Химия
8 класс
Вопрос
Для определения процентного (по массе) состава смеси двух солей, образованных одной и той же кислотой, проведен ряд химических реакций и при этом установлено следующее:
а) при прокаливании смеси выделяется двуокись углерода;
б) после обработки смеси уксусной кислотой образуется Раствор (его разделили на две части);
в) при действии на раствор хромата калия выпадает мелкокристаллический желтый осадок, а при добавлении к раствору ферроцианида калия образуется белый осадок;
г) после прокаливания образца смеси массой 1,448 г уделяется двуокись углерода, которая занимает объем
43,5 мл при температуре 20∘C и давлении 750 мм рт. ст.
Какие соли входят в состав смеси? Вычислите их процентное содержание в смеси. Напишите ионные уравнение реакций, названных в пункте (в).
Ответ
Соли образованы угольной кислотой, т. е. являются карбонатами, которые дают растворимые ацетаты. Для катионов, входящих в состав солей, в условии задачи указаны характерные реакции
Ba2++CrO2−4=BaCrO4,
Ca2++2K++[Fe(CN)6]4−=CaK2[Fe(CN)6].
Следовательно, в состав исходной смеси входили CaCO3 и BaCO3.
Объем выделившегося CO2 (в пересчете на нормальные условия) составляет
V0=pV⋅273p0(273+t∘C=750⋅243,5⋅273760⋅(273+20)=224 мл,
т. е. было получено 224 мл CO2, что соответствует 0,01 моля, или 0,44 г.
В смеси содержится x г CaCO3 и y г BaCO3.
x+y=1,448. (1)
Масса CaO составляет A г, масса BaO - b г
a+b=1,448−0,44=1,008 г. (2)
MCaCO3:MCaO=x:a MBaCO3:MBaO=y:b
a=MCaOMCaCO2x=56100x=0,56x, b=MBaOMBaCO2=153,4197,4y=0,777y.
Составляем систему уравнений (1) - (2)
{0,56+0,777y=1,0080,56x+0,777(NULL,448−x)=1,008x+y=1,4480,56x−0,777x=1,008−1,125,
x=0,1170,217=0,539 г CaCO3; y=1,448−0,539=0,909 г BaCO3.
Процентное содержание солей в смеси: (NULL,539:1,448)×100=37,2 % CaCO3, (NULL,90:1,448)⋅100 % = 62,8 %.
(Алгебраическую систему легче и проще можно составить с использованием мольных величин
{x+y=0,01100x+197,4y=1,448|⋅100
−100x+100y=1
−
100x+197,4y=1,448_
97,4y=0,448
y=0,0046 моля, т. е. 0,0046⋅197,4=0,908 г, BaCO3,х=0,0054 моля, т.е. 0,0054⋅100=0,540 г, CaCO3.)