Сколько граммов 30%-ного раствора нитрата натрия надо добавить к 80 г 10%-ного раствора этой же соли, чтобы получить 15%-ный раствор? (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ в граммах (г).

Схема смешивания: \(\underset{10\%}{80\ \text{г}}\ +\ \underset{30\%}{x\ \text{г}}\ \rightarrow\ \underset{15\%}{(80+x)\ \text{г}}\) При смешивании двух растворов одной и той же соли \(NaNO_{3}\) складываются и массы растворов, и массы растворённого вещества. Найди массу соли в исходном растворе: \(m(NaNO_{3}) = 80 \cdot 0{,}10 = 8\ \text{г}\). Пусть добавили \(x\) г 30%-ного раствора, тогда в нём \(0{,}30x\) г соли, а масса конечного раствора равна \((80 + x)\) г. Запиши условие на массовую долю в полученном растворе: \(\dfrac{8 + 0{,}30x}{80 + x} = 0{,}15\) \(8 + 0{,}30x = 12 + 0{,}15x\) \(0{,}15x = 4\) \(x = 26{,}666... \approx 26{,}7\ \text{г}\) Ответ: 26,7 г.

В реакцию, термохимическое уравнение которой MgO(тв.) + CO2(г.) = MgCO3(тв.) + 102 кДж, вступило 8 г оксида магния. Определите количество выделившейся при этом теплоты. (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ в кДж.

Найдём количество вещества оксида магния: \(M(MgO) = 40\) г/моль, поэтому \(n(MgO) = \dfrac{8}{40} = 0{,}2\) моль. По термохимическому уравнению \(MgO + CO_{2} = MgCO_{3} + 102\) кДж на 1 моль \(MgO\) приходится 102 кДж теплоты, то есть \(n(MgO) : Q = 1 : 102\). Значит, теплота пропорциональна количеству вещества оксида: \(Q = 0{,}2 \cdot 102 = 20{,}4\) кДж. Ответ: 20,4 кДж.

При взаимодействии загрязнённого образца гидрокарбоната натрия с гидроксидом натрия образовалось 286,2 г средней соли. Определите массу указанного образца, если известно, что массовая доля посторонних примесей составляет 5%. (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ в граммах (г).

Примеси — это посторонние вещества в образце, которые не участвуют в реакции. В реакцию вступает только чистый гидрокарбонат натрия, его массовая доля в образце равна \(100\% - 5\% = 95\%\). Гидрокарбонат натрия с гидроксидом натрия даёт среднюю соль — карбонат натрия: \(NaHCO_{3} + NaOH = Na_{2}CO_{3} + H_{2}O\) По уравнению \(n(NaHCO_{3}) : n(Na_{2}CO_{3}) = 1 : 1\). Находим количество вещества средней соли \(Na_{2}CO_{3}\), где \(M = 106\) г/моль: \(n(Na_{2}CO_{3}) = \frac{286{,}2}{106} = 2{,}7\) моль Значит, \(n(NaHCO_{3}) = 2{,}7\) моль, и масса чистого гидрокарбоната натрия (\(M = 84\) г/моль) равна: \(m(NaHCO_{3}) = 2{,}7 \cdot 84 = 226{,}8\) г Эти 226,8 г составляют 95% массы образца, поэтому: \(m(\text{образца}) = \frac{226{,}8}{0{,}95} \approx 238{,}7\) г Ответ: 238,7 г.

Перечень веществ: соляная кислота, перманганат калия, сульфид калия, ацетат магния, фосфат калия, гидроксид натрия. Допустимо использование водных растворов веществ. Из предложенного перечня выберите вещество-окислитель и вещество-восстановитель, реакция между которыми в соответствующей среде протекает с образованием простого вещества, оксида и щёлочи. В качестве среды для протекания реакции используйте воду или третье вещество из приведённых в перечне. В ответе запишите уравнение только одной из возможных окислительно-восстановительных реакций с участием выбранных веществ. Составьте электронный баланс (запишите уравнения процессов окисления и восстановления), укажите окислитель и восстановитель.

3K2S + 2KMnO4 + 4H2O = 3S↓ + 2MnO2 + 8KOH 3 | S(−2) − 2e -> S(0) 2 | Mn(+7) + 3e -> Mn(+4) Марганец в степени окисления +7 (или перманганат калия) является окислителем. Сера в степени окисления −2 (или сульфид калия) является восстановителем. Подробный разбор Из перечня нужны сильный окислитель и сильный восстановитель. Окислитель — перманганат калия \(KMnO_{4}\): марганец в нём имеет высшую степень окисления \(+7\) и может её только понижать. Восстановитель — сульфид калия \(K_{2}S\): сера в нём находится в низшей степени окисления \(-2\) и может её только повышать. Средой служит вода: именно в нейтральной среде \(Mn^{+7}\) восстанавливается до \(MnO_{2}\) — это и есть требуемый оксид, сера окисляется до простого вещества \(S\), а калий переходит в щёлочь \(KOH\). Уравнение реакции: \(3K_{2}S + 2KMnO_{4} + 4H_{2}O = 3S\downarrow + 2MnO_{2} + 8KOH\) Электронный баланс: \(3\ |\ S^{-2} - 2e \rightarrow S^{0}\) — окисление \(2\ |\ Mn^{+7} + 3e \rightarrow Mn^{+4}\) — восстановление Окислитель — марганец в степени окисления \(+7\) (перманганат калия \(KMnO_{4}\)). Восстановитель — сера в степени окисления \(-2\) (сульфид калия \(K_{2}S\)).

Для выполнения задания используйте следующий перечень веществ: соляная кислота, перманганат калия, сульфид калия, ацетат магния, фосфат калия, гидроксид натрия. Допустимо использование водных растворов веществ. Из предложенного перечня выберите два вещества, между которыми может протекать реакция ионного обмена. В ходе этой реакции образуется слабая одноосновная кислота. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения реакции с участием выбранных веществ.

\((CH_{3}COO)_{2}Mg + 2HCl = MgCl_{2} + 2CH_{3}COOH\) \(2CH_{3}COO^{-} + Mg^{2+} + 2H^{+} + 2Cl^{-} = Mg^{2+} + 2Cl^{-} + 2CH_{3}COOH\) \(CH_{3}COO^{-} + H^{+} = CH_{3}COOH\) Подробный разбор Как выбрать вещества. Нужна реакция обмена, в которой получается слабая одноосновная кислота. Сильную кислоту (соляную) из соли не вытеснить, значит она — реагент, а вторым веществом должна быть соль слабой кислоты. Подходят сульфид, фосфат и ацетат, но \(H_{2}S\) — двухосновная, \(H_{3}PO_{4}\) — трёхосновная, и только уксусная кислота \(CH_{3}COOH\) слабая и одноосновная. Значит, берём ацетат магния и соляную кислоту. Молекулярное уравнение (сильная кислота вытесняет слабую из её соли): \((CH_{3}COO)_{2}Mg + 2HCl = MgCl_{2} + 2CH_{3}COOH\) Полное ионное уравнение. На ионы расписываем растворимые сильные электролиты: ацетат магния, \(HCl\) и \(MgCl_{2}\). Уксусная кислота — слабый электролит, её оставляем в молекулярном виде: \(2CH_{3}COO^{-} + Mg^{2+} + 2H^{+} + 2Cl^{-} = Mg^{2+} + 2Cl^{-} + 2CH_{3}COOH\) Сокращённое ионное уравнение. Вычёркиваем ионы-наблюдатели \(Mg^{2+}\) и \(Cl^{-}\), которые есть и слева, и справа, и сокращаем коэффициенты на 2: \(CH_{3}COO^{-} + H^{+} = CH_{3}COOH\) Суть реакции: ацетат-ион связывает катион водорода в молекулу слабой кислоты — именно это и делает обмен возможным.