ЕГЭ по химии: решение 34 задачи приемом «step by step» (часть 3).
Продолжаю рассматривать решение задач по неорганике с участием кислых солей приемом «step by step». Задачи взяла посложнее , олимпиадные, но принцип решения – тот же самый – последовательно, шаг за шагом решаем проблемы по мере их возникновения. Каждый человек, профессионально чем-то занимающийся, имеет свои сложившиеся приемы выполнения работы. Они, в том числе, обусловлены его личностными особенностями. Так и этот прием «step by step» нравится мне своей несуетливостью. Мне кажется, он идеально подходит для людей, экономящих свои силы, может быть, даже ленивых.
Задача 1
Фосфор, полученный с выходом 80,0% из 31,0 г фосфата кальция, сожгли в избытке кислорода и полученное при этом вещество растворили в 200 г водного раствора едкого кали с массовой долей КОН 6,72%. Определить массовые доли растворенных веществ в полученном растворе.
Решение
1. «Фосфор, полученный с выходом 80,0% из 31,0 г фосфата кальция…»
а) записываем потенциально возможное уравнение реакции:
Са3(РО4)2+5C+3SiO2=2P+3CaSiO3+5CO (1)
б) переводим числовую информацию в моли
n(Са3(РО4)2) =31 /310=0,1 моль;
По уравнению реакции(1) находим
n(P)теорет= 2n(Са3(РО4)2) =0,2 моль.
n(P)практич= n(P)теорет *ᾳ, где ᾳ - выход реакции = 0,8 , тогда n(P)практич=0,2*0,8=0,16 моль
2.Фосфор, полученный с выходом 80,0% из 31,0 г фосфата кальция, сожгли в избытке кислорода
а) 4Р+5О2=2Р2О5(2)
б) n(Р2О5)=0,5 n(P)практич=0,16*0,5=0,08 моль
3. Полученное при этом вещество растворили в 200 г водного раствора едкого кали с массовой долей КОН 6,72%. а)Потенциально возможные уравнения реакций:
Р2О5 +6КOH=2К3PO4 +3H2O (2)
Р2О5 +4КOH=2К2HPO4 + H2O (3)
Р2О5 +2 КOH +Н2О=2КH2PO4 (4)
б) n(КOH)=200*0,0672/56=0,24 моль
в) n(Р2О5)/ n(КOH) = 0,08:0,24=1:3
г) Сравниваем соотношения молей в уравнениях 2 -4, с соотношением согласно условию и уточняем, какие реакции (или реакция) будут протекать в действительности (таблица):
Поскольку соотношение реагентов по условию – имеет промежуточное значение по отношению к потенциально возможным реакциям 3 и 4, делаем вывод, что будут протекать эти реакции. В полученном растворе будут находиться К2HPO4 и КH2PO4 .
д) Найдем состав образовавшейся реакционной смеси.
Пусть n К2HPO4= х моль, тогда n1(Р2О5)= 0,5х моль, n1(КOH)= 2х моль (уравнение 3)
n КH2PO4= y моль, тогда n2(Р2О5)= 0,5у моль, n2(КOH)= у моль (уравнение 4)
2х+у=0,24
0,5(х+у)=0,08
Отсюда х=0,08 моль, у= 0,08 моль, т.е n(К2HPO4)=0,08 моль,
n(КH2PO4 )=0,08моль
4. Определить массовые доли растворенных веществ в полученном растворе.
а)m получ. раствора= 200 +m(Р2О5)=200+0,08*142=211,36 г
б)W(К2HPO4)=0,08*174/211,36=0,066=6,6%
W(КH2PO4)=0,08*136/211,36=0,051=5,1%
Задача 2.
Предельный углеводород объемом 1008 мл (н.у) сожгли. Продукты сгорания пропустили через 540 г 1,9% баритовой воды, при этом выпало 5,91 г осадка. Установите формулу углеводорода.
1. Предельный углеводород объемом 1008 мл (н.у) сожгли….
а) записываем потенциально возможное уравнение реакции:
СxH2x+2 + (1,5x+0,5)O2=xCO2+ (x+1)H2O (1)
б) переводим числовую информацию в моли
n(СxH2x+2) =1,008 /22,4=0,045 моль;
По уравнению реакции(1) находим
nCO2= 0,045x моль.
2. Продукты сгорания пропустили через 540 г 1,9% баритовой воды, при этом выпало 5,91 г осадка. Установите формулу углеводорода
а) потенциально возможные уравнения реакций
СО2 +Ва(OH)2=ВаСО3↓ + H2O (2)
2СО2 +Ва(OH)2=Ва(НСО3)2 (3)
б)n (Ва(OH)2)=540*0,019/171=0,06 моль
n (ВаСО3↓)=5,91/197=0,03 моль
nCO2= 0,045x моль
в)Предположим, что идут обе реакции (2 и 3)
n ВаСО3 =0,03 моль, n 1(Ва(OH)2)= 0,03 моль, n1(CO2)=0,03моль, (по уравнению 2),
n2(Ва(OH)2)=0,06-0,03 =0,03моль , n2(CO2)=2 n2(Ва(OH)2) =0,06 моль (по уравнению 3)
nсумм (СО2)=0,03+0,06=0,09 моль
г) nCO2= 0,045x =0,09, отсюда х=2
Формула алкана – С2Н6
В следующей статье рассмотрим решение задач с участием комплексных солей.