Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 49053
i

Смесь уг­ле­кис­ло­го газа и ам­ми­а­ка общей мас­сой 45,4 г и плот­но­стью 1,448 г/⁠л (н. у.) про­пу­сти­ли через воду мас­сой 250 г. К по­лу­чен­но­му рас­тво­ру до­ба­ви­ли 300 г рас­тво­ра хло­ри­да алю­ми­ния с кон­цен­тра­ци­ей 17,8%. Рас­счи­тай­те мас­со­вые доли всех рас­тво­рен­ных ве­ществ в по­лу­чен­ном рас­тво­ре.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Вы­чис­лим объем и ко­ли­че­ство га­зо­вой смеси:

\it V\rm левая круг­лая скоб­ка NH_3 плюс CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m\rm, зна­ме­на­тель: \rho\rm конец дроби = 45,4/1,448 = 31,35 л;

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка NH_3 плюс CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 31,35/22,4 = 1,4 моль.

2.  Пусть в ис­ход­ной смеси:

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = x моль;

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка NH_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = y моль.

Со­ста­вим и решим си­сте­му урав­не­ний:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 44x плюс 17y=45,4, x плюс y=1,4 конец си­сте­мы ;

 си­сте­ма вы­ра­же­ний y=0,6, x=0,8 конец си­сте­мы .

За­пи­шем два воз­мож­ных урав­не­ния вза­и­мо­дей­ствия ис­ход­ных газов:

1)  \ChemFormCO_2 плюс H_2O плюс 2NH_3 = левая круг­лая скоб­ка NH_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _2CO_3;

2)  \ChemFormCO_2 плюс H_2O плюс NH_3 = NH_4HCO_3.

Ис­хо­дя из по­лу­чен­ных ко­ли­честв газов видно, что уг­ле­кис­лый газ в из­быт­ке, зна­чит, ре­ак­ция про­те­ка­ет с об­ра­зо­ва­ни­ем гид­ро­кар­бо­на­та.

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка NH_4HCO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu\rm левая круг­лая скоб­ка NH_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,6 моль.

Опре­де­лим ко­ли­че­ство ве­ще­ства хло­ри­да алю­ми­ния:

\it\nu\rm левая круг­лая скоб­ка AlCl_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 300 умно­жить на 0,178, зна­ме­на­тель: 133,5 конец дроби = 0,4 моль.

За­пи­шем урав­не­ние ре­ак­ции:

\ChemFormAlCl_3 плюс 3NH_4HCO_3 = Al левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _3\downarrow плюс 3CO_2\uparrow плюс 3NH_4Cl.

3.  Хло­рид алю­ми­ния в из­быт­ке. Рас­счи­та­ем массу ко­неч­но­го рас­тво­ра и най­дем мас­со­вые доли рас­тво­рен­ных ве­ществ в нем:

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка AlCl_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _вступ. = 0,6/3 = 0,2 моль;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка AlCl_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _ост. = левая круг­лая скоб­ка 0,4 минус 0,2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 133,5 = 26,7 г;

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка NH_4Cl пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu\rm левая круг­лая скоб­ка NH_4HCO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,6 моль;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка NH_4Cl пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,6 умно­жить на 53,5 = 32,1 г;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка конеч.р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка = \it m\rm левая круг­лая скоб­ка NH_3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка _вступ. плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка AlCl_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _р минус р минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Al левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _3 пра­вая круг­лая скоб­ка минус \it m\rm левая круг­лая скоб­ка CO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка ;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка конеч.р минус ра пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,6 умно­жить на 17 плюс 0,6 умно­жить на 44 плюс 250 плюс 300 минус 0,2 умно­жить на 78 минус 44 умно­жить на 0,6 = 544,6 г;

\it \omega\rm левая круг­лая скоб­ка AlCl_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 26,7, зна­ме­на­тель: 544,6 конец дроби умно­жить на 100\% = 4,9\%;

\it \omega\rm левая круг­лая скоб­ка NH_4Cl пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 32,1, зна­ме­на­тель: 544,6 конец дроби умно­жить на 100\% = 5,9\%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный, со­дер­жит все на­зван­ные выше эле­мен­ты4
Пра­виль­но за­пи­са­ны три эле­мен­та от­ве­та3
Пра­виль­но за­пи­са­ны два эле­мен­та от­ве­та2
Пра­виль­но за­пи­сан один эле­мент от­ве­та1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл4
Раздел кодификатора ФИПИ:
4.3.9 Рас­че­ты мас­со­вой доли (массы) хи­ми­че­ско­го со­еди­не­ния в смеси;
5.1 Расчёты массы ве­ще­ства или объёма газов по из­вест­но­му ко­ли­че­ству ве­ще­ства, массе или объёму од­но­го из участ­ву­ю­щих в ре­ак­ции ве­ществ;
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».