Какую массу 7%-ного раствора нитрата калия надо взять, чтобы при выпаривании 13 г воды получить раствор с массовой долей соли 18%? (Запишите число с точностью до десятых.) Ответ в граммах (г).

Масса соли при выпаривании не меняется — уходит только вода. На этом и строим решение. Схема процесса: \(m\ \text{г раствора},\ \omega=7\%\ \xrightarrow{\ -13\ \text{г}\ H_{2}O\ }\ (m-13)\ \text{г раствора},\ \omega=18\%\) Масса \(KNO_{3}\) в исходном растворе: \(m(KNO_{3})=0{,}07m\). Она же — масса соли в конечном растворе: \(m(KNO_{3})=0{,}18(m-13)\). Приравниваем и решаем уравнение: \(0{,}07m=0{,}18(m-13)\) \(0{,}07m=0{,}18m-2{,}34\) \(0{,}11m=2{,}34\) \(m=\dfrac{2{,}34}{0{,}11}\approx 21{,}3\ \text{г}\) Ответ: 21,3 г.

Какая масса метанола образовалась из синтез-газа в соответствии с термохимическим уравнением реакции CO(г) + 2H2(г) = CH3OH(г) + 109 кДж, если при этом выделилось 5450 кДж теплоты? (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в граммах (г).

По термохимическому уравнению \(CO + 2H_{2} = CH_{3}OH + 109\) кДж видно, что при образовании 1 моль метанола выделяется 109 кДж теплоты, то есть \(n(CH_{3}OH) : Q = 1\ моль : 109\ кДж\). Найдём количество вещества метанола, при образовании которого выделилось 5450 кДж: \(n(CH_{3}OH) = \dfrac{5450}{109} = 50\) моль. Вычислим массу метанола, зная, что \(M(CH_{3}OH) = 32\) г/моль: \(m(CH_{3}OH) = 50 \cdot 32 = 1600\) г. Ответ: 1600

Образец оксида меди(II), содержащий примесь меди, поместили в разбавленный раствор серной кислоты. При этом образовалось 176 г сульфата меди(II). Определите массу указанного образца, если массовая доля оксида в образце 88%. (Запишите число с точностью до целых.) Ответ в граммах (г).

Примеси — это посторонние вещества в образце, которые не участвуют в описанной реакции. Здесь примесь — металлическая медь: с разбавленной серной кислотой она не реагирует \(Cu + H_{2}SO_{4(\text{разб})} \cancel{=}\), поэтому весь сульфат меди(II) образуется только из оксида. Уравнение реакции: \(CuO + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + H_{2}O\) По уравнению \(n(CuO) : n(CuSO_{4}) = 1 : 1\). Количество вещества сульфата меди(II): \(M(CuSO_{4}) = 160\) г/моль, значит \(n(CuSO_{4}) = \frac{176}{160} = 1{,}1\) моль. Следовательно, \(n(CuO) = 1{,}1\) моль. Масса оксида меди(II) в образце: \(M(CuO) = 80\) г/моль, \(m(CuO) = 1{,}1 \cdot 80 = 88\) г. Так как массовая доля оксида в образце равна 88%, масса всего образца: \(m(\text{образца}) = \frac{88}{0{,}88} = 100\) г. Ответ: 100 г.

Для выполнения задания 29 используйте следующий перечень веществ: нитрат бария, иодоводород, бромид магния, сульфат железа(III), перманганат калия, соляная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ. Из предложенного перечня выберите два вещества, окислительно-восстановительная реакция между которыми протекает с образованием простого вещества, одной соли и одной кислоты. 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.

\(2HI + Fe_{2}(SO_{4})_{3} = 2FeSO_{4} + I_{2} + H_{2}SO_{4}\) \(1\ |\ 2\overset{-1}{I} - 2e^{-} \rightarrow \overset{0}{I_{2}}\) \(2\ |\ \overset{+3}{Fe} + 1e^{-} \rightarrow \overset{+2}{Fe}\) \(Fe^{+3}\)( \(Fe_{2}(SO_{4})_{3}\)) — окислитель. \(I^{-1}\) (\(HI\)) — восстановитель. Подробный разбор По условию нужны два вещества из перечня, реакция между которыми даёт сразу три продукта: простое вещество, одну соль и одну кислоту. Из перечня для этого подходят иодоводород \(HI\) и сульфат железа(III) \(Fe_{2}(SO_{4})_{3}\). В \(HI\) иод находится в низшей степени окисления \(-1\), поэтому он может только отдавать электроны, а железо в \(Fe_{2}(SO_{4})_{3}\) имеет степень окисления \(+3\) и способно понижать её до \(+2\). Значит, между этими веществами возможна реакция: иод переходит в простое вещество \(I_{2}\), железо — в соль \(FeSO_{4}\), а высвободившиеся сульфат-ионы с водородом \(HI\) дают кислоту \(H_{2}SO_{4}\). Остальные вещества перечня такого набора продуктов не дают: в нитрате бария, бромиде магния и соляной кислоте нет подходящей пары окислитель — восстановитель, а \(KMnO_{4}\) с \(HI\) простого вещества и одной соли с одной кислотой одновременно не образует. Уравнение реакции: \(2HI + Fe_{2}(SO_{4})_{3} = 2FeSO_{4} + I_{2} + H_{2}SO_{4}\) Электронный баланс: \(1\ |\ 2\overset{-1}{I} - 2e^{-} \rightarrow \overset{0}{I_{2}}\) \(2\ |\ \overset{+3}{Fe} + 1e^{-} \rightarrow \overset{+2}{Fe}\) Железо в степени окисления \(+3\) (сульфат железа(III) \(Fe_{2}(SO_{4})_{3}\)) — окислитель. Иод в степени окисления \(-1\) (иодоводород \(HI\)) — восстановитель.

Для выполнения задания 30 используйте следующий перечень веществ: нитрат бария, иодоводород, бромид магния, сульфат железа(III), перманганат калия, соляная кислота. Допустимо использование водных растворов веществ. Из предложенного перечня выберите вещества, реакция ионного обмена между растворами которых сопровождается образованием осадка. Запишите молекулярное, полное и сокращённое ионные уравнения только одной возможной реакции.

\(3Ba(NO_{3})_{2} + Fe_{2}(SO_{4})_{3} = 3BaSO_{4}\downarrow + 2Fe(NO_{3})_{3}\) \(3Ba^{2+} + 6NO_{3}^{-} + 2Fe^{3+} + 3SO_{4}^{2-} = 3BaSO_{4}\downarrow + 2Fe^{3+} + 6NO_{3}^{-}\) \(Ba^{2+} + SO_{4}^{2-} = BaSO_{4}\downarrow\) Подробный разбор В перечне есть пара солей, ионы которых дают нерастворимый сульфат бария: нитрат бария \(Ba(NO_{3})_{2}\) и сульфат железа(III) \(Fe_{2}(SO_{4})_{3}\). Оба вещества — сильные растворимые электролиты, а их обмен даёт белый осадок \(BaSO_{4}\), нерастворимый ни в воде, ни в кислотах. Молекулярное уравнение. Коэффициенты уравниваем по числу ионов бария и сульфат-ионов: на 1 формульную единицу \(Fe_{2}(SO_{4})_{3}\) приходится 3 сульфат-иона, значит нужно 3 формульные единицы соли бария. \(3Ba(NO_{3})_{2} + Fe_{2}(SO_{4})_{3} = 3BaSO_{4}\downarrow + 2Fe(NO_{3})_{3}\) Полное ионное уравнение. Все растворимые сильные электролиты записываем в виде ионов, а осадок \(BaSO_{4}\) — в молекулярном виде. \(3Ba^{2+} + 6NO_{3}^{-} + 2Fe^{3+} + 3SO_{4}^{2-} = 3BaSO_{4}\downarrow + 2Fe^{3+} + 6NO_{3}^{-}\) Сокращённое ионное уравнение. Вычёркиваем ионы-наблюдатели, которые есть и слева, и справа: \(6NO_{3}^{-}\) и \(2Fe^{3+}\). Оставшиеся коэффициенты сокращаем на 3. \(Ba^{2+} + SO_{4}^{2-} = BaSO_{4}\downarrow\) На что обратить внимание: в сокращённом уравнении заряды слева и справа должны совпадать — здесь \((+2) + (-2) = 0\), и осадок электронейтрален. Значок \(\downarrow\) ставим у \(BaSO_{4}\) во всех трёх уравнениях.