Примеры решения задач на определение массы и объема веществ, вступающих в реакцию

Задача 152.
Какая масса 10%-ного раствора нитрата железа (II) прореагирует с 100 г 2%-ного раствора гидроксида калия?
Решение:
w%р-ра.[Fe(NO₃)₂] = 10% или 0,1;
М[Fe(NO₃)₂] = 180 гмоль;
M(КOH) = 56 г/моль.
m(KOH) = 100г 2% = 2 г
n(KOH) = 2/56 — 0,0357 моль.

Уравнение реакции имеет вид: 

Fe(NO₃)₂ + 2KOH = Fе(OH)₂ + 2KNO₃

Из уравнения реакции вытекает, что 1 моль Fe(NO₃)₂ реакгирует с 2 моль КОН, т.е. n(KOH) = 1/2n[Fe(NO₃)₂].

Тогда

n[Fe(NO₃)₂] = 1/2n(КОН) = 0,0357/2 = 0,01785 моль.
m[Fe(NO₃)₂] = n[Fe(NO₃)₂] • М[Fe(NO₃)₂] = 0,01785 • 180 = 3,213 г.

Рассчитаем массу раствора Fe(NO₃)₂, вступившего в реакцию, получим:

m_р-ра.[Fe(NO₃)₂] = m[Fe(NO₃)₂]/w%р-ра.[Fe(NO₃)₂] = 3,213/0,1 = 32,13 г.

Ответ: 32,13 г раствора Fe(NO₃)₂.
 

Задача 153.
Определите массу осадка, который  образуется при взаимодействии 50 г 5,8%-ного раствора хлорида магния с избытком раствора фосфата натрия.
Решение:
M(MgCl₂) = 95,2 г/моль;
M[Mg₃(PO₄)₂] = 262,8 г/моль;
m(p-pa) = 50 г;
w%(MgCl₂) = 5,8% = 0,058.

Уравнение реакции имеет вид:

3MgCl₂  + 2Na₃PO₄  =  Mg₃(PO₄)₂   + 6NaCl

Из уравнения вытекает, что из 3 моль MgCl₂ образуется 2 моль Mg₃(PO₄)₂, т.е. n[Mg₃(PO₄)₂] = 3n(MgCl2).

1. Рассчитаем массу MgCl₂ в растворе, получим:

w% = m(MgCl₂)/m(p-pa);
m(MgCl₂) = m(p-pa) • w% = 50 • 0,058 = 2,9 г.

2. Рассчитаем массу n(MgCl₂) в растворе, получим:

n(MgCl₂) = m(MgCl₂)/M(MgCl₂) = 2,9/95,2 = 0,03 моль.

3. Определим массу осадка , получим:

m[Mg₃(PO₄)₂] = M[Mg₃(PO₄)₂] * 3n(MgCl₂) = 262,8 • 3 • 0,03 = 23,652 г.

Ответ: m[Mg₃(PO₄)₂] = 23,652 г.
 

Задача 154.
Подсчитайте массу сульфата меди (II), необходимого для реакции с гидроксидом натрия массой 8г.
Решение:
M(CuSO₄) = 160 г/моль;
М(NaOH) = 40 г/моль.

Уравнение реакции:

CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂  +  Na₂SO₄

Из уравнения реакции следует, что 1 моль CuSO₄ реагирует с 2 моль NaOH, n(CuSO₄) = 1/2n(NaOH).

Тогда

n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 8/40 = 0,2 моль.
m(CuSO₄) = 1/2n(NaOH) • M(CuSO4) = (0,5 • 0,2) • 160 = 16 г.

Ответ: m(CuSO4) = 16 г.
 

Задача 155.
Найдите массу, объем и количество вещества хлора, необходимого для реакции с натрием массой 2г. Продукт реакции – хлорид натрия.
Решение:
M(Cl₂) = 35,5 г/моль;
Ar(Na) = 23 г/моль;
Vm = 22,4 л.

Уравнение реакции:

2Na + Cl₂ = 2NaCl

Из уравнения реакции следует, что 1 моль Cl₂ реагирует с 2 моль Na, n(Cl₂) = 2n(Na).

1. Рассчитаем количество хлора, получим:

n(Na) = m(Na)/Ar(Na) = 2/23 = 0,087 моль;
n(Cl₂) = 1/2n(Na) = 0,087/2 = 0,0435 моль.

2. Рассчитаем массу хлора, получим:

m(Cl₂) = n(Cl₂) • M(Cl₂) = 0,0435 • 35,5 = 1,5 г.

3. Рассчитаем объём хлора, получим:

V(Cl₂) = n(Cl₂) • Vm = 0,0435 • 22,4 = 0,974 л.

Ответ: n(Cl₂) = 0,0435 моль; m(Cl₂) = 1,5 г; V(Cl₂) = 0,974 л.
 

Задача 156.
Фосфор взаимодействует с хлором с образованием хлорида РСl5. Запишите уравнение реакции этого взаимодействия, расставьте коэффициенты.  Какая масса фосфора вступила в реакцию, если при этом израсходовалось 4,48л хлора (измерен при н. у.).
Решение:
Ar(P) = 31 а.е.м.

Уравнение реакции имеет вид:

х г      4,48 л
2P    +  5Cl₂    =     2РСl5
(31•2) г (22,4•5) л
х = [(31•2)•4,48]/(22,4•5) = 2,48 г.