Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 49472
i

На­вес­ку пе­рок­си­да на­трия рас­тво­ри­ли в 8%-ном рас­тво­ре суль­фа­та на­трия, затем до­ба­ви­ли 27,3 г воды и про­пу­сти­ли сер­ни­стый газ до об­ра­зо­ва­ния ней­траль­но­го рас­тво­ра. По­лу­чен­ный рас­твор далее про­ки­пя­ти­ли в от­кры­том ста­ка­не до умень­ше­ния массы на 57% и охла­ди­ли до 25 °C, что при­ве­ло к об­ра­зо­ва­нию 35,42 г осад­ка де­ка­гид­ра­та суль­фа­та на­трия \ChemForm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 умно­жить на $10H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка . Вы­чис­ли­те массу ис­ход­ной на­вес­ки, если из­вест­но, что со­от­но­ше­ние масс рас­тво­ра до охла­жде­ния и после него равно 9417:5875, а рас­тво­ри­мость без­вод­но­го суль­фа­та на­трия при 25 °C равна 27,8 г на 100 г воды. Ответ ука­жи­те в грам­мах и округ­ли­те до де­ся­тых.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  За­пи­шем урав­не­ние ре­ак­ции:

\ChemFormNa_2O_2 плюс SO_2 = Na_2SO_4.

2.  Вве­дем обо­зна­че­ния:

I. Рас­твор, по­лу­чен­ный рас­тво­ре­ни­ем на­вес­ки пе­рок­си­да на­трия в 8%-ном рас­тво­ре суль­фа­та на­трия;

II. Рас­твор, по­лу­чен­ный до­бав­ле­ни­ем 27,3 г воды и про­пус­ка­ни­ем сер­ни­сто­го газа;

III. Рас­твор, по­лу­чен­ный ки­пя­че­ни­ем рас­тво­ра II;

IV. Рас­твор после вы­па­де­ния кри­стал­ло­гид­ра­та из рас­тво­ра III.

Рас­счи­та­ем мас­со­вую долю суль­фа­та на­трия в на­сы­щен­ном рас­тво­ре IV:

\it \omega\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _IV = дробь: чис­ли­тель: 27,8, зна­ме­на­тель: 127,8 конец дроби =0,2175.

Рас­счи­та­ем долю суль­фа­та на­трия в кри­стал­ло­гид­ра­те:

\it \omega\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _в кр/г = дробь: чис­ли­тель: \it M\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it M\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 умно­жить на 10H_2O пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби ;

\it \omega\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _в кр/г = дробь: чис­ли­тель: 142, зна­ме­на­тель: 322 конец дроби = 0,441;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _в кр/г = 0,441 умно­жить на 35,42 = 15,62 г.

Пусть \it m\rm_р минус ра III = x г, тогда \it m\rm_р минус ра IV = дробь: чис­ли­тель: x умно­жить на 5875, зна­ме­на­тель: 9417 конец дроби = 0,6239x г. После вы­па­де­ния кри­стал­ло­гид­ра­та масса рас­тво­ра III умень­ши­лась на 35,42 г, со­ста­вим урав­не­ние:

0,6239x=35,42;

x=94,177;

\it m\rm_р минус ра IV = 94,177 минус 35,42=58,757 г;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _IV = 58,757 умно­жить на 0,2175 = 12,78 г;

\it m\rm_р минус ра III = 94,177 г.

Рас­счи­та­ем массу суль­фа­та на­трия в рас­тво­ре III:

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _III = \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _IV плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _в кр/г;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _III = 12,78 плюс 15,62 = 28,4 г.

Пусть \it m\rm_р минус ра II = y г, со­ста­вим урав­не­ние:

y минус 0,57y=94,177;

x=219;

\it m\rm_р минус ра II = 219 г;

\it m\rm_р минус ра II = \it m\rm_исх. р минус ра Na_2SO_4 плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2O_2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \it m\rm_доб. воды плюс \it m\rm левая круг­лая скоб­ка SO_2 пра­вая круг­лая скоб­ка .

\it m\rm_р минус ра III = 94,177 г.

Пусть ко­ли­че­ство ис­ход­ной на­вес­ки пе­рок­си­да на­трия  z моль, тогда ис­хо­дя из урав­не­ния ре­ак­ции всту­пи­ло  z моль сер­ни­сто­го газа и об­ра­зо­ва­лось  z моль суль­фа­та на­трия.

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _в исх. 8\% р минус ре = дробь: чис­ли­тель: 28,4, зна­ме­на­тель: 142 конец дроби минус z=0,2 минус z моль;

\it \nu\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _в исх. 8\% р минус ре = 142 левая круг­лая скоб­ка 0,2 минус z пра­вая круг­лая скоб­ка моль;

\it m\rm_ левая фи­гур­ная скоб­ка исх. р минус ра Na_2SO_4} = дробь: чис­ли­тель: 142 левая круг­лая скоб­ка 0,2 минус z пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 0,08 конец дроби =1775 левая круг­лая скоб­ка 0,2 минус z пра­вая круг­лая скоб­ка .

Со­ста­вим урав­не­ние:

219=1775 левая круг­лая скоб­ка 0,2 минус z пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 78z плюс 27,3 плюс 64z;

z=0,1;

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка Na_2O_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1 умно­жить на 78 = 7,8 г.

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:
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.