Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 34 № 9928
i

На­вес­ку смеси ок­си­да маг­ния и ок­си­да алю­ми­ния раз­де­ли­ли на две рав­ные части. Для пол­но­го рас­тво­ре­ния пер­вой части по­тре­бо­ва­лось 125 г 19,6%-⁠й сер­ной кис­ло­ты. Ко вто­рой части до­ба­ви­ли 0,5 М рас­твор гид­рок­си­да на­трия, смесь рас­тво­ри­лась ча­стич­но, при этом было из­рас­хо­до­ва­но 200 мл ще­ло­чи. Опре­де­ли­те мас­со­вые доли ок­си­дов в ис­ход­ной смеси (в %).

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  На­пи­са­ны урав­не­ния всех ре­ак­ций:

\ChemFormMgO плюс H_2SO_4 = MgSO_4 плюс H_2O;

\ChemFormAl_2O_3 плюс 3H_2SO_4 = Al_2 левая круг­лая скоб­ка SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка _3 плюс 3H_2O;

\ChemFormAl_2O_3 плюс 2NaOH плюс 3H_2O = 2Na левая квад­рат­ная скоб­ка Al левая круг­лая скоб­ка OH пра­вая круг­лая скоб­ка _4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

 

2.  Рас­счи­та­но ко­ли­че­ство ве­ще­ства \ChemFormAl_2O_3:

\nu$ левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,2 л умно­жить на $ 0,5 моль/л = 0,1 моль;

\nu$ левая круг­лая скоб­ка Al_2$O_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu$ левая круг­лая скоб­ка NaOH пра­вая круг­лая скоб­ка / 2 = 0,05 моль.

 

3.  Рас­счи­та­но ко­ли­че­ство ве­ще­ства \ChemFormMgO:

$m$ левая круг­лая скоб­ка H_2$SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 125 г умно­жить на $ 19,6\% / 100\% = 24,5 г;

\nu$ левая круг­лая скоб­ка H_2$SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 24,5 г / 98 г/моль = 0,25 моль;

\nu$_1$ левая круг­лая скоб­ка H_2$SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 3\nu$ левая круг­лая скоб­ка Al_2$O_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,15 моль;

\nu$_2$ левая круг­лая скоб­ка H_2$SO_4$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,25 минус минус 0,15 = 0,1 моль;

\nu$ левая круг­лая скоб­ка MgO пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu$_2$ левая круг­лая скоб­ка H_2$SO_4 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1 моль.

 

4.  Рас­счи­та­ны мас­со­вые доли ок­си­дов:

$m$ левая круг­лая скоб­ка MgO пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,1 моль умно­жить на $ 40 г/моль = 4,0 г;

$m$ левая круг­лая скоб­ка Al_2$O_3$ пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,05 моль умно­жить на $ 102 г/моль = 5,1 г;

\ChemForm\omega левая круг­лая скоб­ка MgO пра­вая круг­лая скоб­ка = 4,0 / левая круг­лая скоб­ка 4,0 плюс 5,1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 100\% = 44,0\%;

\ChemForm\omega левая круг­лая скоб­ка Al_2O_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 100\% минус минус 44,0\% = 56,0\%.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Ответ пра­виль­ный и пол­ный:

—  в от­ве­те пра­виль­но за­пи­са­ны урав­не­ния ре­ак­ций, со­от­вет­ству­ю­щих усло­вию за­да­ния;

—  пра­виль­но про­из­ве­де­ны вы­чис­ле­ния, в ко­то­рых ис­поль­зу­ют­ся не­об­хо­ди­мые фи­зи­че­ские ве­ли­чи­ны, за­дан­ные в усло­вии за­да­ния;

—  про­де­мон­стри­ро­ва­на ло­ги­че­ски обос­но­ван­ная вза­и­мо­связь фи­зи­че­ских ве­ли­чин, на ос­но­ва­нии ко­то­рых про­во­дят­ся рас­че­ты;

—  в со­от­вет­ствии с усло­ви­ем за­да­ния опре­де­ле­на ис­ко­мая фи­зи­че­ская ве­ли­чи­на

4
До­пу­ще­на ошиб­ка толь­ко в одном из пе­ре­чис­лен­ных выше эле­мен­тов от­ве­та3
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в двух из на­зван­ных выше эле­мен­тов2
В от­ве­те до­пу­ще­на ошиб­ка в трех из на­зван­ных выше эле­мен­тов1
Все эле­мен­ты от­ве­та за­пи­са­ны не­вер­но0
Мак­си­маль­ный балл4
Раздел кодификатора ФИПИ: 5.7 Расчёты с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­ня­тий «мас­со­вая доля», «мо­ляр­ная кон­цен­тра­ция», «рас­тво­ри­мость»
Алексей Сухих 12.11.2018 23:26

MgO не­пра­виль­но по­счи­тан, ибо в рас­че­те его мас­со­вой доли по­счи­та­на толь­ко та часть, ко­то­рая про­ре­а­ги­ро­ва­ла с сер­ной кис­ло­той, а у нас есть еще вто­рая часть, ко­то­рая не про­ре­а­ги­ро­ва­ла с гид­рок­си­дом на­трия.

Полина Оленева

Будь­те вни­ма­тель­нее: да, на­пря­мую опре­де­лить массу ок­си­да маг­ния, ко­то­рая не из­рас­хо­до­ва­лась в ре­ак­ции с гид­рок­си­дом на­трия, мы не можем. Но она нам и не тре­бу­ет­ся: на­вес­ка была раз­де­ле­на на две рав­ные части. От того, что мы умень­ши­ли массу смеси, мас­со­вые доли ок­си­дов не из­ме­ни­лись. По сути, ре­ак­ция с гид­рок­си­дом на­трия нам была нужна для того, чтобы опре­де­лить ко­ли­че­ство ок­си­да алю­ми­ния в каж­дой из на­ве­сок (ведь они рав­ные).

 

И в пунк­те 4 мы счи­та­ем мас­со­вые доли по из­вест­ной нам пер­вой на­вес­ке смеси (мы не сум­ми­ру­ем оксид алю­ми­ния из вто­рой на­вес­ки, за­бы­вая про оксид маг­ния).