Олимпиадные задачи

[Chemist-explosioner]

у меня немного ответ отличается, но возможно я немного недопонял задачу:

Дано: Массовая доля (ZnCl₂)=5,44%

m_p(ZnCl₂)=550г

V_p(NaOH)=300мл

m(XY)=8,1г

C(HCl)=0,1моль/л

Найти: Kонцентрация(NaOH);

V_p(HCl).

 

 

РЕШЕНИЕ: Поскольку дана масса конечного продукта прокаливания осадка(по всей видимости ZnCl₂), это наталкивает на мысль о том, что либо щелочи было недостаточно для полной реакции хлорида цинка, либо избыток, что привело к растворению части осадка. Чтоб узнать, какой у нас случай узнаем массы гидрокиси цинка из двух уравнений и сравним числа, но для начала узнаем массу чистого хлорида цинка:

m(ZnCl₂)=m_p*массовая доля=550*0,0544=29,92г

ZnCl₂+2NaOH=Zn(OH)₂+2NaCl

Обозначим массу щелочи через-х, а гидроксида цинка через-у, тогда

m(ZnCl₂)/M(ZnCl₂)=m(NaOH)/M(NaOH)=m(Zn(OH)₂)/M(Zn(OH)₂), или 29,92/135=х/80=у/98,

отсюда х=17,73г, а у=21,72г.

Сравним массу щелочи по первой реакции с массой щелочи по второй:

Zn(OH)₂=ZnO(кстати это оно и есть - бинарное соединение)+H₂O

здесь обозначим массу гидрокиси цинка через-z, и по принципу использованому в 1-й реакции:

8,1/80=z/98, отсюда z=9,9225г.

 

ПРИХОДИМ К ВЫВОДУ: щелочи был взят избыток.

 

Рассчитаем кол-во щелочи:

 

по первой реакции мы нашли что щелочи используется х=17,73г.

найдем кол-во щелочи, израсходовавшееся при растворении Zn(OH)₂(и кол-во комплекса по пути):

Zn(OH)₂+2NaOH=Na₂[Zn(OH)₄]

Пусть кол-во щелочи t, а комплекса d, тогда:

11,8/98=t/80=d/178

t=9,63г

d=21,433г

маса щелочи = t+x=27,36г

ν=0,684моль

С=0,684/0,3=2,28моль/л

 

 

V(HCl)= ν/C=10ν=10*m(HCl)/36,5

m=n+h

КАК Я ПОНЯЛ: кол-во солянки складывается из ее количеств при реакции с осадком(n) и комплексом(h). В таком случае:

Zn(OH)₂+2HCl= ZnCl₂+2H₂O

z/98=n/73

z мы знаем, а тогда n=7,39г

аналогично в реакции с комплексом:

Na₂[Zn(OH)₄]+4HCl=2NaCl+ZnCl₂+4H₂O

d/178=h/146

d опять-таки мы знаем, а тогда h=17,5799г

Общая масса солянки m=h+n=24,97г

V(HCl)= ν/C=10ν=10*m(HCl)/36,5=6.84л

 

 

 

 

Вот так у мя вышло. Сообщение писал чуть больше ЧАСА

P.S. когда набираете сообщение опасайтесь сочетания Ctrl+U, так как при нажатии стирается весь текст сообщения а Ctrl+Z здесь работает на 3-4 шага.

[M_GM]

... конечного продукта прокаливания осадка(по всей видимости ZnCl₂) ...

Прокаливали осадок. Как ZnCl₂ мог оказаться в осадке? По всей видимости это не ZnCl₂. Но от этой мысли вы отказались затем.

 

Мне кажется решение легче вести в молях а не в граммах.

[M_GM]

- Кажется не очень правильно берете А_r(Zn)

- Солянка нужна для реакции с маточным раствором, т.е. с раствором после отделения осадка.

[Chemist-explosioner]

сори ошибочка не ZnCl₂, a Zn(OH)₂ и ошибку с цинком тоже заметил не 98, а 99 спасибо за коррекцию.

И если рассчет вести в молях, то мне не кажется ,что это будет проще т.к. после каждого рассчета переводить их в граммы.

И про солянку я ж сложил массы понадобившиеся на реакцию с осадком Zn(OH)₂ и комплексом Na₂[Zn(OH)₄]

[M_GM]

И если рассчет вести в молях, то мне не кажется ,что это будет проще т.к. после каждого рассчета переводить их в граммы.

Зачем? Ни разу не надо переводить, т.к. находим молярную концентрацию и объем раствора по молярной концентрации. Весь расчет по уравнениям реакций тоже в молях.

 

И про солянку я ж сложил массы понадобившиеся на реакцию с осадком Zn(OH)₂ и комплексом Na₂[Zn(OH)₄]

Зачем? По условию задачи надо перевести в ZnCl₂ то, что осталось в растворе после отделения осадка.

[Chemist-explosioner]

Зачем? Ни разу не надо переводить, т.к. находим молярную концентрацию и объем раствора по молярной концентрации. Весь расчет по уравнениям реакций тоже в молях.

 

 

Зачем? По условию задачи надо перевести в ZnCl₂ то, что осталось в растворе после отделения осадка.

Ну мне удобнее в грамах, даже не знаю почему :blink: . Привык я так.

И наверно я тогда неправильно понял понятие маточный раствор. :blink:

[Punch]

Ну мне удобнее в грамах, даже не знаю почему :blink: . Привык я так.

И наверно я тогда неправильно понял понятие маточный раствор. :blink:

 

советую привыкать к молям - намного удобнее и быстрее. да и в будущем пригодится.

[super-tutya]

у меня немного ответ отличается, но возможно я немного недопонял задачу:

Дано: Массовая доля (ZnCl₂)=5,44%

m_p(ZnCl₂)=550г

V_p(NaOH)=300мл

m(XY)=8,1г

C(HCl)=0,1моль/л

Найти: Kонцентрация(NaOH);

V_p(HCl).

 

 

РЕШЕНИЕ: Поскольку дана масса конечного продукта прокаливания осадка(по всей видимости ZnCl₂), это наталкивает на мысль о том, что либо щелочи было недостаточно для полной реакции хлорида цинка, либо избыток, что привело к растворению части осадка. Чтоб узнать, какой у нас случай узнаем массы гидрокиси цинка из двух уравнений и сравним числа, но для начала узнаем массу чистого хлорида цинка:

m(ZnCl₂)=m_p*массовая доля=550*0,0544=29,92г

ZnCl₂+2NaOH=Zn(OH)₂+2NaCl

Обозначим массу щелочи через-х, а гидроксида цинка через-у, тогда

m(ZnCl₂)/M(ZnCl₂)=m(NaOH)/M(NaOH)=m(Zn(OH)₂)/M(Zn(OH)₂), или 29,92/135=х/80=у/98,

отсюда х=17,73г, а у=21,72г.

Сравним массу щелочи по первой реакции с массой щелочи по второй:

Zn(OH)₂=ZnO(кстати это оно и есть - бинарное соединение)+H₂O

здесь обозначим массу гидрокиси цинка через-z, и по принципу использованому в 1-й реакции:

8,1/80=z/98, отсюда z=9,9225г.

 

ПРИХОДИМ К ВЫВОДУ: щелочи был взят избыток.

 

Рассчитаем кол-во щелочи:

 

по первой реакции мы нашли что щелочи используется х=17,73г.

найдем кол-во щелочи, израсходовавшееся при растворении Zn(OH)₂(и кол-во комплекса по пути):

Zn(OH)₂+2NaOH=Na₂[Zn(OH)₄]

Пусть кол-во щелочи t, а комплекса d, тогда:

11,8/98=t/80=d/178

t=9,63г

d=21,433г

маса щелочи = t+x=27,36г

ν=0,684моль

С=0,684/0,3=2,28моль/л

 

 

V(HCl)= ν/C=10ν=10*m(HCl)/36,5

m=n+h

КАК Я ПОНЯЛ: кол-во солянки складывается из ее количеств при реакции с осадком(n) и комплексом(h). В таком случае:

Zn(OH)₂+2HCl= ZnCl₂+2H₂O

z/98=n/73

z мы знаем, а тогда n=7,39г

аналогично в реакции с комплексом:

Na₂[Zn(OH)₄]+4HCl=2NaCl+ZnCl₂+4H₂O

d/178=h/146

d опять-таки мы знаем, а тогда h=17,5799г

Общая масса солянки m=h+n=24,97г

V(HCl)= ν/C=10ν=10*m(HCl)/36,5=6.84л

 

 

 

 

Вот так у мя вышло. Сообщение писал чуть больше ЧАСА

P.S. когда набираете сообщение опасайтесь сочетания Ctrl+U, так как при нажатии стирается весь текст сообщения а Ctrl+Z здесь работает на 3-4 шага.

Спасибо за решения, это была одна из немногих задач которые я не решила )))

Учту Ваш совет))) У меня скоро олимпиада так что волноваться приходится больше чем решать... :unsure:

[M_GM]

Спасибо за решения, это была одна из немногих задач которые я не решила )))

Вот короткий вариант решения:

Анализируем химическую сторону задачи и пишем 4 уравнения реакции:

1. ZnCl₂+2NaOH=Zn(OH)₂+2NaCl

2. Zn(OH)₂+2NaOH=Na₂[Zn(OH)₄]

3. Zn(OH)₂ = ZnO + H₂O

4. Na₂[Zn(OH)₄]+4HCl=2NaCl+ZnCl₂+4H₂O

 

Находим количество вещества ZnCl₂

m(ZnCl₂)=m_p*w = 550*0,0544 = 29,92г

n(ZnCl₂)=29,92/136= 0,22 моль

и количество вещества ZnO

n(ZnO)=8,1/81= 0,1 моль

 

По уравнению 1, должно образоваться 0,22 моль Zn(OH)₂, из них

по уравнению 3, определяем что в осадке осталось и потом разложилось 0,1 моль Zn(OH)₂,

следовательно, реакции 2 растворилось 0,22-0,1 = 0,12 моль Zn(OH)₂

По уравнению 1, в реакции участвовало 0,22*2 = 0,44 моль NaOH и

по уравнению 2 еще 0,12*2 = 0,24 моль NaOH

Общее количество NaOH равно 0,44+0,24 = 0,68 моль, следовательно

молярная концентрация NaOH: С = n/V = 0,68/0,3 = 2,27 моль/л

 

Перейдем к реакции 4.

Согласно уравнению 2, в растворе будет 0,12 моль комплекса и,

по уравнению 4, для реакции с ним потребуется 0,12*4=0,48 моль HCl,

что с учетом молярной концентрации хлоридной кислоты, содержится в

V = n/C = 4,8 литрах этого раствора.

Все!

Совет: когда пишете сообщение на форуме - сокращайте или убирайте предыдущие цитаты.

[super-tutya]

Совет: когда пишете сообщение на форуме - сокращайте или убирайте предыдущие цитаты.

 

Еще раз спасибо...

:unsure:

У меня завтра олимпиада, надеюсь что попадется что нибудь подобное!!!