Смесь оксида лития и нитрида лития с массовой долей атомов лития 56%, растворили в 365 г 20%-й соляной кислоты, причем все вещества полностью прореагировали. Затем к образовавшемуся раствору добавили 410 г 20%-го раствора фосфата натрия. Найдите массовую долю хлорида натрия в конечном растворе.
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Запишем уравнения реакций:
$\ChemFormLi_2O + 2HCl = 2LiCl + H_2O$
$\ChemFormLi_3N + 4HCl = 3LiCl + NH_4Cl$
$\ChemForm3LiCl + Na_3PO_4 = Li_3PO_4\downarrow + 3NaCl$
2. Рассчитаем количества веществ участников реакций:
$\nu\rm ( HCl ) = $\frac{\it m\rm_р - ра ( HCl ) \cdot \omega\rm ( HCl )}{\it M\rm ( HCl )}$ = $\frac{365 \cdot 0,20}{36,5}$ = 2,00моль$
$\nu\rm ( Na_3PO_4 ) = $\frac{\it m\rm_р - ра ( Na_3PO_4 ) \cdot \omega\rm ( Na_3PO_4 )}{\it M\rm ( Na_3PO_4 )}$ = $\frac{410 \cdot 0,20}{164}$ = 0,500моль$ $\nu\rm ( Na_3PO_4 ) = $\frac{\it m\rm_р - ра ( Na_3PO_4 ) \cdot \omega\rm ( Na_3PO_4 )}{\it M\rm ( Na_3PO_4 )}$ =$
$= $\frac{410 \cdot 0,20}{164}$ = 0,500моль$
3. Пусть $\nu\rm ( Li_2O ) = \it xмоль$ $\nu\rm ( Li_3N ) = \it yмоль$ Так как в первых двух реакциях все вещества прореагировали полностью, имеем систему уравнений:
$$$\begin{cases} 2x + 4y = 2 \\[6pt] 00 $\frac{7 ( 2x + 3y )}{30x + 35y}$ =0 \\[6pt] 56 \end{cases}$$ \Rightarrow$ $$$\begin{cases} x = 0 \\[6pt] 20 y = 0 \\[6pt] 40 \end{cases}$$$
4. Найдем массовую долю хлорида натрия в конечном растворе:
$\nu\rm ( LiCl ) = 2\it x + \rm 3 \it y = \rm 2 \cdot 0,20 + 3 \cdot 0,40 = 1,60моль$
$\frac{\nu\rm ( LiCl )}{3} больше \nu\rm ( Na_3PO_4 )$
Значит, хлорид лития дан в избытке по отношению к фосфату натрия, тогда:
$\it m\rm ( NaCl ) = 3\nu\rm ( Na_3PO_4 ) \cdot \it M\rm ( NaCl ) = 3 \cdot 0,500 \cdot 58,5 = 87,8 г$
$\it m\rm_кон. р - ра = \it m\rm ( Li_2O ) + \it m\rm ( Li_3N ) + \it m\rm_р - ра ( HCl ) + \it m\rm_р - ра ( Na_3PO_4 ) - \it m\rm ( Li_3PO_4 ) =$ $\it m\rm_кон. р - ра =$
$= \it m\rm ( Li_2O ) + \it m\rm ( Li_3N ) + \it m\rm_р - ра ( HCl ) + \it m\rm_р - ра ( Na_3PO_4 ) - \it m\rm ( Li_3PO_4 ) =$
$= 0,20 \cdot 30 + 0,40 \cdot 35 + 365 + 410 - 0,50 \cdot 116 = 737г$
$\omega\rm ( NaCl ) = $\frac{87,8}{737}$ = 0,119$
$\ChemFormLi_2O + 2HCl = 2LiCl + H_2O$
$\ChemFormLi_3N + 4HCl = 3LiCl + NH_4Cl$
$\ChemForm3LiCl + Na_3PO_4 = Li_3PO_4\downarrow + 3NaCl$
2. Рассчитаем количества веществ участников реакций:
$\nu\rm ( HCl ) = $\frac{\it m\rm_р - ра ( HCl ) \cdot \omega\rm ( HCl )}{\it M\rm ( HCl )}$ = $\frac{365 \cdot 0,20}{36,5}$ = 2,00моль$
$\nu\rm ( Na_3PO_4 ) = $\frac{\it m\rm_р - ра ( Na_3PO_4 ) \cdot \omega\rm ( Na_3PO_4 )}{\it M\rm ( Na_3PO_4 )}$ = $\frac{410 \cdot 0,20}{164}$ = 0,500моль$ $\nu\rm ( Na_3PO_4 ) = $\frac{\it m\rm_р - ра ( Na_3PO_4 ) \cdot \omega\rm ( Na_3PO_4 )}{\it M\rm ( Na_3PO_4 )}$ =$
$= $\frac{410 \cdot 0,20}{164}$ = 0,500моль$
3. Пусть $\nu\rm ( Li_2O ) = \it xмоль$ $\nu\rm ( Li_3N ) = \it yмоль$ Так как в первых двух реакциях все вещества прореагировали полностью, имеем систему уравнений:
$$$\begin{cases} 2x + 4y = 2 \\[6pt] 00 $\frac{7 ( 2x + 3y )}{30x + 35y}$ =0 \\[6pt] 56 \end{cases}$$ \Rightarrow$ $$$\begin{cases} x = 0 \\[6pt] 20 y = 0 \\[6pt] 40 \end{cases}$$$
4. Найдем массовую долю хлорида натрия в конечном растворе:
$\nu\rm ( LiCl ) = 2\it x + \rm 3 \it y = \rm 2 \cdot 0,20 + 3 \cdot 0,40 = 1,60моль$
$\frac{\nu\rm ( LiCl )}{3} больше \nu\rm ( Na_3PO_4 )$
Значит, хлорид лития дан в избытке по отношению к фосфату натрия, тогда:
$\it m\rm ( NaCl ) = 3\nu\rm ( Na_3PO_4 ) \cdot \it M\rm ( NaCl ) = 3 \cdot 0,500 \cdot 58,5 = 87,8 г$
$\it m\rm_кон. р - ра = \it m\rm ( Li_2O ) + \it m\rm ( Li_3N ) + \it m\rm_р - ра ( HCl ) + \it m\rm_р - ра ( Na_3PO_4 ) - \it m\rm ( Li_3PO_4 ) =$ $\it m\rm_кон. р - ра =$
$= \it m\rm ( Li_2O ) + \it m\rm ( Li_3N ) + \it m\rm_р - ра ( HCl ) + \it m\rm_р - ра ( Na_3PO_4 ) - \it m\rm ( Li_3PO_4 ) =$
$= 0,20 \cdot 30 + 0,40 \cdot 35 + 365 + 410 - 0,50 \cdot 116 = 737г$
$\omega\rm ( NaCl ) = $\frac{87,8}{737}$ = 0,119$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 125953 • Задание №33
Вещество А содержит 9,3% углерода, 10,85% азота, 24,8% серы, 49,6% кислорода по массе. Известно, что вещество ...
ID 126160 • Задание №33
Органическое вещество содержит 12,79% азота, 43,84% углерода и 32,42% хлора по массе. Известно, что это вещест...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный:
— в ответе правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;
— правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания;
— продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которых проводятся расчеты;
— в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина | 4
В ответе допущена ошибка в одном из названных выше элементов | 3
В ответе допущены ошибки в двух из названных выше элементов | 2
В ответе допущены ошибки в трех из названных выше элементов | 1
Все элементы ответа записаны неверно. | 0
Максимальный балл | 4
Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из трех элементов (втором, третьем или четвертом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл.
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный:
— в ответе правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;
— правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания;
— продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которых проводятся расчеты;
— в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина | 4
В ответе допущена ошибка в одном из названных выше элементов | 3
В ответе допущены ошибки в двух из названных выше элементов | 2
В ответе допущены ошибки в трех из названных выше элементов | 1
Все элементы ответа записаны неверно. | 0
Максимальный балл | 4
Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из трех элементов (втором, третьем или четвертом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл.
🔗 Другие задания линии №34 по предмету Химия:
ID 126200
При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л...
ID 126201
Навеску гидрокарбоната натрия прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тверд...
ID 126202
Навеску основного карбоната меди прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тв...
ID 126203
Навеску технического карбоната кальция массой 8,00 г растворили в избытке соляной кислоты. К по...
ID 126204
Железную проволоку массой 0,295 г растворили при нагревании в избытке разбавленной азотной кисл...