Решаем задачи по НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Astatine210

Здравствуйте! Посмотрите решение на предмет ошибок. Заранее спасибо!
Условие задачи: Водный раствор KH2PO4 массой 68.0 г содержит 19.4 * 10 ^ 23 атомов водорода. Рассчитайте массовую долю соли в растворе.
Ответ: 20%
Решение: n общ. (H) = (19.4*10^23 атомов*моль) / (6.02*10^23 атомов) = 3.22 моль
n (KH2PO4) = x1 моль ; m (KH2PO4) = 136x1 г => n1 (H) = 2x1 моль
n (H2O) = x2 моль ; m (H2O) = 18x2 г => n2 (H) = 2x2 моль
Система: 2x1 + 2x2 = 3.22
136x1 + 18x2 = 68.0
n(KH2PO4) = x1 = 0.33 моль => m(KH2PO4) = 44.88 г
n(H2O) = x2 = 1.28 моль => m(H2O) = 23.04 г
Допускаю возможность, что соль растворена не полностью, т.к. растворимость KH2PO4: 22.6 г соли на 100 г воды при 20 град. (википедия)
] m раствор. (KH2PO4) = y г
23.04 г H2O - у г KH2PO4
100 г H2O - 22.6 г KH2PO4
m раствор. (KH2PO4) = y = 5.21 г
w (KH2PO4) = (5.21 г) / (68.0 г) = 0.0766 (7.66%)

Upsidesium

Алгоритм верный, но тут ошибка в условии. А именно - вода, молекула которой по мнению автора содержит 1 моль водорода.

Astatine210

Спасибо, что проверили! Задача вызвала сомнения, потому что предыдущие из этой главы решались без справочных материалов. Здесь пришлось искать растворимость соли.

Upsidesium

Это уже лишнее. Задача ЕГЭшная, а зная кто их составляет - не приходится удивляться результатам.

Виль

Попросил внук решить задачу. Нашел на форуме решение и задумался: Ответ сходится, но логика непонятная: в растворе нитрат меди и хлорид натрия реагировать не будут, но автор пишет уверенно и судя по всему имеет на это основания. Как в песне у Бутусова: Помогите дураку ( т.е мне) на каком основании это утверждается. Заранее извиняюсь и благодарю. Ниже текст решения о котором я говорил.

Цитата:

Ответ должен быть такой: 3.65% NaNO3 и 0.08% NaCl.

Вот чтобы получить такой ответ нужно все же открывать учебник (через не хочу).

А теперь к задаче.
Исходные растворы содержат 1 г (0.0053 моль) Cu(NO3)2 и 1 г (0,0171 моль) NaCl.
После слива растворов нитрата меди(II) и хлорида натрия:
Cu(NO3)2 + 2NaCl = CuCl2 + 2NaNO3
Хлорид натрия в 3-х кратном избытке. По уравнению реакции образуется 0,0053 моль CuCl2 и 0,0106 моль NaNO3. При этом в растворе также осталось 0,0171 - 0,0106 = 0,0065 моль NaCl.
Далее проводят электролиз раствора. При электролизе первым восстанавливается тот, кто стоит правее в электрохимическом ряду. Поэтому в нашем случае электролизу будет подвергаться сначала CuCl2, а уж затем ионы водорода.
CuCl2 = Cu + Cl2
По условию масса раствора уменьшилась на 0,7155 г и как не трудно заметить вся она приходится на CuCl2 (0.0053*135 = 0.7155 г).
Далее в раствор приливают раствор нитрата серебра, в котором этого нитрата ровно 1 г (0.0059 моль):
AgNO3 + NaCl = AgCl + NaNO3
Хлорид натрия снова в избытке (0.0065 моль > 0.0059 моль). По уравнению реакции образовалось 0.8438 г (0.0059 моль) осадка AgCl, и дополнительные 0,0059 моль NaNO3. При этом осталось 0,0065 - 0.0059 = 0.0006 моль NaCl.
Теперь подбиваем матбаланс:
конечный раствор содержит:
NaNO3 - 0,0106 + 0,0059 = 0,0165 моль (1,4025 г)
NaCl - 0.0006 моль (0,0351 г)
mp-pa = 20 + 10 + 10 - 0.7155 - 0.8438 = 38,4407 г
wNaCl = 0,0009 = 0.09%
wNaNO3 = 0,0365 = 3.65% .

Upsidesium

Виль писал(а):

Попросил внук решить задачу. Нашел на форуме решение и задумался: Ответ сходится, но логика непонятная: в растворе нитрат меди и хлорид натрия реагировать не будут, но автор пишет уверенно и судя по всему имеет на это основания. Как в песне у Бутусова: Помогите дураку ( т.е мне) на каком основании это утверждается. Заранее извиняюсь и благодарю.

В растворе устанавливается равновесие: Cu(NO₃)₂ + 2NaCl <=> CuCl₂ + 2NaNO₃
Однако за счет комплексообразования хлорида меди II равновесие частично смещается в сторону продуктов реакции:
CuCl₂ + 2NaCl <=> Na₂[CuCl₄] или CuCl₂ + 2Cl^- <=> [CuCl₄]^2-
Т.к. галогены являются лигандами средней силы, то образование комплекса так же является обратимым процессом.
В задаче автор использует упрощенную модель.

Виль

Вот еще одна вроде бы простая задача, но ответ "не сходится", помогите найти причину:
Сколько граммов 10%-го раствора гидроксида натрия нужно
добавить к 300 г 13%-го раствора сульфата хрома(III) для того,
чтобы первоначально выпавший осадок полностью растворился? В ответе 320г. (Еремин В.В.)??

Upsidesium

Виль писал(а):

Вот еще одна вроде бы простая задача, но ответ "не сходится", помогите найти причину:
Сколько граммов 10%-го раствора гидроксида натрия нужно
добавить к 300 г 13%-го раствора сульфата хрома(III) для того,
чтобы первоначально выпавший осадок полностью растворился? В ответе 320г. (Еремин В.В.)??

Cr₂(SO₄)₃ + 8NaOH → 2Na[Cr(OH)₄] + 3Na₂SO₄
n_Cr2(SO4)3 = 39/392 = 0.0995 моль
n_NaOH = 8*0.0995 = 0.7959 моль
m_NaOH_s = 31.84 г
m_NaOH_aq10% = 31.84/0.01 = 318.4 г ≈ 320 г
.....
Подозреваю, что Вы вели рассчет по уравнению:
Cr₂(SO₄)₃ + 12NaOH → 2Na₃[Cr(OH)₆] + 3Na₂SO₄
которое идет при избытке щелочи.

alexandrio

m_NaOH_aq10% = 31.84/0.1 = 318.4 г ≈ 320 г

Upsidesium

Спасибо.

alexandrio

Пожалуйста. Жаль, что не сразу увидел... Очепятки - это обычное явление.
Подобные задачки довольно часто приходится решать. Но только не учащимся, а в быту.
Например, последняя задачка была такова. В каком соотношении надо смешать маточный 8 % раствор K₂SO₄, KH₂PO₄ кристаллический и воду так, чтобы получился раствор следующего состава:
w(KH₂PO₄) = 17 %,
w(K₂SO₄) = 6.8 %,
остальное - вода.
В итоге оказалось, что воду надо не добавлять, а немного выпарить.
И довольно часто надо считать, какой объём будет занимать какой-нибудь раствор...

Upsidesium

Показательный пример того, что стоит учить химию.

radical

Скажем так, знакомые знакомых подкинули контрольную, попросили решить.
То, что касается, собственно, химии комплексных соединений, более-менее понятно, но вот эти все квантовые дела просто вгоняют в ступор, как-то в свое время оно прошло мимо, было понятно, что оно никогда не пригодится, и так, в принципе, и получилось.

Вложение:

изображение_viber_2022-11-28_16-27-28-950.jpg [ 220.15 Кб | Просмотров: 834 ]

Вложение:

изображение_viber_2022-11-28_16-29-27-907.jpg [ 217.71 Кб | Просмотров: 834 ]

Вложение:

изображение_viber_2022-11-28_16-27-30-014.jpg [ 219.04 Кб | Просмотров: 834 ]

Вложение:

изображение_viber_2022-11-28_16-27-29-451.jpg [ 216.33 Кб | Просмотров: 834 ]

если нужен перевод, напишу

(1) в принципе, понятно, нарисовать им реакцию и формулу гидроксокупрата
(2) тоже понятно, формулы с квадратными скобками, назвать, реакция диссоциации сначала по ионам, потом диссоциация комплексного иона с отщеплением лиганда
(3) то же, только наоборот
(4) найти константу диссоциации этого комплекса и используя его посчитать концентрацию Ag+ ?
(5) Вроде понятно, только я сомневаюсь, что Ag2S в аммиаке растворяется
(6) вообще без понятия
(7) аналогично
(8) и (9) то же
(10) понятно
(11) тоже понятно
(12) не знаю, что такое электронная конфигурация
(13) не могу расшифровать сокращения ПС

Юрий Денисов

radical писал(а):

Скажем так, знакомые знакомых подкинули контрольную, попросили решить.
То, что касается, собственно, химии комплексных соединений, более-менее понятно, но вот эти все квантовые дела просто вгоняют в ступор, как-то в свое время оно прошло мимо, было понятно, что оно никогда не пригодится, и так, в принципе, и получилось.

Вложение:

изображение_viber_2022-11-28_16-27-28-950.jpg

Вложение:

изображение_viber_2022-11-28_16-29-27-907.jpg

Вложение:

изображение_viber_2022-11-28_16-27-30-014.jpg

Вложение:

изображение_viber_2022-11-28_16-27-29-451.jpg

если нужен перевод, напишу

(1) в принципе, понятно, нарисовать им реакцию и формулу гидроксокупрата
(2) тоже понятно, формулы с квадратными скобками, назвать, реакция диссоциации сначала по ионам, потом диссоциация комплексного иона с отщеплением лиганда
(3) то же, только наоборот
(4) найти константу диссоциации этого комплекса и используя его посчитать концентрацию Ag+ ?
(5) Вроде понятно, только я сомневаюсь, что Ag2S в аммиаке растворяется
(6) вообще без понятия
(7) аналогично
(8) и (9) то же
(10) понятно
(11) тоже понятно
(12) не знаю, что такое электронная конфигурация
(13) не могу расшифровать сокращения ПС

Это какой курс?

radical

Первый, по-моему. Когда еще неорганику проходят?

Юрий Денисов

radical писал(а):

Первый, по-моему. Когда еще неорганику проходят?

Квантов для первого курса многовато ... Но вроде они простые. Электронная конфигурация это что то вроде Ne3s1 (для натрия) Ну или лесенкой элеронные уровни расписать . В целом , мог бы решить, но не раньше выходных .

Вообще какой-то перекос в сторону квантов в задании

radical

Да у нас тоже оно было, скорее всего, просто я благополучно это все забыл по причине полной бесполезности этой информации, и на контрольных-экзаменах нам кишки этими квантами не вынимали. Впрочем, я экзамены и не сдавал по общей/неорганике.

radical

Нашел ошибку в 3а
Если тетрахлорплатинат, то он должен быть (II)
а если (IV), то должен быть гексахлор.
Наверное, это и имелось в виду, гексахлорплатиновая кислота есть, а тетрахлорплатиновой нет, хотя тетрахлорплатинаты есть.

radical

Так, ну вроде порешал, в интернетах нашел, что не знал. писанины на 9 печатных страниц с 11 номером шрифта. Ужос
Кому любопытно, можете проверить.

Upsidesium

radical писал(а):

Так, ну вроде порешал, в интернетах нашел, что не знал. писанины на 9 печатных страниц с 11 номером шрифта. Ужос
Кому любопытно, можете проверить.

Кое что поправил.

Вложение:

CuSO4_check.zip [108.41 Кб]
Скачиваний: 14

В задаче 4 могут придраться к оформлению. Как правило подобные задачи оформляются в виде:
[AgBr₂]^- <=> Ag⁺ + 2Br^-
0,01 ________ 0 ____ 1 __ исходная конц-я
0,01 - х _____ х __ 1 + 2х __ равновесная конц-я
х*(1+2х)²/(0,01-х) = 7,8*10^-8
х = 7,8*10^-10

Решаем задачи по НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Кто сейчас на конференции