Здравствуйте, уважаемые читатели!
В предыдущей статье
я анонсировала разработку тренажера по 34 задаче. Еще раз хочу обратить внимание, что он будет актуален только для тех учащихся, кто уже отработал алгоритмы отдельных расчетных усложнений ( атомистика, растворимость, пластинки, и т.д.) и хочет научиться работать с их комплексом.
Если первая часть тренажера
ориентирована на реакции, протекающие в растворах, то вторая часть - посвящена, в основном, реакциям с твердыми веществами.
Образец такой задачи и ее решение представлены ниже. Основные отрабатываемые усложнения: "атомистика", "выход реакции", "трубки", "смеси". Информация, отмеченная курсивом (названия веществ, числа) - вариативная. Т.е., на основе предлагаемой задачи, подбирая вещества и числа, можно составить целую серию типовых задач. Эта работа может быть предложена для выполнения учащимся, владеющим основными расчетными алгоритмами.
Задача:
Смесь нитрата железа 2 и нитрата железа 3, в которой содержится 6,02*10^23 атомов азота, прокаливали до постоянной массы. Твердый остаток разделили на 3 части:
Часть 1 растворили в соляной кислоте и пропустили через раствор избыток сероводорода. При этом выделилось 1,28… г желтого осадка.
Ко 2 части добавили избыток рра иодоводородной кислоты. Выпало 17,27… г бурого осадка. Выход реакции составил 85%.
3 часть поместили в стеклянную трубку, нагрели и пропускали через трубку угарный газ до окончания реакции. Масса трубки уменьшилась на 3,84…. г.
Найти процентный состав исходной смеси нитратов.
Решение.
1. Установим связь между составом смеси и содержанием атомарного азота:
а)nсумм(N)=6,02*10^23/NA=6,02*10^23/6,02*10^23= 1 моль
б)Пусть n(Fe(NO3)2=x моль, n(Fe(NO3)3=у моль,
тогда nсумм(N)=2х+3у=1
2. Найдем состав твердого осадка, полученного после прокаливания смеси нитратов:
4Fe(NO3)2 = 2Fe2O3+8NO2+O2 (1)
4Fe(NO3)3 = 2Fe2O3+12 NO2+3O2 (2)
B остатке находится Fe2O3, nсумм (Fe2O3)=0,5(x+y)
3.Химизм и стехиометрия 1 этапа исследования твердого остатка:
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (3)
2FeCl3 + H2S=2FeCl2+S+2HCl(4)
Желтый осадок - сера, n(S)= 1,28\32=0,04моль
n(S)= n3 (Fe2O3)=0,04моль
4. Химизм и стехиометрия 2 этапа исследования твердого остатка:
Fe2O3+6HI=2FeI2 +3H2O +I2 (5)
Бурый осадок - иод, n практ (I2)= 17,28/254=0,068моль
n теор (I2)=n практ (I2)/0,85=0,08 моль
n теор (I2)= n5 (Fe2O3)=0,08моль
5. Химизм и стехиометрия 3 этапа исследования твердого остатка:
Fe2O3+3СО=2Fe +3СО2 (6)
Уменьшение массы трубки произошло за счет "ушедшего" из оксида кислорода:
n(О)= 3,84/16=0,24моль
n6 (Fe2O3)=n(О)/3=0,08 моль
6. Найдем nсумм (Fe2O3)=n3 (Fe2O3)+n5 (Fe2O3)+n6 (Fe2O3)=
=0,04+0,08+0,08=0,2 моль
7.Согласно п.1, п. 2 и п.6
0,5(x+y)= 0, 2
2х+3у=1
Откуда х=у=0,2 моль
n(Fe(NO3)2=0,2 моль, n(Fe(NO3)3=0,2 моль
8. W(Fe(NO3)2=0,2*180/(0,2*180+0,2*242)=0,427=42,7%
W(Fe(NO3)3=57,3%
Всего доброго!
