Пишем реакцию 4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 4H2O Считаем количество вещества магния n = m/M = 4.8/24 = 0.2 моль По уравнению реакции сероводорода по коэффициентам в 4 раза меньше чем магния, значит и по молям тоже в 4 раза меньше, т.е. 0,2/4 = 0,05 моль Пишем следующую реакцию CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4 Считаем массу сульфата меди m = w * m(раствора) = 0,15 * 100 = 15 г Считаем количество вещества сульфата меди n = m/M = 15/160 = 0.09375 моль Видим, что сероводорода меньше чем сульфата меди, поэтому расчеты ведем по сероводороду Коэффициенты во второй реакции у всех веществ одинаковы, значит и одинаковы их моли. Если сероводорода есть 0,05 моль, то и осадка (CuS) тоже образуется 0,05 моль Считаем массу осадка m = n * M = 0.05 * 96 = 4.8 г ответ: 4,8 г
Реакция пероксидов этих металлов с водой в общем виде: 2Me₂O₂ + 2H₂O = 4MeOH + O₂ 2 моль пероксида 1 моль (O₂) 0,4 моль пероксида 0,2 моль (O₂)
По уравнению видно, что для выделения 1 моль кислорода необходимо 2 моль пероксида, соответственно, для выделения 0,2 моль кислорода нужно 0,4 моль пероксида. Мы имеем дело со смесью с мольным соотношением пероксидов Na и K к Rb, равным 3:1. И количество вещества пероксидов этой смеси равно 0,4 моль. Если обозначит долю Rb за х, то доля Na+K составит 3х, и получим соотношение: 0,4 моль = 3х + 1х = 4х моль 0,4 = 4х х = 0,4/4 = 0,1 моль Тогда количество вещества пероксида рубидия равно: n(Rb₂O₂) = х = 0,1 моль Соответственно, масса равна: m(Rb₂O₂) = 0,1 моль * 202,93 г/моль = 20,293 г
На пероксиды натрия и калия приходится 0,3 моль (0,4 - 0,1 моль) Пусть пероксида натрия у моль Тогда пероксида калия (0,3-у) моль Тогда массы пероксидов m(Na₂O₂) = 77.98 * у г m(K₂O₂) = (0.3 - у) * 110,19 г Кислорода выделилось m (O₂) = 0.2 моль * 32 г/моль = 6,4 г Возвращаемся к уравнению реакции 2Me₂O₂ + 2H₂O = 4MeOH + O₂ Видно, что одной молекуле (2 атомам) выделяющегося кислорода соответствует 2 молекулы пероксида или 4 атома кислорода в составе пероксида. Поэтому масса кислорода m(O), заключенного в пероксиде, в 2 раза больше, чем масса выделившегося кислорода m(O₂). m(O) = 2m(O₂) = m = 2*6.4 г = 12,8 г. Массовая доля кислорода в смеси пероксидов равна массе кислорода, содержащегося в пероксидах m(O), деленной на массу всех пероксидов: w(O) = m(O) / ( 77.98*у + (0.3 - у)* 110,19 + 20,293) И она равна по условию 27,35% или 0,2735: 12,8 / ( 77.98*у + (0.3 - у)* 110,19 + 20,293) = 0,2735 12,8 / (77,98у + 110,19*0,3 -110,19у + 20,293) = 0,2735 12,8 / (-32,21у + 53,35) = 0,2735 (-32,21у + 53,35) * 0.2735 = 12.8 -8.809у + 14,591 = 12,8 -8.809у = -1,791 у=0,2033 моль Тогда массы остальных пероксидов: m(Na₂O₂) = 77.98 * у = 77.98*0.2033 = 15.85 г m(K₂O₂) = (0.3 - у) * 110,19 = (0.3-0.2033)* 110.19 = 10.66 г ответ: 15,85; 10,66; 20,29 г
4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 4H2O
Считаем количество вещества магния
n = m/M = 4.8/24 = 0.2 моль
По уравнению реакции сероводорода по коэффициентам в 4 раза меньше чем магния, значит и по молям тоже в 4 раза меньше, т.е. 0,2/4 = 0,05 моль
Пишем следующую реакцию
CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4
Считаем массу сульфата меди m = w * m(раствора) = 0,15 * 100 = 15 г
Считаем количество вещества сульфата меди
n = m/M = 15/160 = 0.09375 моль
Видим, что сероводорода меньше чем сульфата меди, поэтому расчеты ведем по сероводороду
Коэффициенты во второй реакции у всех веществ одинаковы, значит и одинаковы их моли. Если сероводорода есть 0,05 моль, то и осадка (CuS) тоже образуется 0,05 моль
Считаем массу осадка
m = n * M = 0.05 * 96 = 4.8 г
ответ: 4,8 г
w(O) = 27.35%
(n(Na)+n(K)) : n(Rb) = 3:1
Реакция пероксидов этих металлов с водой в общем виде:
2Me₂O₂ + 2H₂O = 4MeOH + O₂
2 моль пероксида 1 моль (O₂)
0,4 моль пероксида 0,2 моль (O₂)
По уравнению видно, что для выделения 1 моль кислорода необходимо 2 моль пероксида, соответственно, для выделения 0,2 моль кислорода нужно 0,4 моль пероксида.
Мы имеем дело со смесью с мольным соотношением пероксидов Na и K к Rb, равным 3:1. И количество вещества пероксидов этой смеси равно 0,4 моль.
Если обозначит долю Rb за х, то доля Na+K составит 3х, и получим соотношение:
0,4 моль = 3х + 1х = 4х моль
0,4 = 4х
х = 0,4/4 = 0,1 моль
Тогда количество вещества пероксида рубидия равно:
n(Rb₂O₂) = х = 0,1 моль
Соответственно, масса равна:
m(Rb₂O₂) = 0,1 моль * 202,93 г/моль = 20,293 г
На пероксиды натрия и калия приходится 0,3 моль (0,4 - 0,1 моль)
Пусть пероксида натрия у моль
Тогда пероксида калия (0,3-у) моль
Тогда массы пероксидов
m(Na₂O₂) = 77.98 * у г
m(K₂O₂) = (0.3 - у) * 110,19 г
Кислорода выделилось m (O₂) = 0.2 моль * 32 г/моль = 6,4 г
Возвращаемся к уравнению реакции
2Me₂O₂ + 2H₂O = 4MeOH + O₂
Видно, что одной молекуле (2 атомам) выделяющегося кислорода соответствует 2 молекулы пероксида или 4 атома кислорода в составе пероксида.
Поэтому масса кислорода m(O), заключенного в пероксиде, в 2 раза больше, чем масса выделившегося кислорода m(O₂).
m(O) = 2m(O₂) = m = 2*6.4 г = 12,8 г.
Массовая доля кислорода в смеси пероксидов равна массе кислорода, содержащегося в пероксидах m(O), деленной на массу всех пероксидов:
w(O) = m(O) / ( 77.98*у + (0.3 - у)* 110,19 + 20,293)
И она равна по условию 27,35% или 0,2735:
12,8 / ( 77.98*у + (0.3 - у)* 110,19 + 20,293) = 0,2735
12,8 / (77,98у + 110,19*0,3 -110,19у + 20,293) = 0,2735
12,8 / (-32,21у + 53,35) = 0,2735
(-32,21у + 53,35) * 0.2735 = 12.8
-8.809у + 14,591 = 12,8
-8.809у = -1,791
у=0,2033 моль
Тогда массы остальных пероксидов:
m(Na₂O₂) = 77.98 * у = 77.98*0.2033 = 15.85 г
m(K₂O₂) = (0.3 - у) * 110,19 = (0.3-0.2033)* 110.19 = 10.66 г
ответ: 15,85; 10,66; 20,29 г