Как найти исходный состав смеси

Задачи на определение количественного состава смеси – частые гости на экзаменах или контрольных любых уровней и классов. Многие из этих задач имеют схожую идею решения, поэтому, поняв основные принципы и методы, можно с легкостью решить задачу любой сложности на эту тематику.

Воздействие на смесь химическими реактивами

Первой идеей, или типом задач, являются те, где на смесь действуют определенными химическими реактивами. Эти вещества взаимодействуют только с одним компонентов смеси, что позволяет рассчитать его массу. Необходимым для решения являются знания характерных химических реакций, ведь без этого, попросту нереально написать соответствующие уравнения реакций. Рассмотрим это на таком примере.

Пример 1

Смесь, масса которой 41,8 г, которая содержит натрий карбонат, натрий нитрат и натрий сульфат, поместили в раствор H₂SO₄, масса которого равна 98 г, а массовая часть кислоты – 10%, и нагрели. Выделилось 2,24 л газа. К полученному раствору добавили избыток барий хлорида и получили 46,6 г осадка. Определите массовую часть натрий нитрата в исходной смеси.

Решение

Итак, первое, что нужно определить: какой газ выделяется при растворении в сульфатной кислоте? Это только карбонат натрия, другие компоненты не взаимодействуют с сульфатной кислотой. Тогда:

Na₂CO₃ + H₂SO₄ →rightarrow Na₂SO₄ + CO₂ ↑uparrow + H₂O

Тогда найдем количество моль газа и карбоната натрия:

nCO₂=V/V₀=2,24/22,4=0,1 моль

Далее в раствор добавляют хлорид бария. Как известно, ионы бария взаимодействую с сульфат-ионами и выпадает осадок сульфата бария.

Ba²⁺ + SO₄^2- →rightarrow BaSO₄

Стоит быть внимательным, т.к. в растворе есть два источника сульфат-ионов – сульфат натрия и сульфатная кислота. Можем найти, сколько было сульфата натрия:

nBaSO₄=m/Mr=46,6/(233)=0,2 моль

nH₂SO₄=m/Mr=m_р-ра ⋅cdot W/Mr=98 ⋅cdot 0,1/98=0,1 моль

Таким образом, nNa₂SO₄=nBaSO₄ – nH₂SO₄ = 0,2 – 0,1=0,1 моль

Теперь, зная сколько было натрий сульфата и карбоната, можем найти массу натрий нитрата:

mNa₂SO₄=n ⋅cdot Mr=0,1 ⋅cdot 142=14,2 г

mNa₂CO₃=n ⋅cdot Mr=0,1 ⋅cdot 106=10,6 г

mNaNO₃=m- mNa₂CO₃ — mNa₂SO₄=41,8-14,2-10,6=17 г

WNaNO₃=mNaNO₃/m=17/41,8 ⋅cdot 100%=40,67%

Нахождение состава смеси по плотности

Другим типом задач является нахождение состава смеси по известной плотности. Для решения таких задач требуется умение составления и решения несложных уравнений. Рассмотрим этот тип задач на таком примере

Пример 2

Смесь водорода и аммиака имеет плотность в 12,57 раза меньше плотности углекислого газа. Определите объемную часть водорода в смеси.

Решение

Сначала найдем, какую плотность имеет смесь. Как известно, плотность прямо пропорциональна молярной массе, поэтому молярная масса смеси

Mr_смеси=MrCO₂/12,57=44/12,57=3,5 г/моль

Далее, пусть x – объемная доля водорода в смеси, тогда (1-х) – объемная доля аммиака. Тогда, составим такое уравнение:

Mr_H2 ⋅cdot x+Mr_NH3 ⋅cdot (1-x)=Mr_смеси

2 ⋅cdot x + 17 ⋅cdot (1-x)=3,5

15x=13,5

x=0,9

Или 90% водорода в смеси.

Взаимодействие реагента с обоими компонентами смеси

Далее рассмотрим тип задач, в которых реагент взаимодействует с обоими компонентами смеси. Для решения таких задач нужно составить уравнение. Рассмотрим такой пример.

Пример 3

На 25 г смеси алюминия и меди подействовали концентрированной азотной кислотой и нагрели. Получили 33,6 л газа. Определите массовую часть алюминия в смеси.

Решение

Первое, что нужно сделать – написать уравнения реакций:

Cu + 4HNO₃ →rightarrow Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

Al + 6HNO₃ →rightarrow Al(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Стоит отметить, что здесь азотная кислота реагирует с алюминием, поскольку взята горячая кислота.

Заметим, что на один моль меди приходится 2 моль газа, а на 1 моль алюминия – 3 моль газа.
Найдем количество газа:

n=V/V₀=33,6/22,4=1,5 моль

Далее составим такой уравнение:

Пусть x г – масса алюминия в смеси, тогда (25-х) г – масса меди.

Тогда:

(nAl) ⋅cdot 3+(nCu) ⋅cdot 2=0,5

Или x/Mr_Al ⋅cdot 3+(25-x)/Mr_Cu ⋅cdot 2=1,5

(x/27) ⋅cdot 3+(25-x) ⋅cdot 2/64=1,5

Решая, получаем х=9 г

Или W=m/m_смеси=9/25 ⋅cdot 100%=36%

В итоге, имеем, что для успешной борьбы с задачами на определение количественного состава смеси, важно иметь знания как в химии, так и обладать определенными математическими навыками.

Задачи на смеси и сплавы на ЕГЭ по химии

Автор статьи — профессиональный репетитор О. В. Овчинникова.

Задачи на смеси и сплавы — очень частый вид задач на ЕГЭ по химии. Они требуют чёткого представления о том, какие из веществ вступают в предлагаемую в задаче реакцию, а какие нет.

О смеси мы говорим тогда, когда у нас есть не одно, а несколько веществ (компонентов), «ссыпанных» в одну емкость. Вещества эти не должны взаимодействовать друг с другом.

к оглавлению ▴

Типичные заблуждения и ошибки при решении задач на смеси.

1. Попытка записать оба вещества в одну реакцию. Вот одна из распространенных ошибок:
   «Смесь оксидов кальция и бария растворили в соляной кислоте…»Многие выпускники пишут уравнение реакции так:

   Это ошибка. Ведь в этой смеси могут быть любые количества каждого оксида!
   А в приведенном уравнении предполагается, что их равное количество.

2. Предположение, что их мольное соотношение соответствует коэффициентам в уравнениях реакций. Например:

   Количество цинка принимается за , а количество алюминия — за (в соответствии с коэффициентом в уравнении реакции). Это тоже неверно. Эти количества могут быть любыми и они никак между собой не связаны.

3. Попытки найти «количество вещества смеси», поделив её массу на сумму молярных масс компонентов.Это действие вообще никакого смысла не имеет. Каждая молярная масса может относиться только к отдельному веществу.

Часто в таких задачах используется реакция металлов с кислотами. Для решения таких задач надо точно знать, какие металлы с какими кислотами взаимодействуют, а какие — нет.

к оглавлению ▴

Необходимые теоретические сведения.

Способы выражения состава смесей.

• Массовая доля компонента в смеси— отношение массы компонента к массе всей смеси. Обычно массовую долю выражают в %, но не обязательно.

  

  где
  – «омега», массовая доля компонента в смеси,
  – масса компонента,
  – масса смеси

• Мольная доля компонента в смеси — отношение числа моль (количества вещества) компонента к суммарному числу моль всех веществ в смеси. Например, если в смесь входят вещества , и , то:

  
  где
  – «хи», мольная доля компонента в смеси,
  – число моль (количество вещества) компонента А

• Мольное соотношение компонентов.Иногда в задачах для смеси указывается мольное соотношение её составляющих. Например:

  

• Объёмная доля компонента в смеси (только для газов)— отношение объёма вещества А к общему объёму всей газовой смеси.

  
  где
  – «фи», объёмная доля компонента в смеси,
  – объём вещества А,
  – общий объём всей газовой смеси

к оглавлению ▴

Электрохимический ряд напряжений металлов.

Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb  H  Sb Bi Cu Hg Ag Pd Pt Au

Реакции металлов с кислотами.

1. С минеральными кислотами, к которым относятся все растворимые кислоты (кроме азотной и концентрированной серной, взаимодействие которых с металлами происходит по-особому), реагируют только металлы, в электрохимическом ряду напряжений находящиеся до (левее) водорода.
2. При этом металлы, имеющие несколько степеней окисления (железо, хром, марганец, кобальт), проявляют минимальную из возможных степень окисления — обычно это .
3. Взаимодействие металлов с азотной кислотой приводит к образованию, вместо водорода, продуктов восстановления азота, а с серной концентрированной кислотой — к выделению продуктов восстановления серы. Так как реально образуется смесь продуктов восстановления, часто в задаче есть прямое указание на конкретное вещество.

к оглавлению ▴

Продукты восстановления азотной кислоты.

Чем активнее металл и чем меньше концентрация кислоты, тем дальше восстанавливается азот
Неактивные металлы (правее алюминия включительно) + конц. Кислота; Неметаллы + конц. Кислота	Активные металлы (левее Mg включительно) + конц. Кислота	Активные металлы (левее Mg включительно) + разб Кислота	Металлы от алюминия до железа включительно + разб. кислота	Неактивные металлы (правее кобальта включительно) + разб. Кислота
Пассивация: с холодной концентрированной азотной кислотой не реагируют:
Не реагируют с азотной кислотой ни при какой концентрации:

к оглавлению ▴

Продукты восстановления серной кислоты.

Неактивные металлы (правее железа) + конц. кислота Неметаллы + конц. Кислота	Щелочные металлы до магния включительно + концентрированная кислота.
Пассивация: с холодной концентрированной серной кислотой не реагируют:
Не реагируют с серной кислотой ни при какой концентрации:

к оглавлению ▴

Реакции металлов с водой и со щелочами.

1. В воде при комнатной температуре растворяются только металлы, которым соответствуют растворимые основания (щелочи). Это щелочные металлы (), а также металлы IIA группы: . При этом образуется щелочь и водород. При кипячении в воде также можно растворить магний.
2. В щелочи могут раствориться только амфотерные металлы: алюминий, цинк и олово. При этом образуются гидроксокомплексы и выделяется водород.

Внимание! Многие ошибки в решении задач ЕГЭ по химии связаны с тем, что школьники плохо владеют математикой. Специально для вас — материал о том, как решать задачи на проценты, сплавы и смеси.

к оглавлению ▴

Примеры решения задач.

Рассмотрим три примера задач, в которых смеси металлов реагируют с соляной кислотой:

Пример 1. При действии на смесь меди и железа массой 20 г избытком соляной кислоты выделилось 5,6 л газа (н.у.). Определить массовые доли металлов в смеси.

В первом примере медь не реагирует с соляной кислотой, то есть водород выделяется при реакции кислоты с железом. Таким образом, зная объём водорода, мы сразу сможем найти количество и массу железа. И, соответственно, массовые доли веществ в смеси.

к оглавлению ▴

Решение примера 1.

1. Находим количество водорода: моль.
2. По уравнению реакции:

   

   Количество железа тоже 0,25 моль. Можно найти его массу:

   г.

3. Теперь можно рассчитать массовые доли металлов в смеси:

Пример 2. При действии на смесь алюминия и железа массой 11 г избытком соляной кислоты выделилось 8,96 л газа (н.у.). Определить массовые доли металлов в смеси.

Во втором примере в реакцию вступают оба металла. Здесь уже водород из кислоты выделяется в обеих реакциях. Поэтому прямым расчётом здесь нельзя воспользоваться. В таких случаях удобно решать с помощью очень простой системы уравнений, приняв за — число моль одного из металлов, а за — количество вещества второго.

к оглавлению ▴

Решение примера 2.

1. Находим количество водорода: моль.
2. Пусть количество алюминия — моль, а железа моль. Тогда можно выразить через и количество выделившегося водорода:
3. Нам известно общее количество водорода: моль. Значит, (это первое уравнение в системе).
4. Для смеси металлов нужно выразить массычерез количества веществ.Значит, масса алюминия

   масса железа

   

   а масса всей смеси

   (это второе уравнение в системе).

5. Итак, мы имеем систему из двух уравнений:
   
   Решать такие системы гораздо удобнее методом вычитания, домножив первое уравнение на 18:и вычитая первое уравнение из второго:

6. Дальше находим массы металлов и их массовые доли в смеси:

   соответственно,

   

Пример 3. 16 г смеси цинка, алюминия и меди обработали избытком раствора соляной кислоты. При этом выделилось 5,6 л газа (н.у.) и не растворилось 5 г вещества. Определить массовые доли металлов в смеси.

В третьем примере два металла реагируют, а третий металл (медь) не вступает в реакцию. Поэтому остаток 5 г — это масса меди. Количества остальных двух металлов — цинка и алюминия (учтите, что их общая масса 16 − 5 = 11 г) можно найти с помощью системы уравнений, как в примере №2.

Ответ к Примеру 3: 56,25% цинка, 12,5% алюминия, 31,25% меди.

Следующие три примера задач (№4, 5, 6) содержат реакции металлов с азотной и серной кислотами. Главное в таких задачах — правильно определить, какой металл будет растворяться в ней, а какой не будет.

Пример 4. На смесь железа, алюминия и меди подействовали избытком холодной концентрированной серной кислоты. При этом часть смеси растворилась, и выделилось 5,6 л газа (н.у.). Оставшуюся смесь обработали избытком раствора едкого натра. Выделилось 3,36 л газа и осталось 3 г не растворившегося остатка. Определить массу и состав исходной смеси металлов.

В этом примере надо помнить, что холодная концентрированная серная кислота не реагирует с железом и алюминием (пассивация), но реагирует с медью. При этом выделяется оксид серы (IV).

Со щелочью реагирует только алюминий — амфотерный металл (кроме алюминия, в щелочах растворяются ещё цинк и олово, в горячей концентрированной щелочи — ещё можно растворить бериллий).

к оглавлению ▴

Решение примера 4.

1. С концентрированной серной кислотой реагирует только медь, число моль газа: моль

   (конц.)
   (не забудьте, что такие реакции надо обязательно уравнивать с помощью электронного баланса)

   Так как мольное соотношение меди и сернистого газа , то меди тоже моль.
   Можно найти массу меди:

   г.

2. В реакцию с раствором щелочи вступает алюминий, при этом образуется гидроксокомплекс алюминия и водород:

   

3. Число моль водорода: моль,мольное соотношение алюминия и водорода и, следовательно, моль.

   Масса алюминия:

   г

4. Остаток — это железо, массой 3 г. Можно найти массу смеси: г.
5. Массовые доли металлов:

Пример 5. 21,1 г смеси цинка и алюминия растворили в 565 мл раствора азотной кислоты, содержащего 20 мас. % НNО₃ и имеющего плотность 1,115 г/мл. Объем выделившегося газа, являющегося простым веществом и единственным продуктом восстановления азотной кислоты, составил 2,912 л (н.у.). Определите состав полученного раствора в массовых процентах. (РХТУ)

В тексте этой задачи чётко указан продукт восстановления азота — «простое вещество». Так как азотная кислота с металлами не даёт водорода, то это — азот. Оба металла растворились в кислоте.

В задаче спрашивается не состав исходной смеси металлов, а состав получившегося после реакций раствора. Это делает задачу более сложной.

к оглавлению ▴

Решение примера 5.

1. Определяем количество вещества газа: моль.
2. Определяем массу раствора азотной кислоты, массу и количество вещества растворенной :

   Обратите внимание, что так как металлы полностью растворились, значит — кислоты точно хватило (с водой эти металлы не реагируют). Соответственно, надо будет проверить, не оказалась ли кислота в избытке, и сколько ее осталось после реакции в полученном растворе.

3. Составляем уравнения реакций (не забудьте про электронный баланс) и, для удобства расчетов, принимаем за — количество цинка, а за — количество алюминия. Тогда, в соответствии с коэффициентами в уравнениях, азота в первой реакции получится моль, а во второй — моль:

   

   

   

   

4. Тогда, учитывая, что масса смеси металлов г, их молярные массы — г/моль у цинка и г/моль у алюминия, получим следующую систему уравнений:

   
   – количество азота
   – масса смеси двух металлов

   Решать эту систему удобно, домножив первое уравнение на 90 и вычитая первое уравнение их второго.

   значит, моль

   значит, моль

   Проверим массу смеси:

   г.
   

5. Теперь переходим к составу раствора. Удобно будет переписать реакции ещё раз и записать над реакциями количества всех прореагировавших и образовавшихся веществ (кроме воды):

   

   

6. Следующий вопрос: осталась ли в растворе азотная кислота и сколько её осталось?По уравнениям реакций, количество кислоты, вступившей в реакцию: моль,т.е. кислота была в избытке и можно вычислить её остаток в растворе:

   моль.

7. Итак, в итоговом растворесодержатся:

   нитрат цинка в количестве моль:

   г

   нитрат алюминия в количестве моль:

   г

   избыток азотной кислоты в количестве моль:

   г

8. Какова масса итогового раствора?Вспомним, что масса итогового раствора складывается из тех компонентов, которые мы смешивали (растворы и вещества) минус те продукты реакции, которые ушли из раствора (осадки и газы):
   

   Масса нового раствора

   =

   Сумма масс смешиваемых растворов и/или веществ

   —

   Масса осадков

   —

   Масса газов

   Тогда для нашей задачи:

   = масса раствора кислоты + масса сплава металлов — масса азота

   г

   г

9. Теперь можно рассчитать массовые доли веществ в получившемся растворе:

Пример 6. При обработке г смеси меди, железа и алюминия избытком концентрированной азотной кислоты выделилось л газа (н.у.), а при действии на эту смесь такой же массы избытка хлороводородной кислоты — л газа (н.у.). Определите состав исходной смеси. (РХТУ)

При решении этой задачи надо вспомнить, во-первых, что концентрированная азотная кислота с неактивным металлом (медь) даёт , а железо и алюминий с ней не реагируют. Соляная кислота, напротив, не реагирует с медью.

к оглавлению ▴

Задачи для самостоятельного решения.

    Прежде всего, допустим, что состав исходной смеси постоянен, jj (t) = j , и что в момент i = О [c.152]

    Таким образом, единственного уравнения с начальным условием g (0) = 0 достаточно, если 1) протекает только одна реакция 2) состав исходной смеси постоянен и 3) начальный состав совместим с составом исходной смеси в смысле соотношения (VII.5) или если рассматривается только стационарный режим. [c.152]

    Снова в наиболее общем случае необходимо решать все 5 уравнений такого типа, однако можно показать, что достаточно только Е уравнений, если 1) протекает В независимых реакций 2) состав исходной смеси постоянен и 3) начальный состав и состав исходной смеси совместимы в том смысле, что можно найти такие Я значений , 0, чтобы  [c.154]

    Общее правило о минимально необходимом числе уравнений следующее необходимо одно уравнение для каждой независимой реакции и одно уравнение для каждого из составов, независимых один от другого и несовместных со средним составом исходной смеси. Если состав исходной смеси постоянен, он совпадает со своим средним значением, так что это правило применимо к несовместным вариациям состава исходной смеси (см. упражнение VII.3)..  [c.155]

    Для предупреждения подобных аварий при выпаривании легковоспламеняющихся компонентов из взрывоопасных продуктов следует строго регламентировать состав исходной смеси, поступающей на упарку, а также состав кубового продукта, до которого может отгоняться легкокипящий компонент. При этом следует всегда помнить, что при оголении греющей поверхности теплообменного аппарата температура стенки и пленки кубового продукта, смачивающего эту поверхность, может приближаться к температуре самого теплоносителя, что может вызвать местные перегревы продукта, взрывчатое разложение термически нестабильного вещества. Поэтому при выпаривании и разложении продуктов, способных в концентрированном виде к самопроизвольному химическому разложению, следует принимать меры, исключающие [c.138]

    Когда известен состав исходной смеси, можно с помощью выведенного уравнения быстро рассчитать концентрацию каждого исходного вещества, которая соответствует данной, отнесенной к одному из реагентов (К) степени превращения ан- [c.114]

    Состав исходной смеси находится в зависимости от того, для каких целей проводится конверсия. Если целевым продуктом процесса должен быть водород, то исходное сырье должно содержать минимальное количество азота. [c.249]

    Состав исходной смеси газов (об.%) 47,47 Н , 22,41 Н2О, 20,93 СО, 5,6 СН4, 1,56 (Ыг+Аг), 1,48 СОа, 0,31 [c.116]

    В определенных условиях метан способен к термическому разложению с образованием водорода и углерода. Варьируя условия реакции (температуру, продолжительность нагревания, давление, состав исходной смеси и т. д.), можно при термическом разложении метана получить, наряду с водородом и углеродом, другие продукты. Относительные скорости разложения метана (по выходу водорода) в кварцевой трубке при- отсутствии катализаторов, атмосферном давлении и длительности нагревания 10 мин приведены ниже  [c.24]

    Во всех случаях увеличение приводит к увеличению с1р. Поэтому исследование уравнения /Ср=/(-> 1р) и его частных случаев, приведенных выше, позволяет подбирать условия, обеспечивающие как увеличение Ххр (если рассматриваемая реакция является целевой), так и ее снижение (если рассматриваемая реакция является нежелательной, побочной). Такими условиями могут быть температура Т, давление Р и состав исходной смеси б. [c.125]

    Для расчета ВЕП и ВЕС нужно в экспериментальном реакторе определить константу равновесия и величину степени превращения как функции 2, а также состав исходной смеси при различных количествах поступающего газа. [c.257]

    Обычно исходными параметрами для технологического расчета адсорберов служат расход и состав исходной смеси свойства сорбента условия, при которых должны протекать стадии адсорбции и регенерации предельно-допустимая концентрация в очищенном газе (концентрация проскока). Целью расчета является определение основных размеров адсорбера (диаметра и высоты слоя сорбента), продолжительности стадий адсорбции и регенерации, числа адсорберов, при котором может быть обеспечена циклически-непрерывная работа всей установки. [c.66]

    Следует, однако, отметить, что приведенные выше соотношения позволяют выполнить расчеты по этой схеме, если известен индивидуальный состав исходной смеси. Для расчета состава продуктов из технического сырья необходима группировка с тем, чтобы представить сырье ограниченным числом характерных структур, в соответствии с методами, рассмотренными в главе II (стр. 75). Представление сырья пиролиза групповыми компонентами при расчете состава продуктов по радикально-ценному механизму успешно используется в работах Калиненко, Фейгина и их сотрудников [17]. Ниже (стр. 257) такая группировка описана применительно к кинетическим расчетам пиролиза в трубчатых печах. [c.246]

    Во всех случаях увеличение Кр приводит к увеличению Поэтому исследование уравнения (УП-50) и его частных случаев, приведенных выше, позволяет подбирать условия, обеспечивающие увеличение возможной глубины превращения. На последнюю величину, очевидно, влияют температура, давление и состав исходной смеси. [c.211]

    Материальный и тепловой балансы. В режиме идеального смешения температуры и концентрации реагентов одинаковы по всему объему реактора такой же состав и температуру имеет и поток, выходящий из реактора. Состав исходной смеси, которая подается в реактор, будет конечно, другим, так что у входа в реактор идеального смешения все переменные изменяются скачкообразно. Уравнения материального баланса реактора идеального смешения, работающего в стационарном режиме, легко получить, приравнивая разность между количеством -го вещества, входящим и выходящим из реактора в единицу времени, скорости изменения количества данного вещества в результате химических реакций [c.275]

    Для того чтобы определить оптимальный профиль температур в печи и максимальную скорость образования целевого продукта, нужно знать состав исходной смеси на входе в печь и зависимость [c.11]

    Расчет процесса разделения по уравнению (I, 132) производится в следующей последовательности. Задано количество загруженной в куб смеси Оу, кГ-моль состав исходной смеси Ху, мол. доли состав дистиллята Хр, мол. доли состав кубового остатка Хр, мол. доли скорость испарения — отгонки О, кГ-моль ч. [c.60]

    Расчет температуры подогрева жидкости Т и состава равновесных фаз X ж у оформлен в виде процедуры РЕЕВ. Формальными параметрами процедуры являются N — число компонентов системы Р и ХЕ — количество и состав исходной смеси УЕ — количество паровой фазы X, V, Т — выходные параметры — состав пара, состав жидкости и температура значения величин Р, УР и массива ХЕ задаются в исходной информации. В процедуре используются также глобальные переменные, которые необходимо задавать А, А2, А >, А — массивы коэффициентов уравнения для расчета констант фазового равновесия, ЕР8 — точность расчета температуры Т — начальное значение температуры. Коэффициенты Л1, А2, ЛЗ, Л4 для каждого компонента определяются по экспериментальным данным Р — Тс использованием программы метода наименьших квадратов (стр. 338). [c.199]

    Состав исходной смеси и продуктов разделения [c.257]

    Состав исходной смеси ограничивается пределами взрывоопасных концентраций, поэтому в поступающую в реактор смесь всегда добавляют водяной пар (25—50% об.), который способствует также повышению селективности за счет десорбции акролеина. [c.419]

    Пример У1-6. Предполагается испытать различные варианты технологического оформления процесса превращения вещества А в продукт Я. Состав исходной смеси 99% Л и 1% / . Смесь, выходящая из реактора, должна содержать 10% А и 90% Реакция является элементарной и протекает в соответствии со следующим стехиометрическим уравнением  [c.154]

    Для того, чтобы определить оптимальный профиль температур в реакторе и найти отсюда максимальную скорость образования целевого продукта, нужно знать состав исходной смеси на входе в аппарат и зависимость скорости реакции От температуры. На основании этих данных можно вычислить скорость реакции как функцию температуры и степени превращения и затем представит указанные зависимости графически (рис. УП1-8 или VHI-9). Пунктирные лй- [c.217]

    Газ движется слева направо. Состав исходной смеси, % Q(i = a,74 jj =81,9  [c.218]

    Исходные данные для расчета реактора обычно включают его производительность, выраженную тем или иным способом, и состав исходной смеси, поступающей в реактор. Все прочие параметры могут быть рассчитаны на основе соответствующих уравнений либо принимаются, исходя из известных экспериментальных данных. [c.254]

    Последнее равенство является контрольным и позволяет путем подбора определять долю от1 она е многокомпонентных смесей прн. аданных температуре и давлении. Зная состав исходной смеси, температуру и давление, определяют давление паров или константы равновесия отдельных комнонентов и затем, задаваясь различными. начепиями доли отгона е, определяют соответствующие концентрацпи компонентов в паровой фазе и суммируют их. Искомой доле отгона отвечает то значение е, при котором 2Аг/ = 1. [c.200]

    Оценка термодинамической эффективности различных схем ректификации многокомпонентных смесей выполнена в работе [24], где с-ра ннвалнсь обычные схемы из простых колонн (рпс. П-16, а), и схемы со связанными материальными и тепловыми потоками (рис. П-16, б и в цифры у колонн соответствуют номеру таредки N и общему их числу). Состав исходной смеси, относительные летучести компонентов, составы и массы получаемых продуктов приведены в табл. П.2. [c.119]

    Обычно задан состав исходной смеси стехиометрпческие коэффициенты а,, термостатический параметр / и параметры кинетической зависимости предполагаются известными. Так как уравнения (УП.ЗЗ) и (УП.34) содержат пять переменных ТГ, 0 и Q, значения трех переменных надо выбрать, а двух остальных — вычислить из этих уравнений. Переменная Тf связана с исходной смесью в одних случаях она задана, а в других — может быть поставлен вопрос, нуждается ли исходная смесь в предварительном подогреве или охлаждении. Переменные Т и связаны с продуктом процесса и, хотя температура продукта может не играть особой роли, достигнутая в процессе степень полноты реакции имеет решающее значение, поскольку она определяет скорость образования продукта, получение которого является целью всего процесса. Переменные 0 и связаны с конструкцией реактора и выбираются относительно свободно. Время контакта 0 равно отношению и если д задано исходя из требуемой производительности процесса, то 0 определяет необходимый объем реактора V. Если же необходимо использовать определенный реактор с заданным объемом V, значение 0 определяет объемную скорость потока д. [c.159]

    Представленные на рис. 39 схемы систем показывают предельные возможности по селективному отделению полученных продуктов из реакционной смеси. Такой вариант стациона43ного процесса предопределяет состав исходной смеси А—В. [c.201]

    Предполагаем, что в процессе сепарации устаь авливается состояние равновесия при давлении сепарации р и температуре t , состав исходной смеси задан в молярных долях (рис. 3). Используем следующие обозначения Р — число молей исходной смеси а — состав исходной смеси в молярных долях V, Уг — число молей и молярный состав газа сепарации Ь, х,—число молей и молярный состав газового конденсата. Запишем материальный баланс процесса [c.33]

    Состав исходной смеси 40 м )л. % А, 40 мол. % В, 20 мол. % инертного газа. Теплоемкости (в дж/кмодь град ) исходные вещества—25,1-10 , продукты реакции—41,87-10 , инертный газ—20,9 10 . Величина ДН,=53,5-10 дж кмoль- A при 278 °К- Известна также зависимость k от Т  [c.155]

    При прокалнпании 1,56 г смеси карбоната цинка с оксидом цинка получили 1,34 г оксида цинка.. Вычислить состав исходной смеси (в процентах по массе). [c.242]

    Если известен состав исходной смеси и полное давление, то парциальное давление можно выразить через величину степени превращения. Например, для реакции типа Л+ + 5 при исходном составе (50% А и 507о В) и полном давлении, равном [c.129]

    XapaKTqjK THKH мембранной установки, работающей в режиме идеального каскада (т. е. с изменяющимся от ступени к ступени соотнощением потоков пермеата и исходного 9 для вырав-ниваиия концентрации целевого компонента в межступенчатых потоках смещения), представлены в табл. 8.21 (1-я ступень — исходный газ, 16-я—вывод пермеата). Разность давлений в каждой ступши одинакова и равна 2,76-10 Па. Состав исходной смеси (в мол. долях) Кг — 3,50-10 Хе — 7,1Ы0 Аг — остальное. [c.319]

    Здесь М — массовый поток распределяемого компо нента из газовой фазы в жидкую во всем аппарате Обычно в качестве исходных данных при проектиро ваини задаются расход и состав исходной смеси конечная концентрация разделяемой смеси или сте пень извлечения распределяемого компонента, на чальный состав абсорбента или экстрагента. Тогда [c.43]

    Здесь же приведем данные о конверсии СО, поскольку эта реакция (СО-ЬНаО — -СОг+Нг) приводит к получению дополнительных количеств водорода. На результаты этой реакции оказывают влияние температура и состав исходной смеси, причем уравнение, связывающее степень превращения СО— X с константой равновесия и соотношениями компонентов в исходной смеси /ИнзО- осо НаО осОа осо = 6 oJ. она тосо = бна, следующее  [c.320]

    Я 1 И 1 8 а 8 Я 1 1 1 р а И. Состав исходной смеси,. % Г Совтав гидрогенизата, % Удельная радиоактивность, % от радиоактивности исходного меченого компонента Доля суммарной радиоактивности, %  [c.231]

    В молекулярных (низковольтных) масс-снект-р а X низкого разрешения преобладают пики молекулярных ионов, что позволяет рассчитывать по этим спектрам групповой состав исходной смеси. Число групп соединений,поддающихся определению этим методом, ограничено. Члены гомологических рядов углеводородов H2 +z, сернистых, С Нгп+гй.л и кислородных nHin+zO,j соединений имеют четные молекулярные массы. В масс-спектрах соедпнений каждого из этих трех классов пики членов разных гомологических рядов, величины z в формулах которых различаются па 14 единиц, взаимно налагаются. В результате в молекулярных масс-спектрах смеси соединений этих классов можно выделить не более 7 серий четных величин т/е, характеризующихся значениями 2 = 2—14р, —i p, —2—14р, —4—14р, —6— 14р, —8—14/7, —10—14р, где = О, 1, 2, 3 и т. д. Ясно, что величины Z для сернистых и кислородных соединений не равны значениям z в рядах изобарных им углеводородов (например, при X — у = i первые ниже на 4 и 2 единицы соответственно). [c.36]

    Продукт R должен получаться со скоростью 12-10″ кмоль/сек. Его экстрагируют из реакционной массы, а непрореагировавщую часть веществ Аи В уничтожают, поскольку их рециркуляция невозможна. Рассчитать оптимальные размеры реактора, выбрать его тип и определить оптимальный состав исходной смеси. [c.160]

    Другим фактором, влияющим на общую кислотность цеолитов, является соотношение оксидов алюминия и кремния. Найдено, что кислотная сила фожазитов возрастает при уменьшении числа атомов алюминия. Соотношение 5102/А120з можно менять в широких пределах, изменяя состав исходной смеси или удаляя алюминий из отвержденного цеолита. Установлено, что у цеолитов X сила и число кислотных центров меньше, чем у типа У. Это кажется удивительным, потому что цеолиты X содержат больше AI2O3 и, следоват(зльно, больше протонов. Замечено, что деалюминирование цеолита типа Y на ЪЪ% не влияет на активность катализатора при крекинге изооктана,, что объясняется сохранением очень сильных кислотных центров. [c.109]

---

Расчет состава смеси по химической реакции

           
Стандартный сценарий подобных задач сводится к тому, что смесь двух
веществ реагирует с одним реагентом. Зная количество израсходованного
реагента (полученного продукта), и массу смеси веществ, можно
определить доли каждого из веществ. Возможны несколько усложненные
варианты: например, когда масса смеси веществ неизвестна, но смесь
веществ участвует в двух реакциях, или когда дана смесь из трех веществ
с известной массой и две серии реакций. Встречаются задачи, когда смесь
из трех веществ неизвестной массы участвует в трех сериях реакций.
Анализу различных  способов решения этих задач посвящена данная
глава.

            Задача 2.1. 
В результате полного восстановления 30,4 г смеси монооксида
железа  FeO и триоксида  дижелеза Fe2O3  избытком CO
было получено 11,2 л (н. у.) углекислого газа. Определите массовую долю
монооксида железа в смеси.

           
Способ 2А. Составлением системы уравнений. Начнем решение задачи с
составления уравнений реакций:

FeO + CO              Fe + CO2

Fe2O3  + 3CO         2Fe + 3CO2

Под уравнениями подставим данные, соответствующие молярному уровню
прочтения уравнения. Например, уравнение взаимодействия триоксида
дижелеза с СО можно прочитать так: В результате взаимодействия 1 моля
Fe2O3 c 3 молями угарного газа образуется 2 моля металлического железа
и 3 моля углекислого газа. Над уравнением поместим данные,
соответствующие условию задачи, введя минимальное число неизвестных.
Предварительно переведем полученный объем углекислого газа в количество
вещества n(СО2)=11,2:22,4=0,5 моль

     x
г                               
(0,5-y)

   FeO  +  СО    ®      Fe +  СО2

1
моль                             
1 моль 

  72
г                                        

(30,4-x)г                           
y 

Fe2O3  + 3СО  ®    2Fe + 3СО2

1
моль                         
3 моль   

 160
г                                           

Отношение массы реагента из условия задачи к массе реагента,
подставленной из уравнения реакции, равно такому же отношению масс,
молей, объемов для продукта реакции, т. е.: x/72=(0,5-y):1 и
(30,4-x)/160=y/3. Таким образом, мы получили систему уравнений с двумя
неизвестными. Решение системы уравнений даст количество диоксида
углерода, полученного при восстановлении Fe2O3 равное 0,3 молям.
Следовательно, при восстановлении FeO образовалось 0,2 моль CO2. Значит
в исходной смеси находилось 0,2 моль FeO и 0,1 моль Fe2O3. Общая масса
такой смеси будет равна 0,2·72 + 0,1·160=30,4. Массовая доля FeO будет
равна 14,4:30,4=0,4737 или 47,37%.

           
 Способ 2Б.  Составлением системы уравнений в неявном виде.
Этот способ является более простым в сравнении с предыдущим, т. к.
связан с более легкими расчетами. Отличие его от способа 2а состоит в
том, что количества продуктов, выражаем двумя неизвестными, например,
y1 и y2.   

   x г                                   
y1

   FeO  +  CO  ®      Fe +   CO2

1
моль                             
1 моль 

  72
г                                        

(30,4-x)г                              
y2

Fe2O3  + 3CO   ®      2Fe + 3CO2

1
моль                             
3 моль   

 160
г                                           

           
Нам известно, что y1 + y2 = 0,5 моль (11,2 л). Из пропорций выразим y1
и y2, подставив полученные значения в предыдущее уравнение, получим:
х:72 + 3(30,4-x):160 = 0,5. Решив уравнение получим х=14,4.

            Способ 2В. С использованием количества вещества. 

  х                            
у

FeO + CO   ®      Fe + CO2

  у                                 
3у 

Fe2O3  + 3CO     ®     2Fe + 3CO2 

            Примем количество FeO за х, а количество Fe2O3 за у.  Из уравнений реакций следует, что 1 моль FeO позволит получить 1 моль углекислого газа. А 1 моль Fe2O3 — 3 моль углекислого газа. Следовательно из х моль FeO получится х моль углекислого газа, а из у моль Fe2O3 — 3у моль СО2. Выразим массу оксидов железа через принятые нами количества вещества. m(FeO)=72x; m(Fe2O3) = 160y.  Полученные значения масс позволяют получить первое уравнение m(FeO) + m(Fe2O3)
= 30,4 или 72х + 160у = 30,4. Найдём полученное количество углекислого
газа 11,2/22,4=0,5. Найдя суммарное в обеих реакциях количество
углекислого газа, получим второе уравнение. х + 3у = 0,5. Таким образом
нам удалось получить систему уравнений с двумя неизвестными: 72х + 160у
= 30,4

                       
х + 3у = 0,5

Умножив второе уравнение на 72 получим: 72х + 216у = 36. Отняв от
первого уравнения второе найдем: 56у=5,6. Откуда у=0,1, а х = 0,2.
Таким образом массовая доля монооксида железа будет равна w(FeO)= 0,2·72/30,4= 14,4/30,4=0,4737 или 47,37%.

            Задача 2.2.
Смесь муравьиной и уксусной кислот была поделена на 2 равные части.
Одна часть смеси при взаимодействии с магнием выделила 5,6 л водорода,
а  другая была сожжена. Продукты ее сгорания были пропущены в
избыток раствора известковой воды. Масса выпавшего при этом осадка
составила 80 г. Определите состав исходного раствора (в мольных долях)
и его массу.

           
Для решения задачи воспользуемся способом 2в.  Начнем с
составления уравнений реакций химических процессов, описанных в задаче.

2CH3COOH + Mg ® Mg(CH3COO)2 + H2

2HCOOH  + Mg ® Mg(HCOO)2 + H2

CH3COOH +  2O2 ®  2CO2 + 2H2O 

HCOOH +    0,5O2  ® CO2 + H2O

CO2  + Ca(OH)2   ®    CaCO3 + H2O 

            Найдем количество выделившегося водорода. n (Н2) = 5,6/22,4=0,25 моль.

           
Из уравнений реакции кислот с магнием следует, что количество кислот
вдвое превышает количество выделившегося водорода. Значит n(СН3СООН) +
n(НСООН) = 0,5 моль.

            С
другой стороны, из уравнения реакции углекислого газа с гидроксидом
кальция следует, что количество выпавшего в осадок карбоната кальция
равно количеству образовавшегося в ходе реакции горения кислот
углекислого газа. n(СаСО3) = m/M=80/100 = 0,8 моль. Þ n(СО2) = 0,8 моль.

           
Каждый моль муравьиной кислоты в результате горения образует 1 моль
углекислого газа, а каждый моль уксусной кислоты образует 2 моль
углекислого газа. Þ n(НСООН) + 2n(СН3СООН) = 0,8 моль.

            Решим полученную систему уравнений:

n(СН3СООН) + n(НСООН) = 0,5 моль.

n(НСООН) + 2n(СН3СООН) = 0,8 моль. 

            Решив найдем, что n(СН3СООН) = 0,3 моль (после разделения)

n(НСООН)=0,2 моль (после разделения).

Нетрудно определить, что количество исходной уксусной смеси в смеси
до её разделения было равно 0,3*2=0,6 моль; количество исходной
муравьиной кислоты было равно 0,2*2=0,4 моль. Мольная доля уксусной
кислоты в исходной смеси равна c(СН3СООН) = 0,6/1=0,6 или 60%. Мольная
доля муравьиной кислоты равна c(НСООН) = 0,4/1=0,4 или 40%.

            Масса исходного раствора равна m(НСООН) + m(СН3СООН) = 0,4*46 + 0,6*60= 18,4 + 36 = 54,4 г.

            Задача 2.3. При
сжигании 2,48 г смеси пропана, пропена, пропина образовалось 4,03 л
углекислого газа (н. у.). Сколько граммов воды получилось при этом?

            Для решения найдем количество углекислого газа. n(СО2)= V:Vм=4,03 л: 22,4 л/моль =0,18 моль. n(С)= n(СО2)=0,18 моль. Найдем массу углерода m(C)= n·M= 0,18 моль·12 г/моль=2,16 г. Масса водорода, входящего в состав углеводородов будет равна m(H) = 2,48 г — 2,16 г = 0,32 г. Найдем количество водорода n(Н)= m/M 0,32 г/1 г/моль = 0,32 моль. n(Н)= n(Н2О)·2. n(Н2О)=0,16 моль. m(H2O) = n·M = 0,16моль·18=2,88 г.

Если в расчетной задаче используют смесь или сплав двух или более веществ, то можно говорить, что это  задачи на смеси и сплавы. Ничего особенного в решении таких задач нет. При решении задач на смеси или сплавы необходимо учитывать, что при добавлении реагента в смесь или сплав уравнения химических реакций добавленного вещества с исходными веществами смеси записывают отдельно. Необходимо учитывать реакционную способность веществ.

Например, при добавлении к смеси алюминиевых и медных опилок щелочи только алюминий прореагирует с щелочью. 

В некоторых случаях вещества в исходной смеси могут реагировать друг с другом (например, при нагревании). 

Вещества в смеси не обязательно связаны между собой стехиометрическими соотношениями, поэтому записывать реакцию веществ в смеси с добавляемым веществом в одно уравнение будет ошибкой!

Например, при растворении смеси цинковых и алюминиевых опилок в соляной кислоте необходимо записать два отдельных уравнения химических реакций:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂

Также в некоторых ситуациях при решении задач на смеси и сплав вам понадобится умение решать системы линейных уравнений.

В современных задачах ЕГЭ по химии задачи на смеси являются одним из компонентов сложной многокомпонентной расчетной задачи.

Примеры задач на смеси из реальных ЕГЭ по химии.

1. (ЕГЭ 2012) Смесь порошкообразных серебра и меди массой 4,608 г с массовой долей серебра 60%, растворили при нагревании в концентрированной серной кислоте. Выделившийся газ пропустили через раствор гидроксида бария массой 42,75 г с массовой долей 20%. Вычислите массу образовавшегося осадка.

2. (ЕГЭ 2012) Смесь магниевых и цинковых опилок обработали избытком разбавленной серной кислоты, при этом выделилось 22,4 л (н.у.) водорода. Если такую же массу смеси обработать избытком раствора гидроксида натрия, то выделится 13,44 л (н.у.) водорода. Рассчитайте массовую долю магния в исходной смеси.

3. (ЕГЭ 2012) Смесь магниевых и алюминиевых опилок обработали избытком разбавленной соляной кислоты, при этом выделилось 11,2 л (н.у.) водорода. Если такую же массу смеси обработать избытком раствора гидроксида калия, то выделится 6,72 л (н.у.) водорода. Рассчитайте массовую долю магния в исходной смеси.

4. (ЕГЭ 2012) Смесь алюминиевых и железных опилок обработали избытком разбавленной соляной кислоты, при этом выделилось 8,96 л (н.у.) водорода. Если такую же массу смеси обработать избытком раствора гидроксида натрия, то выделится 6,72 л (н.у.) водорода. Рассчитайте массовую долю железа в исходной смеси.

5. (ЕГЭ 2013) На растворение смеси железа и оксида железа(III) потребовалось 146 г 20%-ного раствора соляной кислоты. При этом выделилось 2,24 л (н.у.) газа. Определите массовую долю железа в исходной смеси.

6. (ЕГЭ 2013) При обработке 6,07 г смеси сульфида цинка и оксида цинка избытком соляной кислоты выделилось 560 мл газа (н.у.). Вычислите объём раствора гидроксида натрия с массовой долей 36% и плотностью 1,4 г/мл, который потребуется затратить для превращения образовавшегося хлорида цинка в тетрагидроксоцинкат натрия.

7. (ЕГЭ 2013) В результате нагревания 12,96 г смеси порошков меди и оксида меди(II) на воздухе её масса увеличилась на 2,24 г. Вычислите объём раствора серной кислоты с массовой долей 96% и плотностью 1,84 г/мл, который потребуется для растворения исходной смеси.

8. (ЕГЭ 2013) Если смесь безводных хлорида железа(III) и сульфата меди(II) добавить к раствору гидроксида натрия, то образуется 15,6 г осадка. Если ту же смесь добавить к раствору нитрата бария, то выделится 11,65 г осадка. Определите массовую долю хлорида железа(III) в исходной смеси.

9. (ЕГЭ 2013) Смесь натрия и оксида натрия растворили в воде. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа и образовалось 240 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 10%. Определите массовую долю натрия в исходной смеси.

10. (ЕГЭ 2013) Если смесь хлоридов калия и кальция добавить к раствору карбоната натрия, то образуется 10 г осадка. Если ту же смесь добавить к раствору нитрата серебра, то образуется 57,4 г осадка. Определите массовую долю хлорида калия в исходной смеси

11. (ЕГЭ 2013) Смесь сульфида алюминия и алюминия обработали водой, при этом выделилось 6,72 л (н.у.) газа. Если эту же смесь растворить в избытке раствора гидроксида натрия, то выделится 3,36 л (н.у.) газа. Определите массовую долю алюминия в исходной смеси.

12. (ЕГЭ 2013) Смесь карбоната натрия и гидрокарбоната натрия может прореагировать с 73 г 20%-ного раствора соляной кислоты или 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю карбоната натрия в исходной смеси.

13. (ЕГЭ 2013) Смесь сульфида алюминия и алюминия обработали водой, при этом выделилось 6,72 л (н.у.) газа. Если эту же смесь растворить в избытке соляной кислоты, то выделится 13,44 л (н.у.) газа. Определите массовую долю алюминия в исходной смеси.

14. (ЕГЭ 2013) Смесь меди и оксида меди(II) может прореагировать с 219 г 10%-ного раствора соляной кислоты или 61,25 г 80%-ного раствора серной кислоты. Определите массовую долю меди в смеси.

15. (ЕГЭ 2013) Смесь меди и оксида меди(II) может прореагировать с 243 г 10%-ного раствора бромоводородной кислоты, или с 28,8 г 85%-ного раствора серной кислоты. Определите массовую долю меди в смеси.

16. (ЕГЭ 2013) При растворении смеси меди и оксида меди(II) в концентрированной азотной кислоте выделилось 18,4 г бурого газа и было получено 470 г раствора с массовой долей соли 20%. Определите массовую долю оксида меди в исходной смеси.

17. (ЕГЭ 2013) На полное сжигание смеси углерода и диоксида кремния израсходовали кислород массой 22,4 г. Какой объём 20%-ного раствора гидроксида калия (ρ = 1,173 г/мл) может прореагировать с исходной смесью, если известно, что массовая доля углерода в ней составляет 70%?

18. (ЕГЭ 2013) Смесь гидросульфата и сульфата натрия с массовой долей сульфата в ней 60% может вступить в реакцию с 144 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,11 г/мл). На исходную смесь подействовали избытком раствора гидроксида бария. Найдите массу осадка, образовавшегося при этом.

19. (ЕГЭ 2013) Смесь гидрокарбоната и карбоната калия с массовой долей карбоната в ней 73,4% может прореагировать с 40 г 14%-ного раствора гидроксида калия. Исходную смесь обработали избытком раствора серной кислоты. Какой объём (н.у.) газа выделяется при этом?

20. (ЕГЭ 2013) Смесь карбоната лития и карбоната бария обработали избытком раствора серной кислоты. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа и образовалось 11,65 г осадка. Определите массовую долю карбоната лития в исходной смеси солей.

21. (ЕГЭ 2013) При сжигании смеси углерода и оксида кремния(IV) в избытке кислорода выделился газ массой 132 г. Какая масса 15%-ного раствора гидроксида натрия может прореагировать с исходной смесью, если известно, что массовая доля оксида кремния в ней составляет 60%?

22. (ЕГЭ 2014) Смесь карбоната кальция и оксида кальция массой 25,6 г растворили в 480 мл 10%-ного раствора азотной кислоты (плотность 1,05 г/мл), при этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. Найдите массовую долю веществ в полученном растворе.

23. (ЕГЭ 2014) Смесь меди и цинка обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 2,24 л (н.у.) водорода. Если эту же смесь обработать избытком разбавленной азотной кислоты, то выделится 8,96 л (н.у.) оксида азота(II). Рассчитайте массовую долю меди в исходной смеси.

24. (ЕГЭ 2014) Смесь кремния и алюминия определённой массы обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. Если эту же смесь обработать избытком раствора гидроксида калия, то выделится 6,72 л (н.у.) газа. Рассчитайте массовую долю кремния в исходной смеси.

25. (ЕГЭ 2014) Смесь кремния и алюминия определённой массы обработали избытком разбавленной серной кислоты. При этом выделилось 0,336 л (н.у.) газа. Если эту же смесь обработать избытком раствора гидроксида натрия, то выделится 0,672 л (н.у.) газа. Рассчитайте массовую долю алюминия в исходной смеси.

26. (ЕГЭ 2014) Сухая смесь сульфата аммония и гидроксида натрия содержит 42% щёлочи по массе. В результате нагревания 22,86 г этой смеси выделился газ, который полностью прореагировал с гидрокарбонатом аммония, содержащимся в 234 г раствора. Определите массовую долю гидрокарбоната аммония в этом растворе.

27. (ЕГЭ 2015) Смесь хлорида натрия и бромида натрия может прореагировать с 4,48 л хлора (н.у.) или с 850 г 10%-ного раствора нитрата серебра. Определите массовую долю бромида натрия в исходной смеси.

28. (ЕГЭ 2015) Какой объём раствора азотной кислоты с массовой долей HNO₃ 32% (ρ = 1,2 г/мл) потребовался для растворения смеси меди и оксида меди(II), если в результате реакции выделился бесцветный газ объёмом 4,48 л (н.у.), а массовая доля металлической меди в смеси – 50%?

29. (ЕГЭ 2015) Смесь гидрокарбоната и карбоната натрия с массовой долей карбоната в ней 61,3% может прореагировать с 144 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия (плотностью 1,11 г/мл). Какая масса 15%-ного раствора соляной кислоты потребуется для растворения исходной смеси?

30. (ЕГЭ 2016) Определите массовые доли (в %) сульфида калия и сульфида алюминия в смеси, если при обработке 20 г этой смеси водой выделился газ, который полностью прореагировал с 480 г 10%-ного раствора сульфата меди.

31. (ЕГЭ 2016) Смесь, состоящую из 78 г порошка цинка и 32 г серы, прокалили без доступа воздуха, затем растворили в 365 г 30%-ного раствора соляной кислоты. Определите массовую долю кислоты в образовавшемся растворе.

32. (ЕГЭ 2016) Смесь кремния и алюминия определённой массы обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 0,448 л (н.у.) газа. Если эту же смесь обработать избытком раствора гидроксида калия, то выделится 0,672 л (н.у.) газа. Рассчитайте массовую долю кремния в исходной смеси.

33. (ЕГЭ 2016) Смесь безводных сульфата алюминия и сульфата меди(II) добавили к избытку разбавленного раствора гидроксида натрия. При этом образовалось 4,9 г осадка. Если эту же смесь добавить к раствору нитрата бария, то выделится 46,6 г осадка. Определите массовую долю сульфата алюминия в исходной смеси.

34. (ЕГЭ 2016) Смесь порошков железа и алюминия реагирует с 806 мл 10%-ного раствора серной кислоты (ρ = 1,07 г/мл). При взаимодействии такой же массы смеси с избытком раствора гидроксида натрия выделяется 14,78 л водорода (н.у.). Определите массовую долю железа в смеси.

35. (ЕГЭ 2016) Смесь порошков железа и цинка реагирует с 153 мл 10%-ного раствора соляной кислоты (ρ = 1,05 г/мл). На взаимодействие с такой же массой смеси требуется 40 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,10 г/мл). Определите массовую долю железа в смеси.

36. (ЕГЭ 2017) При растворении смеси меди и оксида меди(II) в концентрированной серной кислоте выделилось 8,96 л (н.у.) газа и было получено 400 г раствора с массовой долей соли 20%. Определите массовую долю оксида меди(II) в исходной смеси.

37. (ЕГЭ 2017) Смесь порошков оксида магния и карбоната магния общей массой 20,5 г нагрели до прекращения изменения массы. Масса смеси уменьшилась на 5,5 г. Вычислите объём раствора серной кислоты с массовой долей 28% и плотностью 1,2 г/мл, который потребуется для растворения исходной смеси.

38. (ЕГЭ 2017) В результате нагревания 28,4 г смеси порошков цинка и оксида цинка на воздухе её масса увеличилась на 4 г. Вычислите объём раствора гидроксида калия с массовой долей 40% и плотностью 1,4 г/мл, который потребуется для растворения исходной смеси.

39. (ЕГЭ 2017) Смесь безводных сульфата алюминия и хлорида меди(II) растворили в воде и добавили к избытку раствора гидроксида натрия. При этом образовалось 19,6 г осадка. А если тот же раствор солей добавить к раствору нитрата бария, то выделится 69,9 г осадка. Определите массовую долю сульфата алюминия в исходной смеси.

40. (ЕГЭ 2017) Избыток водорода пропустили при нагревании над 4 г смеси оксида меди(II) и оксида кремния(IV) с массовой долей оксида меди(II) 80%. Образовавшийся твердый остаток обработали 20 мл 60%-ного раствора азотной кислоты (плотностью 1,4 г/см³). Найдите массовую долю соли в образовавшемся растворе.

41. (ЕГЭ 2017) При растворении смеси меди и оксида меди(II) в концентрированной серной кислоте выделилось 4,48 л (н.у.) газа и было получено 300 г раствора с массовой долей соли 16%. Определите массовую долю оксида меди(II) в исходной смеси.

42. (ЕГЭ 2017) Избыток водорода пропустили при нагревании над 4 г смеси оксида меди(II) и оксида кремния(IV) с массовой долей оксида меди(II) 80%. Образовавшийся твердый остаток обработали 20 мл 60%-ного раствора азотной кислоты (плотностью 1,4 г/см³). Найдите массовую долю соли в образовавшемся растворе.

43. (ЕГЭ 2019) Твёрдую смесь хлорида бария и сульфата алюминия общей массой 9,66 г добавили к 100 г воды. При этом в растворе не осталось ни ионов бария, ни сульфат-анионов. К полученному раствору добавили 53 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю карбоната натрия в конечном растворе.

44. (ЕГЭ 2021)Смесь, содержащую алюминий и кремний, растворили в 20%-ном растворе гидроксида натрия. В результате получили 232,5 г раствора, в котором массовая доля щёлочи оказалась в 4 раза меньше, чем в исходном. Выделившийся в результате реакции газ пропустили при нагревании над порошком оксида меди(II) массой 80 г, при этом оба вещества между собой прореагировали полностью. Вычислите массовую долю кремния в исходной смеси.

45. (ЕГЭ 2021) Смесь меди и оксида меди(II) массой 35,2 г может прореагировать с концентрированным 56%-ным раствором серной кислоты или с такой же массой разбавленного 14%-ного раствора серной кислоты. Вычислите массовую долю соли в растворе, полученном после добавления смеси к разбавленному раствору серной кислоты.

46. (ЕГЭ 2021) Смесь, состоящую из нитрата цинка, нитрата меди(II) и нитрата серебра, растворили в воде. При этом получили раствор, в котором массовая доля нитрата цинка составила 18,9%, а массовая доля нитрата меди(II) – 9,4%. В первую колбу налили 500 г этого раствора и внесли медную проволоку. После окончания реакции массовая доля нитрата меди(II) в колбе составила 25,5%. (Возможной реакцией избытка меди с нитратом меди(II) пренебречь.) Во вторую колбу налили 200 г исходного раствора и добавили избыток порошка цинка. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе во второй колбе.

47. (ЕГЭ 2021) Смесь бромида кальция и хлорида меди(II) растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 200 г раствора в первой колбе добавили 785 г 30%-ного раствора нитрата серебра. При этом массовая доля нитрата серебра в растворе уменьшилась вдвое. К 340 г раствора во второй колбе добавили избыток раствора иодида калия, в результате чего в осадок выпало 64,94 г соли. Вычислите массовую долю каждой из солей в третьей колбе.

48. (ЕГЭ 2021) Смесь бромида калия и иодида калия растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 250 г раствора в первой колбе добавили 430 г 40%-ного раствора нитрата серебра. После завершения реакции массовая доля нитрата серебра в образовавшемся растворе составила 8,44%. К 300 г раствора во второй колбе добавили избыток раствора нитрата меди(II), в результате чего в осадок выпало 28,65 г соли. Вычислите массовую долю каждой из солей в третьей колбе.

49. (ЕГЭ 2021) Смесь сульфата железа(II) и хлорида цинка растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 800 г раствора в первой колбе добавили избыток раствора нитрата бария. При этом образовалось 116,5 г осадка. К 320 г раствора во второй колбе добавили 462 г 40%-ного раствора гидроксида натрия без доступа воздуха. При этом массовая доля щелочи в растворе уменьшилась в 2 раза. Вычислите массовую долю каждой из солей в растворе в третьей колбе.

50. (ЕГЭ 2021) Смесь хлорида магния и нитрата алюминия растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 750 г раствора в первой колбе добавили избыток раствора нитрата серебра. При этом образовалось 114,8 г осадка. К 300 г раствора во второй колбе добавили 868,54 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. При этом массовая доля щелочи в растворе уменьшилась в 1,6 раза. Вычислите массовую долю каждой из солей в третьей колбе.

51. (ЕГЭ 2021) Смесь хлорида бария и хлорида алюминия растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 300 г раствора в первой колбе добавили 164 г 10%-ного раствора фосфата натрия. При этом все исходные вещества прореагировали полностью. К 120 г раствора во второй колбе добавили 155,61 г 20%-ного раствора сульфата натрия. При этом массовая доля сульфата натрия в полученном растворе оказалась вдвое меньше, чем в исходном. Вычислите массовую долю каждой из солей в третьей колбе. Процессами гидролиза пренебречь.

52. (ЕГЭ 2021) Смесь хлорида бария и гидроксида бария растворили в воде. Полученный раствор разлили по трем колбам. К 520 г раствора в первой колбе добавили избыток раствора серной кислоты. При этом образовалось 163,1 г осадка. К 130 г раствора во второй колбе добавили 166,5 г 20%-ной соляной кислоты. В результате массовая доля кислоты в растворе уменьшилась вдвое. Вычислите массовую долю хлорида бария и гидроксида бария в растворе в третьей колбе.

53. (ЕГЭ 2021) Смесь, содержащую оксид фосфора(V) и оксид натрия, в которой соотношение числа атомов фосфора к числу атомов натрия равно 7 : 18, нагрели, а затем растворили в горячей воде. В результате получили 312,5 г раствора, в котором массовая доля атомов водорода составляет 7,36%. Вычислите массу фосфата натрия в полученном растворе.