Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 24455
i

Смесь по­рош­ков алю­ми­ния и уг­ле­ро­да общей мас­сой 25  г про­ка­ли­ли в элек­три­че­ской печи. После окон­ча­ния ре­ак­ции к по­лу­чен­ной смеси до­ба­ви­ли 365 г 20%-⁠й со­ля­ной кис­ло­ты, при этом оста­лось 3,4  г не­рас­тво­рив­ше­го­ся ве­ще­ства. Рас­счи­тай­те мас­со­вые доли про­стых ве­ществ в ис­ход­ной смеси и мас­со­вую долю соли в по­лу­чен­ном рас­тво­ре. В от­ве­те за­пи­ши­те урав­не­ния ре­ак­ций, ко­то­рые ука­за­ны в усло­вии за­да­чи, и при­ве­ди­те не­об­хо­ди­мые вы­чис­ле­ния (ука­зы­вай­те еди­ни­цы из­ме­ре­ния ис­ко­мых фи­зи­че­ских ве­ли­чин).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  На­пи­шем урав­не­ния ре­ак­ций:

\ChemForm4Al плюс 3C = Al_4C_3;

\ChemFormAl_4C_3 плюс 12HCl = 4AlCl_3 плюс 3CH_4\uparrow.

2.  Опре­де­лим со­став ис­ход­ной смеси.

Не­рас­тво­рив­ший­ся в со­ля­ной кис­ло­те оста­ток  — уг­ле­род, на­хо­див­ший­ся в из­быт­ке.

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Al_4C_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 25 минус 3,4 = 21,6г;

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка Al_4C_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 21,6 : 144 = 0,15\text моль;

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка Al пра­вая круг­лая скоб­ка = 4 умно­жить на 0,15 = 0,6моль;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Al пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,6 умно­жить на 27 = 16,2г;

\omega\rm левая круг­лая скоб­ка Al пра­вая круг­лая скоб­ка = 16,2 : 25 умно­жить на 100 \% = 64,8\%;

\omega\rm левая круг­лая скоб­ка C пра­вая круг­лая скоб­ка = 100\% минус 64,8\% = 35,2\%.

3.  Най­дем массу рас­тво­ра:

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка HCl пра­вая круг­лая скоб­ка = 365 умно­жить на 0,2 : 36,5 = 2моль  — из­бы­ток;

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка CH_4 пра­вая круг­лая скоб­ка = 3 умно­жить на \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Al_4C_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 3 умно­жить на 0,15 = 0,45моль;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка = \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Al_4C_3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка р минус ра HCl пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка CH_4 пра­вая круг­лая скоб­ка = 21,6 плюс 365 минус 0,45 умно­жить на 16 = 379,4г.

4.  Най­дем мас­со­вую долю хло­ри­да алю­ми­ния в рас­тво­ре:

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка AlCl_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 4 умно­жить на 0,15 = 0,6моль;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка AlCl_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,6 умно­жить на 133,5 = 80,1г;

\omega\rm левая круг­лая скоб­ка AlCl_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 80,1 : 379,4 умно­жить на 100\% = 21,1\%.

Ответ: \omega\rm левая круг­лая скоб­ка Al пра­вая круг­лая скоб­ка =64,8\%, \omega\rm левая круг­лая скоб­ка C пра­вая круг­лая скоб­ка =35,2\%, \omega\rm левая круг­лая скоб­ка AlCl_3 пра­вая круг­лая скоб­ка =21,1\%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, вклю­ча­ет все на­зван­ные выше эле­мен­ты.4
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в одном из на­зван­ных выше эле­мен­тов.3
В от­ве­те до­пу­ще­ны ошиб­ки в двух из на­зван­ных выше эле­мен­тов.2
В от­ве­те до­пу­ще­ны ошиб­ки в трех из на­зван­ных выше эле­мен­тов.1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но.0
Мак­си­маль­ный балл4
Раздел кодификатора ФИПИ:
5.1 Расчёты массы ве­ще­ства или объёма газов по из­вест­но­му ко­ли­че­ству ве­ще­ства, массе или объёму од­но­го из участ­ву­ю­щих в ре­ак­ции ве­ществ;
5.4 Расчёты массы (объёма, ко­ли­че­ства ве­ще­ства) про­дук­тов ре­ак­ции, если одно из ве­ществ дано в из­быт­ке (имеет при­ме­си);
5.6 Расчёты массы (объёма, ко­ли­че­ства ве­ще­ства) про­дук­та ре­ак­ции, если одно из ве­ществ дано в виде рас­тво­ра с опре­делённой мас­со­вой долей рас­творённого ве­ще­ства;
5.7 Расчёты с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ня­тий «мас­со­вая доля», «мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция», «рас­тво­ри­мость».