n(O₂) = 7,84 / 22,4 = 0,35 моль
Для выделения всей меди нужно n(O₂) = n(CuSO₄) / 2 = 0,2109 моль < 0,35 моль, значит после израсходования CuSO₄ шёл электролиз воды: n(O₂)вода = 0,1391 моль, n(H₂) = 0,2781 моль. n(Cu) = 0,4219 моль.
Образовалось n(H₂SO₄) = 0,422 моль.
m(раствора после электролиза) = 450 − 0,422 · 64 − 0,35 · 32 − 0,278 · 2 = 411,24 г
n(NaOH) = 250 · 12 / 100 / 40 = 0,75 моль — NaOH расходуется только на нейтрализацию кислоты.
n(Na₂SO₄) = n(NaOH) / 2 = 0,375 моль; m(Na₂SO₄) = 53,25 г
m(конечного раствора) = 411,24 + 250 = 661,24 г
ω(Na₂SO₄) = 53,25 / 661,24 · 100% = 8,05%

Ответ: ω(Na₂SO₄) = 8,1%

Задание 32

Смесь оксида фосфора(V) и оксида калия, в которой соотношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно 3,5:1, нагрели, и полученную массу растворили в 450 г горячей воды. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось 112 г 15%-ного раствора гидроксида калия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 10,4%

1) Уравнения реакций:
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
K₂O + H₂O = 2KOH
H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O

2) Расчёты:
Пусть n(P₂O₅) = x моль, n(K₂O) = y моль. Тогда n(P) = 2x, n(O) = 5x + y.
(5x + y) / 2x = 3,5 ⇒ y = 2x
После растворения: n(H₃PO₄) = 2x, n(KOH) = 2y = 4x. Для получения K₃PO₄ нужно 6x моль KOH, значит добавлено 6x − 4x = 2x моль KOH.
n(KOH)доб = 112 · 15 / 100 / 56 = 0,3 моль ⇒ x = 0,15 моль, y = 0,3 моль
m(смеси оксидов) = 0,15 · 142 + 0,3 · 94 = 49,5 г
n(K₃PO₄) = 2x = 0,3 моль; m(K₃PO₄) = 0,3 · 212 = 63,6 г
m(конечного раствора) = 49,5 + 450 + 112 = 611,5 г
ω(K₃PO₄) = 63,6 / 611,5 · 100% = 10,4%

Ответ: ω(K₃PO₄) = 10,4%

Задание 33

Растворимость хлорида бария при некоторой температуре составляет 38 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 550 г насыщенного раствора. Раствор разлили в две колбы. К первой колбе добавили избыток раствора сульфата натрия, при этом выпало 81,5 г осадка. Ко второй колбе добавили 350 г 15%-ного раствора нитрата серебра. Найдите массовую долю нитрата бария в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 6,8%

1) Уравнения реакций:
BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl
BaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ba(NO₃)₂

2) Расчёты:
ω(BaCl₂) в насыщенном растворе = 38 / (100 + 38) = 0,2754
n(BaCl₂) в первой колбе = n(BaSO₄) = 81,5 / 233 = 0,3498 моль; m(BaCl₂) = 72,76 г
m(раствора в первой колбе) = 72,76 / 0,2754 = 264,22 г
m(раствора во второй колбе) = 550 − 264,22 = 285,78 г; m(BaCl₂) = 78,69 г; n(BaCl₂) = 0,3783 моль
n(AgNO₃) = 350 · 15 / 100 / 170 = 0,3088 моль < 2n(BaCl₂) = 0,7567 моль — BaCl₂ в избытке, расчёт по AgNO₃.
n(Ba(NO₃)₂) = 0,1544 моль; m(Ba(NO₃)₂) = 0,1544 · 261 = 40,3 г
n(AgCl) = 0,3088 моль; m(AgCl) = 44,32 г
m(раствора во второй колбе после реакции) = 285,78 + 350 − 44,32 = 591,47 г
ω(Ba(NO₃)₂) = 40,3 / 591,47 · 100% = 6,81%

Ответ: ω(Ba(NO₃)₂) = 6,8%

Задание 34

Навеску нитрата меди(II) массой 56,4 г прокаливали до тех пор, пока масса твердого остатка не составила 35,0 г. Этот остаток растворили в 200 г 12%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 1,9%

1) Уравнения реакций:
2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

2) Расчёты:
n(Cu(NO₃)₂)исх = 56,4 / 188 = 0,3 моль
Уменьшение массы = 56,4 − 35 = 21,4 г — это масса NO₂ и O₂. При разложении 2 моль Cu(NO₃)₂ масса уменьшается на 4 · 46 + 32 = 216 г, т. е. на 108 г на 1 моль.
n(Cu(NO₃)₂)разл = n(CuO) = 21,4 / 108 = 0,1981 моль (нитрат разложился частично)
n(H₂SO₄) = 200 · 12 / 100 / 98 = 0,2449 моль; с CuO прореагировало 0,1981 моль, осталось 0,0467 моль = 4,58 г
Остаток растворяется без выделения газа: m(раствора) = 35 + 200 = 235 г
ω(H₂SO₄) = 4,58 / 235 · 100% = 1,95%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 1,9%

Задание 35

К 450 г раствора карбоната натрия добавили 57,2 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Полученный раствор разделили на две равные части. К первой части добавили избыток хлорида кальция, при этом выпало 40 г осадка. Ко второй части добавили 350 г 10%-ного раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 8,0%

1) Уравнения реакций:
Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

2) Расчёты:
m(раствора) = 450 + 57,2 = 507,2 г; масса каждой части 253,6 г
n(Na₂CO₃) в каждой части = n(CaCO₃) = 40 / 100 = 0,4 моль
n(HCl) = 350 · 10 / 100 / 36,5 = 0,9589 моль ≥ 2n(Na₂CO₃) = 0,8 моль — кислота в избытке.
n(NaCl) = 0,8 моль; m(NaCl) = 0,8 · 58,5 = 46,8 г
n(CO₂) = 0,4 моль; m(CO₂) = 17,6 г
m(раствора во второй колбе) = 253,6 + 350 − 17,6 = 586 г
ω(NaCl) = 46,8 / 586 · 100% = 7,99%

Ответ: ω(NaCl) = 8,0%

Задание 36

Через 500 г 25%-ного раствора сульфата меди(II) пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 11,2 л (н.у.) газа. К образовавшемуся раствору добавили 300 г 20%-ного раствора карбоната натрия. Вычислите массовую долю сульфата натрия в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 11,3%

2) Расчёты:
n(CuSO₄) = 500 · 25 / 100 / 160 = 0,781 моль
n(O₂) = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль
Для выделения всей меди нужно n(O₂) = n(CuSO₄) / 2 = 0,3906 моль < 0,5 моль, значит после израсходования CuSO₄ шёл электролиз воды: n(O₂)вода = 0,1094 моль, n(H₂) = 0,2188 моль. n(Cu) = 0,7812 моль.
Образовалось n(H₂SO₄) = 0,781 моль.
m(раствора после электролиза) = 500 − 0,781 · 64 − 0,5 · 32 − 0,219 · 2 = 433,56 г
n(Na₂CO₃) = 300 · 20 / 100 / 106 = 0,566 моль — кислота в избытке, расчёт по Na₂CO₃.
n(Na₂SO₄) = n(CO₂) = 0,566 моль; m(Na₂SO₄) = 80,38 г; m(CO₂) = 24,91 г
m(конечного раствора) = 433,56 + 300 − 24,91 = 708,66 г
ω(Na₂SO₄) = 80,38 / 708,66 · 100% = 11,34%

Ответ: ω(Na₂SO₄) = 11,3%

Задание 37

Смесь оксида фосфора(V) и оксида калия, в которой соотношение числа атомов кислорода к числу атомов фосфора равно 3,25:1, нагрели, и полученную массу растворили в 600 г горячей воды. Для полной нейтрализации полученного раствора потребовалось 224 г 15%-ного раствора гидроксида калия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 9,6%

1) Уравнения реакций:
P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄
K₂O + H₂O = 2KOH
H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O

2) Расчёты:
Пусть n(P₂O₅) = x моль, n(K₂O) = y моль. Тогда n(P) = 2x, n(O) = 5x + y.
(5x + y) / 2x = 3,25 ⇒ y = 1,5x
После растворения: n(H₃PO₄) = 2x, n(KOH) = 2y = 3x. Для получения K₃PO₄ нужно 6x моль KOH, значит добавлено 6x − 3x = 3x моль KOH.
n(KOH)доб = 224 · 15 / 100 / 56 = 0,6 моль ⇒ x = 0,2 моль, y = 0,3 моль
m(смеси оксидов) = 0,2 · 142 + 0,3 · 94 = 56,6 г
n(K₃PO₄) = 2x = 0,4 моль; m(K₃PO₄) = 0,4 · 212 = 84,8 г
m(конечного раствора) = 56,6 + 600 + 224 = 880,6 г
ω(K₃PO₄) = 84,8 / 880,6 · 100% = 9,63%

Ответ: ω(K₃PO₄) = 9,6%

Задание 38

Растворимость хлорида бария при некоторой температуре составляет 40 г на 100 г воды. При этой температуре приготовили 700 г насыщенного раствора. Раствор разлили в две колбы. К первой колбе добавили избыток раствора сульфата натрия, при этом выпало 93,2 г осадка. Ко второй колбе добавили 400 г 25%-ного раствора нитрата серебра. Найдите массовую долю нитрата бария в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 10,6%

1) Уравнения реакций:
BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl
BaCl₂ + 2AgNO₃ = 2AgCl↓ + Ba(NO₃)₂

2) Расчёты:
ω(BaCl₂) в насыщенном растворе = 40 / (100 + 40) = 0,2857
n(BaCl₂) в первой колбе = n(BaSO₄) = 93,2 / 233 = 0,4 моль; m(BaCl₂) = 83,2 г
m(раствора в первой колбе) = 83,2 / 0,2857 = 291,2 г
m(раствора во второй колбе) = 700 − 291,2 = 408,8 г; m(BaCl₂) = 116,8 г; n(BaCl₂) = 0,5615 моль
n(AgNO₃) = 400 · 25 / 100 / 170 = 0,5882 моль < 2n(BaCl₂) = 1,1231 моль — BaCl₂ в избытке, расчёт по AgNO₃.
n(Ba(NO₃)₂) = 0,2941 моль; m(Ba(NO₃)₂) = 0,2941 · 261 = 76,76 г
n(AgCl) = 0,5882 моль; m(AgCl) = 84,41 г
m(раствора во второй колбе после реакции) = 408,8 + 400 − 84,41 = 724,39 г
ω(Ba(NO₃)₂) = 76,76 / 724,39 · 100% = 10,6%

Ответ: ω(Ba(NO₃)₂) = 10,6%

Задание 39

Навеску нитрата меди(II) массой 75,2 г прокаливали до тех пор, пока масса твердого остатка не составила 45,0 г. Этот остаток растворили в 250 г 15%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в полученном растворе.

Ответ и решение

Ответ: 3,4%

1) Уравнения реакций:
2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂↑ + O₂↑
CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O

2) Расчёты:
n(Cu(NO₃)₂)исх = 75,2 / 188 = 0,4 моль
Уменьшение массы = 75,2 − 45 = 30,2 г — это масса NO₂ и O₂. При разложении 2 моль Cu(NO₃)₂ масса уменьшается на 4 · 46 + 32 = 216 г, т. е. на 108 г на 1 моль.
n(Cu(NO₃)₂)разл = n(CuO) = 30,2 / 108 = 0,2796 моль (нитрат разложился частично)
n(H₂SO₄) = 250 · 15 / 100 / 98 = 0,3827 моль; с CuO прореагировало 0,2796 моль, осталось 0,103 моль = 10,1 г
Остаток растворяется без выделения газа: m(раствора) = 45 + 250 = 295 г
ω(H₂SO₄) = 10,1 / 295 · 100% = 3,42%

Ответ: ω(H₂SO₄) = 3,4%

Задание 40

К 500 г раствора карбоната натрия добавили 71,5 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Полученный раствор разделили на две равные части. К первой части добавили избыток хлорида кальция, при этом выпало 50 г осадка. Ко второй части добавили 400 г 15%-ного раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлорида натрия в растворе во второй колбе.

Ответ и решение

Ответ: 8,8%

1) Уравнения реакций:
Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃↓ + 2NaCl
Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O

2) Расчёты:
m(раствора) = 500 + 71,5 = 571,5 г; масса каждой части 285,75 г
n(Na₂CO₃) в каждой части = n(CaCO₃) = 50 / 100 = 0,5 моль
n(HCl) = 400 · 15 / 100 / 36,5 = 1,6438 моль ≥ 2n(Na₂CO₃) = 1 моль — кислота в избытке.
n(NaCl) = 1 моль; m(NaCl) = 1 · 58,5 = 58,5 г
n(CO₂) = 0,5 моль; m(CO₂) = 22 г
m(раствора во второй колбе) = 285,75 + 400 − 22 = 663,75 г
ω(NaCl) = 58,5 / 663,75 · 100% = 8,81%

Ответ: ω(NaCl) = 8,8%

Задание 41

Карбонат кальция массой 60 г полностью растворили в 876 г раствора соляной кислоты с массовой долей 10% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

В ответе запишите уравнение реакции, которое указано в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение

Уравнение реакции: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O.
n(CaCO₃) = 60 г / 100 г/моль = 0,6 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по CaCO₃: n(CaCl₂) = 0,6 моль, m(CaCl₂) = 0,6 · 111 = 66,6 г.
Часть массы уходит с газом: n(CO₂) = 0,6 моль, m(CO₂) = 26,4 г.
Масса полученного раствора: 60 + 876 − 26,4 = 909,6 г.
ω(CaCl₂) = 66,6 / 909,6 · 100% = 7,32%.

Ответ: ω(CaCl₂) ≈ 7,3%.

Задание 42

Карбонат натрия массой 63,6 г полностью растворили в 219 г раствора соляной кислоты с массовой долей 30% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O.
n(Na₂CO₃) = 63,6 г / 106 г/моль = 0,6 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по Na₂CO₃: n(NaCl) = 2n(Na₂CO₃) = 1,2 моль, m(NaCl) = 1,2 · 58,5 = 70,2 г.
Часть массы уходит с газом: n(CO₂) = 0,6 моль, m(CO₂) = 26,4 г.
Масса полученного раствора: 63,6 + 219 − 26,4 = 256,2 г.
ω(NaCl) = 70,2 / 256,2 · 100% = 27,4%.

Ответ: ω(NaCl) ≈ 27,4%.

Задание 43

Оксид магния массой 16 г полностью растворили в 313,6 г раствора серной кислоты с массовой долей 25% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O.
n(MgO) = 16 г / 40 г/моль = 0,4 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по MgO: n(MgSO₄) = 0,4 моль, m(MgSO₄) = 0,4 · 120 = 48 г.
Газ не выделяется, поэтому масса раствора: 16 + 313,6 = 329,6 г.
ω(MgSO₄) = 48 / 329,6 · 100% = 14,56%.

Ответ: ω(MgSO₄) ≈ 14,6%.

Задание 44

Оксид меди(II) массой 64 г полностью растворили в 627,2 г раствора серной кислоты с массовой долей 25% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O.
n(CuO) = 64 г / 80 г/моль = 0,8 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по CuO: n(CuSO₄) = 0,8 моль, m(CuSO₄) = 0,8 · 160 = 128 г.
Газ не выделяется, поэтому масса раствора: 64 + 627,2 = 691,2 г.
ω(CuSO₄) = 128 / 691,2 · 100% = 18,52%.

Ответ: ω(CuSO₄) ≈ 18,5%.

Задание 45

Цинк массой 32,5 г полностью растворили в 273,8 г раствора соляной кислоты с массовой долей 20% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑.
n(Zn) = 32,5 г / 65 г/моль = 0,5 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по Zn: n(ZnCl₂) = 0,5 моль, m(ZnCl₂) = 0,5 · 136 = 68 г.
Часть массы уходит с газом: n(H₂) = 0,5 моль, m(H₂) = 1 г.
Масса полученного раствора: 32,5 + 273,8 − 1 = 305,3 г.
ω(ZnCl₂) = 68 / 305,3 · 100% = 22,27%.

Ответ: ω(ZnCl₂) ≈ 22,3%.

Задание 46

Магний массой 12 г полностью растворили в 365 г раствора соляной кислоты с массовой долей 20% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑.
n(Mg) = 12 г / 24 г/моль = 0,5 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по Mg: n(MgCl₂) = 0,5 моль, m(MgCl₂) = 0,5 · 95 = 47,5 г.
Часть массы уходит с газом: n(H₂) = 0,5 моль, m(H₂) = 1 г.
Масса полученного раствора: 12 + 365 − 1 = 376 г.
ω(MgCl₂) = 47,5 / 376 · 100% = 12,63%.

Ответ: ω(MgCl₂) ≈ 12,6%.

Задание 47

Железо массой 84 г полностью растворили в 1102,5 г раствора серной кислоты с массовой долей 20% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑.
n(Fe) = 84 г / 56 г/моль = 1,5 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по Fe: n(FeSO₄) = 1,5 моль, m(FeSO₄) = 1,5 · 152 = 228 г.
Часть массы уходит с газом: n(H₂) = 1,5 моль, m(H₂) = 3 г.
Масса полученного раствора: 84 + 1102,5 − 3 = 1183,5 г.
ω(FeSO₄) = 228 / 1183,5 · 100% = 19,26%.

Ответ: ω(FeSO₄) ≈ 19,3%.

Задание 48

Оксид кальция массой 11,2 г полностью растворили в 252 г раствора азотной кислоты с массовой долей 20% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: CaO + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O.
n(CaO) = 11,2 г / 56 г/моль = 0,2 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по CaO: n(Ca(NO₃)₂) = 0,2 моль, m(Ca(NO₃)₂) = 0,2 · 164 = 32,8 г.
Газ не выделяется, поэтому масса раствора: 11,2 + 252 = 263,2 г.
ω(Ca(NO₃)₂) = 32,8 / 263,2 · 100% = 12,46%.

Ответ: ω(Ca(NO₃)₂) ≈ 12,5%.

Задание 49

Гидрокарбонат натрия массой 126 г полностью растворили в 1095 г раствора соляной кислоты с массовой долей 10% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O.
n(NaHCO₃) = 126 г / 84 г/моль = 1,5 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по NaHCO₃: n(NaCl) = 1,5 моль, m(NaCl) = 1,5 · 58,5 = 87,75 г.
Часть массы уходит с газом: n(CO₂) = 1,5 моль, m(CO₂) = 66 г.
Масса полученного раствора: 126 + 1095 − 66 = 1155 г.
ω(NaCl) = 87,75 / 1155 · 100% = 7,6%.

Ответ: ω(NaCl) ≈ 7,6%.

Задание 50

Оксид цинка массой 81 г полностью растворили в 365 г раствора соляной кислоты с массовой долей 30% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O.
n(ZnO) = 81 г / 81 г/моль = 1 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по ZnO: n(ZnCl₂) = 1 моль, m(ZnCl₂) = 1 · 136 = 136 г.
Газ не выделяется, поэтому масса раствора: 81 + 365 = 446 г.
ω(ZnCl₂) = 136 / 446 · 100% = 30,49%.

Ответ: ω(ZnCl₂) ≈ 30,5%.

Задание 51

Карбонат кальция массой 40 г полностью растворили в 194,7 г раствора соляной кислоты с массовой долей 30% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O.
n(CaCO₃) = 40 г / 100 г/моль = 0,4 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по CaCO₃: n(CaCl₂) = 0,4 моль, m(CaCl₂) = 0,4 · 111 = 44,4 г.
Часть массы уходит с газом: n(CO₂) = 0,4 моль, m(CO₂) = 17,6 г.
Масса полученного раствора: 40 + 194,7 − 17,6 = 217,1 г.
ω(CaCl₂) = 44,4 / 217,1 · 100% = 20,45%.

Ответ: ω(CaCl₂) ≈ 20,5%.

Задание 52

Карбонат натрия массой 21,2 г полностью растворили в 146 г раствора соляной кислоты с массовой долей 15% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂↑ + H₂O.
n(Na₂CO₃) = 21,2 г / 106 г/моль = 0,2 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по Na₂CO₃: n(NaCl) = 2n(Na₂CO₃) = 0,4 моль, m(NaCl) = 0,4 · 58,5 = 23,4 г.
Часть массы уходит с газом: n(CO₂) = 0,2 моль, m(CO₂) = 8,8 г.
Масса полученного раствора: 21,2 + 146 − 8,8 = 158,4 г.
ω(NaCl) = 23,4 / 158,4 · 100% = 14,77%.

Ответ: ω(NaCl) ≈ 14,8%.

Задание 53

Оксид магния массой 24 г полностью растворили в 441 г раствора серной кислоты с массовой долей 20% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O.
n(MgO) = 24 г / 40 г/моль = 0,6 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по MgO: n(MgSO₄) = 0,6 моль, m(MgSO₄) = 0,6 · 120 = 72 г.
Газ не выделяется, поэтому масса раствора: 24 + 441 = 465 г.
ω(MgSO₄) = 72 / 465 · 100% = 15,48%.

Ответ: ω(MgSO₄) ≈ 15,5%.

Задание 54

Оксид меди(II) массой 160 г полностью растворили в 1306,7 г раствора серной кислоты с массовой долей 30% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O.
n(CuO) = 160 г / 80 г/моль = 2 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по CuO: n(CuSO₄) = 2 моль, m(CuSO₄) = 2 · 160 = 320 г.
Газ не выделяется, поэтому масса раствора: 160 + 1306,7 = 1466,7 г.
ω(CuSO₄) = 320 / 1466,7 · 100% = 21,82%.

Ответ: ω(CuSO₄) ≈ 21,8%.

Задание 55

Цинк массой 32,5 г полностью растворили в 365 г раствора соляной кислоты с массовой долей 20% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑.
n(Zn) = 32,5 г / 65 г/моль = 0,5 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по Zn: n(ZnCl₂) = 0,5 моль, m(ZnCl₂) = 0,5 · 136 = 68 г.
Часть массы уходит с газом: n(H₂) = 0,5 моль, m(H₂) = 1 г.
Масса полученного раствора: 32,5 + 365 − 1 = 396,5 г.
ω(ZnCl₂) = 68 / 396,5 · 100% = 17,15%.

Ответ: ω(ZnCl₂) ≈ 17,2%.

Задание 56

Магний массой 24 г полностью растворили в 365 г раствора соляной кислоты с массовой долей 30% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑.
n(Mg) = 24 г / 24 г/моль = 1 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по Mg: n(MgCl₂) = 1 моль, m(MgCl₂) = 1 · 95 = 95 г.
Часть массы уходит с газом: n(H₂) = 1 моль, m(H₂) = 2 г.
Масса полученного раствора: 24 + 365 − 2 = 387 г.
ω(MgCl₂) = 95 / 387 · 100% = 24,55%.

Ответ: ω(MgCl₂) ≈ 24,5%.

Задание 57

Железо массой 22,4 г полностью растворили в 294 г раствора серной кислоты с массовой долей 20% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑.
n(Fe) = 22,4 г / 56 г/моль = 0,4 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по Fe: n(FeSO₄) = 0,4 моль, m(FeSO₄) = 0,4 · 152 = 60,8 г.
Часть массы уходит с газом: n(H₂) = 0,4 моль, m(H₂) = 0,8 г.
Масса полученного раствора: 22,4 + 294 − 0,8 = 315,6 г.
ω(FeSO₄) = 60,8 / 315,6 · 100% = 19,26%.

Ответ: ω(FeSO₄) ≈ 19,3%.

Задание 58

Оксид кальция массой 22,4 г полностью растворили в 504 г раствора азотной кислоты с массовой долей 15% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: CaO + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + H₂O.
n(CaO) = 22,4 г / 56 г/моль = 0,4 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по CaO: n(Ca(NO₃)₂) = 0,4 моль, m(Ca(NO₃)₂) = 0,4 · 164 = 65,6 г.
Газ не выделяется, поэтому масса раствора: 22,4 + 504 = 526,4 г.
ω(Ca(NO₃)₂) = 65,6 / 526,4 · 100% = 12,46%.

Ответ: ω(Ca(NO₃)₂) ≈ 12,5%.

Задание 59

Гидрокарбонат натрия массой 16,8 г полностью растворили в 58,4 г раствора соляной кислоты с массовой долей 25% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O.
n(NaHCO₃) = 16,8 г / 84 г/моль = 0,2 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по NaHCO₃: n(NaCl) = 0,2 моль, m(NaCl) = 0,2 · 58,5 = 11,7 г.
Часть массы уходит с газом: n(CO₂) = 0,2 моль, m(CO₂) = 8,8 г.
Масса полученного раствора: 16,8 + 58,4 − 8,8 = 66,4 г.
ω(NaCl) = 11,7 / 66,4 · 100% = 17,62%.

Ответ: ω(NaCl) ≈ 17,6%.

Задание 60

Оксид цинка массой 81 г полностью растворили в 730 г раствора соляной кислоты с массовой долей 15% (кислота взята в избытке). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Уравнение реакции: ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O.
n(ZnO) = 81 г / 81 г/моль = 1 моль.
Кислота взята в избытке, поэтому расчёт ведём по ZnO: n(ZnCl₂) = 1 моль, m(ZnCl₂) = 1 · 136 = 136 г.
Газ не выделяется, поэтому масса раствора: 81 + 730 = 811 г.
ω(ZnCl₂) = 136 / 811 · 100% = 16,77%.

Ответ: ω(ZnCl₂) ≈ 16,8%.