Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Химия»Содержание №1/2005

В ПОМОЩЬ МОЛОДОМУ УЧИТЕЛЮ

Решение задач
на уменьшение-увеличение
массы, объема, числа молей

Фото Е. КрыловаНесколько лет назад в Белогорском районе Республики Крым был организован межшкольный районный факультет по химии. Необходимость его создания виделась в том, что он позволил бы получать более глубокие знания по химии ученикам не только городских, но и сельских школ, что важно для сельскохозяйственного района.
За время работы факультета многие выпускники стали студентами вузов Украины и России, где профилирующим предметом является химия, а до поступления в вузы были призерами районных, областных и республиканских олимпиад.
К числу достоинств факультета относится то, что рядом с учениками занимались учителя, которые хотели углубить навыки решения сложных задач. Занятия на факультете проводились блоками по трем направлениям: теория, практикум, решение задач. Продолжительность занятия – 4 ч с обязательным домашним заданием.
Хочется надеяться, что приведенный ниже блок принесет пользу учителям школ и руководителям химических кружков. Этот блок предлагался ученикам не только старших классов, но и восьмиклассникам. Единственное отличие заключалось в том, что для восьмиклассников на доске записывались уравнения реакций, которые они еще не знали, и химические формулы неизвестных им веществ.

 


УСЛОВИЯ ЗАДАЧ

1. В раствор медного купороса погрузили железную пластинку. Определите массу всей выделившейся на ней меди, если масса пластинки увеличилась на 1,2 г.

2. В раствор нитрата серебра погрузили медную пластинку массой 80 г. После полного вытеснения серебра масса пластинки увеличилась на 7,6%. Определите массу серебра, выделившегося на пластинке.

3. В раствор, содержащий 9,4 г нитрата меди и 9,75 г нитрата ртути, погрузили кадмиевую пластинку массой 50 г. На сколько процентов увеличилась масса пластинки после полного вытеснения меди и ртути кадмием, если медь и ртуть полностью осели на пластинке?

4. В раствор, содержащий 18,8 г нитрата меди и 32,5 г нитрата ртути, погрузили кадмиевую пластинку массой 500 г. На сколько процентов увеличилась масса пластинки после полного вытеснения меди и ртути кадмием, если медь и ртуть полностью осели на пластинке?

5. В раствор, содержащий 15,4 г кристаллогидрата нитрата кадмия Cd(NO3)2•4Н2O, погрузили цинковую пластинку. Через некоторое время ее вынули из раствора, промыли, высушили и взвесили. Масса ее увеличилась на 0,94 г. Раствор осторожно выпарили до образования кристаллогидратов нитратов кадмия Cd(NO3)2•4Н2O и цинка Zn(NО3)2•6Н2О. Определите состав остатка кристаллогидратов.

6. В раствор, содержащий 8,32 г сульфата кадмия, погрузили цинковую пластинку. После полного выделения кадмия из раствора масса пластинки увеличилась на 2,35%. Определите массу цинковой пластинки.

7. Две пластинки с одинаковой массой, изготовленные из металла, образующего двухзарядные ионы, погрузили: одну в раствор сульфата меди, а вторую – в раствор сульфата ртути. Через некоторое время масса пластинки, погруженной в раствор сульфата меди, уменьшилась на 3,6%, а масса второй пластинки увеличилась на 6,675%. Уменьшение молярной концентрации обоих растворов было одинаковым. Определите эквивалент и название металла.

8. Смесь хлорида и йодида натрия массой 104,17 г растворили в воде, через полученный раствор пропустили избыток хлора. Затем раствор выпарили и остаток прокалили до постоянной массы, которая составила 58,44 г. Вычислите массовые доли солей в смеси.

9. К раствору, содержащему 1,6 г КВr, прибавили 5 г брома-сырца, содержащего примесь хлора. После упаривания смеси было получено 1,155 г твердого остатка. Определите содержание хлора в препарате брома.

10. Определите процентное содержание примесей в перманганате калия, если при нагревании 40 г образца образовалось 36,8 г твердого остатка.

11. Определите процентное содержание дихромата аммония в образце, если при разложении 32 г его образовалось 22 г твердого остатка.

12. При разложении 25 г карбоната кальция образовалось 16,2 г твердого остатка. Определите степень разложения карбоната кальция.

13. При сгорании 5,4 г трехвалентного металла образовалось 10,2 г оксида. Определите, какой металл был взят для сожжения.

14. При прокаливании 2,42 г кристаллогидрата азотнокислой меди масса уменьшилась на 1,62 г. Установите формулу кристаллогидрата.

15. На чашках весов уравновешены два сосуда, в которые налиты равные объемы раствора соляной кислоты. В один сосуд насыпали 1 г мела. Сколько нужно прибавить карбоната бария в другой сосуд, чтобы равновесие весов не нарушилось?

16. При разложении аммиака объемом 100 мл произошло увеличение объема до 150 мл. Определите массовую долю аммиака, подвергшегося разложению.

17. Электролиз 6%-го раствора медного купороса объемом 200 мл и плотностью 1,02 г/мл продолжали до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 5 г. Определите массовые доли соединений в оставшемся растворе.

18. При разложении 1 моль дихромата аммония выделяется 503 кДж энергии. Сколько энергии выделилось при разложении некоторой порции дихромата аммония, если масса твердого остатка оказалась на 25 г меньше массы исходного вещества?

19. К 50 мл смеси СО и СО2 добавили 50 мл О2 (н.у.). Смесь сожгли, после чего ее объем, приведенный к нормальным условиям, оказался равным 90 мл. Найдите объемные доли газов в начальной смеси.

20. При сжигании 100 л смеси метана, оксида углерода(II) и этилена было получено 120 л СО2. Объемы газов измерялись в одинаковых условиях. Сколько литров этилена содержалось в смеси?

21. После пропускания воздуха через озонатор его объем уменьшился на 112 мл (н.у.). Какая масса йода выделится при пропускании полученного газа через раствор йодида калия?

22. Смесь гидридов лития и натрия прореагировала с 193 мл воды. Масса полученного раствора оказалась на 1 г меньше суммы масс исходных веществ, а массовая доля щелочей в растворе оказалась равной в сумме 8%. Определите массы исходных гидридов.

23. При действии соляной кислоты на смесь железных, медных и золотых опилок масса раствора увеличилась на 2,7 г. Нерастворившуюся часть смеси обработали горячей концентрированной серной кислотой, при этом выделилось 1,12 л газа (н.у.). Нерастворившийся же осадок имел массу
4,02 г. Установите массовые доли металлов в смеси.

24. К 4 л смеси метана с ацетиленом прибавили вдвое больший объем водорода и всю смесь пропустили над Рt-катализатором. После этого объем газа составил 8 л. Определите объемную долю ацетилена в исходной смеси.

25. После длительного прокаливания порошка меди на воздухе масса его увеличилась на 1/8. Определите состав образовавшейся смеси (в % по массе).

26. Газ, полученный при действии избытка металлического цинка на раствор, содержащий 3,32 г смеси уксусной и муравьиной кислот в 21,68 мл воды, смешали с этиленом объемом 0,112 л. После пропускания полученной смеси над нагретым никелевым катализатором ее объем уменьшился до 0,672 л (н.у.). Полученный газ не обесцвечивает раствор перманганата калия. Вычислите массовые доли кислот в растворе.

27. Тонко измельченную смесь карбоната натрия и сульфата аммония нагревали в открытом тигле, постепенно увеличивая температуру до 700 °С, и выдерживали при этой температуре до постоянной массы. В результате произошло уменьшение массы на 30%. Получившийся твердый остаток растворили в воде. После добавления к полученному раствору избытка раствора хлорида бария выпал осадок. Определите (в массовых долях):
1) состав исходной смеси;
2) состав образовавшегося осадка.


РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

1. Записываем уравнение реакции:

Давайте попробуем себе представить, что происходит при погружении железной пластинки в раствор сульфата меди. Если один атом железа переходит с пластинки в раствор, то на его место из раствора на пластинку выделяется один атом меди. Если в реакцию вступит 1 моль железа, то на пластинке выделится 1 моль меди. Поскольку атомная масса меди больше атомной массы железа и вся медь оседает на пластинке, то в этом случае масса пластинки увеличится на:

64 – 56 = 8 г.

Масса пластинки увеличится на 8 г – меди выделится 64 г, масса пластинки увеличится на 1,2 г – меди выделится х г.
Отсюда х = 9,6 г.
Ответ. m(Cu) = 9,6 г.

А могли бы вы узнать, сколько железа перешло в раствор, а также массы сульфатов железа и меди?

2. Масса пластинки увеличилась на:

80•0,076 = 6,08 г.

Записываем уравнение реакции:

Из уравнения реакции видно, что увеличение массы пластинки будет происходить за счет выделения серебра на медной пластинке и перехода в раствор меди (для 1 моль меди
m = 216 – 64 = 152 г).
При увеличении массы пластинки на 152 г серебра выделится 216 г, при увеличении массы пластинки на 6,08 г серебра выделится х г.
Отсюда х = 8,64 г.
Ответ. m(Ag) = 8,64 г.

3. Записываем уравнения реакций:

Из уравнения реакции (1) видно, что при выделении 64 г меди на кадмиевой пластинке 112 г кадмия перейдет в раствор и масса пластинки уменьшится на 48 г.
Если прореагирует 188 г Сu(NO3)2 – масса пластинки уменьшится на 48 г, если прореагирует 9,4 г Сu(NO3)2 – масса пластинки уменьшится на х г.
Отсюда х = 2,4 г.
Из уравнения реакции (2) видно, что при выделении на кадмиевой пластинке 201 г ртути 112 г кадмия перейдет в раствор и масса пластинки увеличится на 89 г.
Если вступит в реакцию 325 г Hg(NO3)2 – масса пластинки увеличится на 89 г, если вступит в реакцию 9,75 г Hg(NO3)2 – масса пластинки увеличится на y г.
Отсюда y = 2,67 г.
Таким образом, масса пластинки увеличится на 0,27 г:

(2,67 – 2,4),

что составляет 0,54%.
Ответ. Масса пластинки увеличилась на 0,54%.

Почему нельзя было определять изменение массы сразу по двум реакциям? (Потому, что были взяты не одинаковые, а разные количества солей.)

4. Определим число молей нитратов меди и ртути в растворе:

количество вещества Сu(NO3)2 равно 0,1 моль,
количество вещества Hg(NO3)2 равно 0,1 моль.

Если в реакцию вступило бы по 1 моль солей, то изменение массы составило бы:

(64 – 112) + (201 – 112) = 41 г

(см. решение задачи 3).
Если прореагирует по 1 моль солей – изменение массы пластинки составит 41 г, если прореагирует по 0,1 моль солей – изменение массы пластинки составит х г.
Отсюда х = 4,1 г.
Ответ. Масса пластинки увеличилась на 0,82%.

5. Реакция вытеснения кадмия цинком проходит по уравнению:

При осторожном выпаривании происходит образование кристаллогидратов.
Определим число молей кристаллогидрата нитрата кадмия.
Поскольку M(Сd(NO3)2•4H2O) = 308 г/моль, то число молей кристаллогидрата нитрата кадмия равно 0,05 моль.
Число молей Сd(NO3)2•4H2O равно числу молей Сd(NO3)2.
Из уравнения реакции следует:
если в реакцию вступит 1 моль Сd(NO3)2 – изменение массы пластинки составит 47 г, если в реакцию вступит х моль Сd(NO3)2 – изменение массы пластинки составит 0,94 г.
Отсюда х = 0,02 моль.
В результате реакции образовалось 0,02 моль нитрата цинка и осталось (0,05 – 0,02) = 0,03 моль нитрата кадмия, т.е. 0,02•297 = 5,94 г кристаллогидрата нитрата цинка и 0,03•308 = 9,24 г кристаллогидрата нитрата кадмия.
Ответ.
9,24 г Сd(NO3)2•4H2O,
5,94 г Zn(NO3)2•6H2O.

6. Записываем уравнение реакции:

Если в реакцию вступит 208 г CdSO4 – изменение массы пластинки составит 47 г, если в реакцию вступит 8,32 г CdSO4 – изменение массы пластинки составит х г.
Отсюда х = 1,88 г.
По условию задачи этому изменению соответствует 2,35%.
Ответ. Масса цинковой пластинки равна 80 г.

7. Анализ условия задачи показывает, что атомная масса неизвестного металла больше, чем атомная масса меди, но меньше, чем атомная масса ртути. Пусть атомная масса металла х.
Записываем уравнения реакций:

Масса пластинки по реакции (1) равна:

(х – 64)•100(%)/3,6(%) г.

Масса пластинки по реакции (2) равна:

(201 – х)•100(%)/6,675(%) г.

Согласно условию задачи:

(х – 64)•100(%)/3,6(%) = (201 – х)•100(%)/6,675(%).

Решая уравнение, получим х = 112, т.е. металл – кадмий.
Тогда

Э(Cd) = Ar/n,

где Э – эквивалент элемента, Аr – относительная атомная масса, n – валентность металла. Отсюда Э(Cd) = 112/2 = 56.
Ответ. Металл – кадмий, Э(Cd) = 56.

8. Первый способ. Записываем уравнение реакции:

2NaI + Cl2 = 2NaCl + I2.

При прокаливании йод возгоняется, сухой остаток будет состоять из хлорида натрия. Пусть в смеси содержится х моль хлорида натрия и y моль йодида натрия, молярная масса хлорида равна
58,44 г/моль, а йодида – 149,89 г/моль.
В соответствии с уравнением реакции y моль йодида натрия при взаимодействии с хлором образуют y моль хлорида натрия. Тогда масса хлорида натрия после прокаливания составит:

58,44х + 58,44y = 58,44 г.

В то же время масса солей равна:

58,44х + 149,89y = 104,17 г.

Решаем систему уравнений:

Получаем х = 0,5, y = 0,5.
Следовательно, в смеси было 0,5 моль NаСl и 0,5 моль NaI. Отсюда находим массовые доли:

 

(NaCl) = 28,1%, (NaI) = 71,9%.

Второй способ. Записываем уравнение реакции:

После прокаливания останется только хлорид натрия. Произошедшее уменьшение массы обусловлено замещением в йодиде натрия атомов йода на более легкие атомы хлора. Изменение массы равно:

104,17 – 58,44 = 45,73 г.

Если в реакцию вступит 299,87 г NaI – изменение массы составит 182,9 г, если в реакцию вступит х г NaI – изменение массы составит 45,73 г.
Отсюда х = 74,94 г.
Тогда масса NаСl равна:

104,17 – 74,94 = 29,23 г.

Cледовательно, массовая доля хлорида натрия в смеси равна 28,1%, а массовая доля йодида натрия – 71,9%.
Ответ. (NaCl) = 28,1%, (NaI) = 71,9%.

9. Записываем уравнение реакции:

Уменьшение массы по уравнению реакции:

238 – 149 = 89 г.

Уменьшение массы по условию задачи:

1,6 – 1,155 = 0,445 г.

Если масса уменьшилась на 89 г – хлора вступило в реакцию 71 г, если масса уменьшилась на 0,445 г – хлора вступило в реакцию х г.
Отсюда х = 0,355 г.
Ответ. Содержание хлора в образце брома-сырца 0,355 г, или 7,1%.

10. Записываем уравнение реакции:

Согласно уравнению реакции уменьшение массы образца происходит за счет выделения кислорода.
Если в реакцию вступит 316 г перманганата калия, то масса уменьшится на 32 г. По условию задачи она уменьшилась на (40 – 36,8) = 3,2 г.
Составляем пропорцию:

316 г КМnО4 – 32 г O2,

    х г КМnО4 – 3,2 г O2.

Отсюда х = 31,6 г.
Масса примесей равна:

40 – 31,6 = 8,4 г, или 21%.

Ответ. Содержание примесей – 21%.

11. Записываем уравнение реакции:

Если 252 г дихромата вступит в реакцию – масса уменьшится на 100 г, если х г дихромата вступит в реакцию – масса уменьшится на 10 г.
Отсюда х = 25,2 г.
Ответ. Содержание дихромата аммония – 78,75%.

12. Записываем уравнение реакции:

СаСО3 = СаО + СО2.

Если разложилось 100 г карбоната кальция – выделилось 44 г СО2, если разложилось х г карбоната кальция – выделилось 8,8 г СО2.
Отсюда х = 20 г.
Ответ. Степень разложения карбоната кальция – 80%.

13. Задача легко решается методом эквивалентов. Можно решить эту задачу также методом «уменьшения-увеличения массы».
Масса кислорода, вступившего в реакцию, равна:

10,2 – 5,4 = 4,8 г.

Согласно уравнению реакции:

х = 27 г. Следовательно, это алюминий.
Ответ. Металл – алюминий.

14. Записываем уравнение реакции:

Масса образовавшегося оксида меди равна:

2,42 – 1,62 = 0,8 г.

Согласно уравнению реакции х = 3. Следовательно, кристаллогидрат нитрата меди – Cu(NO3)2•3H2O.
Ответ. Формула кристаллогидрата – Cu(NO3)2•3H2O.

15. Записываем уравнения реакций:

По уравнению (1):
если добавить 100 г CaCO3 – увеличение массы в сосуде составит 56 г, если добавить 1 г CaCO3 – увеличение массы в сосуде составит х г.
Отсюда х = 0,56 г.
По уравнению (2):
увеличение массы на 153 г – добавлено 197 г BaCO3, увеличение массы на 0,56 г – добавлено
y г BaCO3.
Отсюда y = 0,72 г.
Ответ. Нужно прибавить 0,72 г BaCO3.

16. Записываем уравнение реакции:

Изменение объема по условию задачи:

150 – 100 = 50 мл.

Если разложится 2 мл NH3 – изменение объема составит 2 мл, если разложится х мл NH3 – изменение объема составит 50 мл.
Отсюда х = 50 мл.
Массовая доля разложившегося аммиака – (разл. NH3) = 0,5; в данном случае массовая доля равна объемной.
Ответ. (разл. NH3) = 0,5.

17. Определяем массу сульфата меди:

m = 200•1,02•0,06 = 12,24 г.

Записываем уравнение реакции электролиза раствора медного купороса:

Изменение массы раствора может быть обусловлено как выделением меди и кислорода, так и электролизом воды.
Если прореагирует 320 г CuSO4 – уменьшение массы раствора составит (128 + 32) = 160 г, если прореагирует 12,24 г CuSO4 – уменьшение массы раствора составит х г.
Отсюда х = 6,12 г.
Согласно условию задачи прореагировал не весь сульфат меди, электролиза воды не было.
Определим массы прореагировавшего сульфата меди и образовавшейся серной кислоты:

Осталось (12,24 – 10) = 2,24 г CuSO4 и образовалось 6,125 г H2SO4.
Масса конечного раствора равна:

200•1,02 – 5 = 199 г.

Массовая доля сульфата меди:

(CuSO4) = 2,24/199 = 0,01.

Массовая доля серной кислоты:

(H2SO4) = 6,125/199 = 0,03.

Ответ. (CuSO4) = 0,01, (H2SO4) = 0,03.

18. Записываем уравнение реакции разложения 1 моль дихромата аммония:

(NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O + 503 кДж.

Уменьшение массы за счет выделения азота и паров воды составляет:

28 + 4•18 = 100 г.

Если масса твердого остатка уменьшится на 100 г – выделится 503 кДж, если масса твердого остатка уменьшится на 25 г – выделится х кДж.
Отсюда х = 127,75 кДж.
Ответ. Выделится 127,75 кДж.

19. При сжигании смеси проходит реакция:

Если в реакцию вступит два объема СО, то изменение объема составит один объем.
Составляем пропорцию:

2 мл СО – изменение объема на 1 мл,
х мл СО – изменение объема на 10 мл.

Отсюда х = 20 мл.
Следовательно, в 50 мл смеси было 20 мл СО и 30 мл СО2.
Ответ.
Объемная доля СО равна 0,4,
объемная доля СО2 – 0,6.

20. Записываем уравнения реакций:

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О, (1)
2СО + О2 = 2СО2, (2)
С2Н4 + 3О2 = 2СО2 + 2Н2О. (3)

Первый способ. Из уравнений (1) и (2) видно, что при сжигании одного объема метана и оксида углерода(II) образуется один объем углекислого газа. Следовательно, если бы в смеси были только метан и оксид углерода(II), то из 100 л при сжигании образовалось бы 100 л СО2.
Увеличение объема СО2 позволяет определить содержание этилена в смеси.
Пусть было х л С2Н4 и (100 – х) л смеси СН4 и СО.
Из (100 – х) л смеси СН4 и СО образуется (100 – х) л СО2, а из х л С2Н4 образуется 2х л СО2.
Составляем уравнение:

(100 – х) + 2х = 120.

Решив его, получим х = 20 л.

Второй способ. Из уравнений (1) и (2) видно, что при сжигании одного объема метана и оксида углерода(II) образуется один объем углекислого газа. Из уравнения (3) видно, что каждый объем этилена в смеси дает увеличение объема СО2 на один объем. Поскольку увеличение составляет
20 л СО2, то и этилена было 20 л.
Ответ. 20 л С2Н4.

21. При пропускании воздуха через озонатор происходит уменьшение объема смеси:

Если образуется 2 л озона – изменение объема на 1 л, если образуется х л озона – изменение объема на 0,112 л.
Отсюда х = 0,224 л.
При пропускании воздуха, содержащего озон, через раствор йодида калия происходит реакция:

Из уравнения реакции находим х = 2,54 г.
Ответ. m(I2) = 2,54 г.

22. Записываем уравнения реакций:

LiH + H2O = LiOH + H2, (1)
NaH + H2O = NaOH + H2. (2)

Уменьшение массы раствора происходит за счет выделения водорода. Его выделилось 1 г, или
0,5 моль.
Из уравнений (1) и (2) видно, что при выделении 1 моль водорода в реакцию вступает 1 моль гидрида, т.е. суммарно в смеси было 0,5 моль гидридов.
Пусть было х моль гидрида лития и у моль гидрида натрия. Тогда масса растворенных веществ составит:

m = (24x + 40y) г,

а масса раствора:

m = (193 – 1 + 8x + 24y) г.

Составляем систему уравнений:

Решив эту систему, получим:

х = 0,25 моль, y = 0,25 моль.

Cледовательно, масса гидрида лития равна 2 г, а масса гидрида натрия – 6 г.
Ответ. m(LiH) = 2 г, m(NaH) = 6 г.

23. При действии соляной кислоты на смесь опилок в реакцию вступают только железные опилки:

Увеличение массы раствора происходит за счет разности между массой железа, перешедшей в раствор, и массой выделившегося водорода.
Если в реакцию вступило 56 г железа – увеличение массы на 54 г, если в реакцию вступило х г железа – увеличение массы на 2,7 г.
Отсюда х = 2,8 г.
При обработке нерастворившейся части смеси горячей концентрированной серной кислотой происходит реакция:

Из уравнения реакции находим х = 3,18 г.
После обработки серной кислотой осталось нерастворившимся золото массой 4,02 г.
Суммарная масса смеси равна:

2,8 + 3,18 + 4,02 = 10 г.

Следовательно массовая доля железа (Fe) = 28%,
массовая доля меди (Сu) = 31,8%,
массовая доля золота (Au) = 40,2%.
Ответ. (Fe) = 28%, (Сu) = 31,8%, (Au) = 40,2%.

24. Поскольку к смеси прибавили вдвое больший объем водорода, чем объем смеси, то из этого следует, что из ацетилена образовался этан, т.е. происходила реакция:

Если в реакцию вступит 1 л ацетилена – изменение объема на 2 л, если в реакцию вступит х л ацетилена – изменение объема на 4 л.
Отсюда х = 2 л.
Следовательно, объемная доля ацетилена в исходной смеси равна:

об2Н2) = 2/4 = 0,5, или 50%.

Ответ. об2Н2) = 50%.

25. Пусть был 1 моль меди (64 г). Если бы она прореагировала полностью, то масса увеличилась бы на 16 г, т.е. на 16/64 = 1/4.
Если в реакцию вступит 64 г меди – увеличение массы на 1/4, если в реакцию вступит х г меди – увеличение массы на 1/8.
Отсюда х = 32 г меди, или 0,5 моль.
Следовательно, образовалось 0,5 моль CuO.
Массовая доля Сu в смеси равна 0,44, или 44%, массовая доля CuO равна 0,56, или 56%.
Ответ. 44% Cu и 56% CuO.

26. Записываем уравнения реакций:

Газ, полученный после пропускания смеси над нагретым никелевым катализатором, не реагирует с водным раствором перманганата калия. Из этого следует, что этилен прореагировал с водородом полностью. Следовательно, в конечной смеси содержалось 0,112 л этана и (0,672 – 0,112) = 0,560 л водорода.
Кроме этого в реакции гидрирования было израсходовано 0,112 л водорода, т.е. всего водорода выделилось (0,560 + 0,112) = 0,672 л, или 0,03 моль.
Пусть в смеси было х моль муравьиной кислоты и у моль уксусной кислоты. Составляем систему уравнений:

Решив систему, найдем:

х = 0,02 моль, y = 0,04 моль.

Тогда массы кислот следующие:

m(HCOOH) = 46•0,02 = 0,92 г,

m(СH3COOH) = 60•0,04 = 2,40 г.

Масса раствора равна:

21,68 + 3,32 = 25,00 г.

Массовые доли:
муравьиной кислоты (HCOOH) = 3,7%,
уксусной кислоты (СH3COOH) = 9,6%.
Ответ.
(HCOOH) = 3,7%,
(СH3COOH) = 9,6%.

27. При постепенном нагревании до 700 °С возможны следующие процессы:

(NH4)2SO4 = NH3 + NH4HSO4,
NH4HSO4 + Na2CO3 = Na2SO4 + NH3 + CO2 + H2O,
(NH4)2SO4 = 2NH3 + H2O + SO3,
2SO3 = 2SO2 + O2.

Потеря массы зависит от соотношения компонентов смеси.

Потеря массы в расчете на = 1 моль исходных солей в этом случае составляет 0,403, или 40,3%,
т.е. больше 30%.
• Если в смеси количество сульфата аммония больше количества карбоната натрия, то за счет полного разложения избытка сульфата аммония потеря массы будет больше, чем 40,3%.
• Если количество карбоната натрия больше количества сульфата аммония, то в смеси будет присутствовать неразложившийся карбонат натрия, и в этом случае потеря массы будет меньше, чем 40,3%. Данный случай соответствует условию задачи.
Пусть масса исходной смеси равна 100 г. Исходя из уравнения реакции (1), на каждые 132 г (NH4)2SO4 потеря массы составит 96 г. Из условия задачи потеря массы составила 30 г.

132 г (NH4)2SO4 – потеря массы 96 г,
х г (NH4)2SO4 – потеря массы 30 г.

Отсюда х = 41,2 г (41,2%) сульфата аммония. Следовательно, масса карбоната натрия равна 58,8 г (58,8%).
Определим количества веществ сульфата аммония и карбоната натрия:

(NH4)2SO4 = 0,312 моль,
(Na2CO3) = 0,555 моль.
(NH4)2SO4 + Na2CO3 = Na2SO4 + 2NH3 + CO2 + H2O.

По уравнению
реакции
(NH4)2SO4
1 моль
Na2CO3
1 моль
Na2SO4
1 моль
Было 0,312 0,555
Участвовало в реакции 0,312 0,312 0,312
Осталось 0,243 0,312

2) При обработке полученного раствора избытком раствора хлорида бария выпадают осадки:

Общая масса осадка:

0,243•197 + 0,312•233 = 120,6 г.

Массовая доля карбоната бария равна 39,7%, а массовая доля сульфата бария – 60,3%.
Ответ. Состав исходной смеси:

41,2% (NH4)2SO4,
58,8% Na2CO3;
состав осадка:
39,7% BaCO3,
60,3% BaSO4.

А.П.СУГАТОВ,
учитель химии
средней школы № 26
(г. Керчь);
В.Ф.СУГАТОВА,
учитель химии
средней школы № 2
(г. Окуловка, Новгородская обл.)