К 130 г раствора с массовой долей соли 20 % добавили 14 г этой же соли и 16 мл воды. Какова массовая доля соли в образовавшемся растворе? (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в процентах (%).

Схема: \(130\ г\ р{-}ра\ (20\%)\ +\ 14\ г\ соли\ +\ 16\ мл\ H_{2}O\ \rightarrow\ ?\ \%\) Вода добавляется, значит её массу находим через плотность \(1\ г/мл\): \(m(H_{2}O)=16\ мл \cdot 1\ г/мл=16\ г\). Находим массу соли в исходном растворе: \(m_{1}(соли)=130\ г \cdot 0{,}20=26\ г\) Добавленная соль полностью растворяется, поэтому её масса складывается с уже имеющейся, а вода увеличивает только массу раствора: масса соли: \(m(соли)=26+14=40\ г\) масса раствора: \(m(р{-}ра)=130+14+16=160\ г\) Считаем массовую долю: \(\omega(соли)=\dfrac{40}{160} \cdot 100\% = 25\%\) Ответ: 25

В результате реакции, термохимическое уравнение которой Fe2O3(тв.) + 2Al(тв.) = 2Fe(тв.) + Al2O3(тв.) + 824,3 кДж, выделилось 247,3 кДж теплоты. Определите массу оксида железа(III), вступившего при этом в реакцию. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в граммах (г).

По термохимическому уравнению \(Fe_{2}O_{3}(тв.) + 2Al(тв.) = 2Fe(тв.) + Al_{2}O_{3}(тв.) + 824{,}3\ кДж\) видно, что при взаимодействии 1 моль оксида железа(III) выделяется 824,3 кДж теплоты, то есть количество вещества оксида и выделившаяся теплота соотносятся как \(1\ моль : 824{,}3\ кДж\). Составим пропорцию: \(\dfrac{n(Fe_{2}O_{3})}{1} = \dfrac{247{,}3}{824{,}3}\), откуда \(n(Fe_{2}O_{3}) = 0{,}3\ моль\). Найдём массу: \(M(Fe_{2}O_{3}) = 56 \cdot 2 + 16 \cdot 3 = 160\ г/моль\), тогда \(m(Fe_{2}O_{3}) = 0{,}3 \cdot 160 = 48\ г\). Ответ: 48

Вычислите объём газа (н. у.), полученного с выходом 90 % при сжигании в кислороде 19,2 г сульфида меди(II). (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в литрах (л).

Выход продукта — это отношение того, что реально удалось получить, к тому, что должно было получиться по уравнению реакции. Количество (или объём, масса) вещества, посчитанное строго по уравнению, называют теоретическим, а то, что получено в опыте, — практическим. Практический выход всегда меньше теоретического (часть вещества теряется, реакция идёт не до конца), поэтому \(\eta = \dfrac{практический}{теоретический} \cdot 100\%\), а значит практический объём газа равен теоретическому, умноженному на выход. При горении сульфида меди(II) в кислороде сера окисляется до оксида серы(IV), а медь переходит в оксид меди(II) — газом здесь является \(SO_{2}\): \(2CuS + 3O_{2} \overset{t}{\rightarrow} 2CuO + 2SO_{2}\uparrow\) По уравнению \(n(CuS) : n(SO_{2}) = 2 : 2 = 1 : 1\), то есть из каждого моля сульфида меди(II) теоретически получается 1 моль оксида серы(IV). Находим количество вещества сульфида меди(II), учитывая \(M(CuS) = 64 + 32 = 96\) г/моль: \(n(CuS) = \dfrac{19{,}2}{96} = 0{,}2\) моль. Тогда теоретическое количество газа \(n_{теор}(SO_{2}) = 0{,}2\) моль, и его теоретический объём при н. у.: \(V_{теор}(SO_{2}) = 0{,}2 \cdot 22{,}4 = 4{,}48\) л. Учитываем выход 90 %: \(V(SO_{2}) = 4{,}48 \cdot 0{,}9 = 4{,}032 \approx 4\) л. Ответ: 4 л.

Для выполнения задания 29 используйте следующий перечень веществ: гидроксид железа(III), сероводород, нитрат серебра, дихромат натрия, серная кислота, гидроксид калия. 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 и раствора двух солей. 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.

\(Na_{2}Cr_{2}O_{7} + 3H_{2}S + 4H_{2}SO_{4} = Cr_{2}(SO_{4})_{3} + 3S\downarrow + Na_{2}SO_{4} + 7H_{2}O\) \(1\ |\ 2\overset{+6}{Cr} + 6e^{-} \rightarrow 2\overset{+3}{Cr}\) \(3\ |\ \overset{-2}{S} - 2e^{-} \rightarrow \overset{0}{S}\) Окислитель — \(Na_{2}Cr_{2}O_{7}\) (\(Cr{+6}\)). Восстановитель — \(H_{2}S\) (\(S^{-2}\)). Подробный разбор Условию отвечают дихромат натрия \(Na_{2}Cr_{2}O_{7}\) как окислитель (хром в высшей степени окисления \(+6\) может её только понижать) и сероводород \(H_{2}S\) как восстановитель (сера в низшей степени окисления \(-2\) может её только повышать). Средой служит третье вещество из перечня — серная кислота \(H_{2}SO_{4}\): в кислой среде хром \(+6\) переходит в \(Cr^{3+}\), а сера \(-2\) — в простое вещество \(S\), которое выпадает в осадок. В растворе при этом остаются две соли: \(Cr_{2}(SO_{4})_{3}\) и \(Na_{2}SO_{4}\). Уравнение реакции: \(Na_{2}Cr_{2}O_{7} + 3H_{2}S + 4H_{2}SO_{4} = Cr_{2}(SO_{4})_{3} + 3S\downarrow + Na_{2}SO_{4} + 7H_{2}O\) Электронный баланс: \(1\ |\ 2\overset{+6}{Cr} + 6e^{-} \rightarrow 2\overset{+3}{Cr}\) \(3\ |\ \overset{-2}{S} - 2e^{-} \rightarrow \overset{0}{S}\) Окислитель — \(Na_{2}Cr_{2}O_{7}\) (хром в степени окисления \(+6\)). Восстановитель — \(H_{2}S\) (сера в степени окисления \(-2\)).

Для выполнения задания 30 используйте следующий перечень веществ: гидроксид железа(III), сероводород, нитрат серебра, дихромат натрия, серная кислота, гидроксид калия. Допустимо использование водных растворов веществ. Из предложенного перечня веществ выберите сильный и слабый электролиты, между которыми протекает реакция ионного обмена. В результате этой реакции вода не образуется. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения только одной возможной реакции.

\(H_{2}S + 2AgNO_{3} = 2HNO_{3} + Ag_{2}S\downarrow\) \(H_{2}S + 2Ag^{+} + 2NO_{3}^{-} = 2H^{+} + 2NO_{3}^{-} + Ag_{2}S\downarrow\) \(H_{2}S + 2Ag^{+} = 2H^{+} + Ag_{2}S\downarrow\) Подробный разбор По условию нужны сильный и слабый электролиты, реакция обмена между которыми идёт, но вода не образуется. Значит, движущей силой должен быть осадок или газ. Слабый электролит из перечня — сероводород \(H_{2}S\) (слабая кислота, в растворе почти не распадается на ионы). Сильный электролит — нитрат серебра \(AgNO_{3}\) (растворимая соль, диссоциирует полностью). Ион \(Ag^{+}\) и сульфид-ион дают чёрный нерастворимый сульфид серебра \(Ag_{2}S\) — это и есть причина, по которой обмен доходит до конца. Второй продукт — сильная кислота \(HNO_{3}\), воды среди продуктов нет, условие выполнено. Молекулярное уравнение: \(H_{2}S + 2AgNO_{3} = 2HNO_{3} + Ag_{2}S\downarrow\) Полное ионное уравнение (на ионы расписываем только сильные растворимые электролиты; \(H_{2}S\) — слабый, \(Ag_{2}S\) — осадок, их оставляем в виде молекул): \(H_{2}S + 2Ag^{+} + 2NO_{3}^{-} = 2H^{+} + 2NO_{3}^{-} + Ag_{2}S\downarrow\) Сокращаем одинаковые ионы слева и справа — уходят \(2NO_{3}^{-}\): \(H_{2}S + 2Ag^{+} = 2H^{+} + Ag_{2}S\downarrow\) Обрати внимание: в сокращённом уравнении \(H_{2}S\) так и остаётся молекулой — записывать его как \(2H^{+} + S^{2-}\) нельзя, иначе потеряется указание на слабый электролит, которого требует задание.