Уровень В. 1. Определить количество моль воды в формуле кристаллогидрата na2co3·хh2o, если в результате прокаливания его масса изменилась от 1,43 до 0,53 г

1. Определить количество моль воды в формуле кристаллогидрата Na₂CO₃·хH₂O, если в результате прокаливания его масса изменилась от 1,43 до 0,53 г. Определить объем выделившейся парообразной воды при 200^оС и давлении 98,2 кПа.

Дано:	РЕШЕНИЕ: При прокаливании кристаллогидрата протекает реакция: Na2CO3·nH2O Na2CO3 +nH2O↑ (1.1) Находим массу воды (), выделившейся при разложении кристаллогидрата:

= 1,43 - 0,53 = 0,9 г

Расчет n ведем по уравнению реакции (1.1)

или , тогда

х = =

где

Формула кристаллогидрата Na₂CO₃·10H₂O

Рассчитываем объем выделившейся газообразной воды при

Т = 273 + 200 = 473 К и Р = 98,2 кПа по уравнению Менделеева-Клапейрона

где Р – Па, V – м³, m – кг, М – кг/моль, R – 8,314 Дж/моль·К,

Т – К.

Откуда

Ответ: формула кристаллогидрата: Na₂CO₃·10Н₂О;

2. Определить состав смеси (% масс.), содержащей карбонат магния (15 г) и оксид магния. Если после прокаливания смеси, полученный продукт вступил в реакцию с ортофосфорной кислотой и образовалось 80 г ортофосфата магния. Составить уравнения реакций.

Дано: MgO и MgCO3 m = 15 г m = 80 г	РЕШЕНИЕ: + мас. мас.
ω -? ω -?

При прокаливании смеси протекает реакция

MgCO₃ MgO + CO₂

Тогда по этому уравнению

n = (из MgCO₃) или

(из MgCO₃) = = = 7,17 г

где = 24,3 + 16 = 40,3 г/моль

М = 24,3 + 12 + 16·3 = 84,3 г/моль

После прокаливания смесь состоит только из MgО

При взаимодействии продукта, полученного после прокаливания с ортофосфорной кислотой, протекает реакция

3MgO_(общ.) + 2H₃PO₄ = Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂O

Тогда реагирует по уравнению

→

или

откуда

m_MgO(общ) = г

где М = 40,3 г/моль, М = 262,9 г/моль

тогда

m_MgO(исх) = m_MgO(общ) – m_{MgO (из MgCO )} = 36,79 г – 7,17 г = 29,62 г

Таким образом

m_смеси = m_MgO(исх) + = 29,62 г + 15 г = 44,62 г

Состав исходной смеси

ω = мас.

ω = 100 – 66,38 = 33,62% масс.

3. При взаимодействии 1,8 г технического карбоната кальция (мела) с HCl выделилось 400 см³ CO₂, собранного над водным раствором NaHCO₃ и измеренного при температуре 288 К и давлении 730 мм рт.ст. Давление паров воды при 288 К равно 12,79 мм рт.ст. Определить содержание СаСО₃ в техническом карбонате кальция в процентах.

Дано:

РЕШЕНИЕ: Так как, примеси, содержащиеся в техническом СаСО3 не взаимодействуют с HCl с образованием CO2, то массу чистого карбоната кальция () определяем по уравнению реакции (1.4):

СаСО₃ +2HCl=CaCl₂ + H₂O+CO₂↑ (1.4)

Или V_M(CO₂) = 22400 cм³/моль

тогда (1.5)

где

где - объем выделившегося СО₂, приведенный к нормальным условиям.

Для определения воспользуемся объединенным газовым законом:

где - парциальное давление СО₂, так как СО₂ собран над водным раствором NaHCO₃, то

= + , тогда

мм рт.ст.

Т_o = 273 К,

Р_o = 760 мм рт. ст.,

тогда =

Определяем массу чистого СаСО₃ по формуле (1.5):

= , тогда

Ответ: содержание СаСО₃ в меле 88,89%.

2. ЭКВИВАЛЕНТ. ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ

УРОВЕНЬ А

1. Написать уравнения реакций взаимодействия хлорида железа (III) с гидроксидом натрия с образованием:
а) хлорида гидроксожелеза;
б) гидроксида железа (III).