Задачи на пластинку егэ химия решение

Задачи на пластинку в ЕГЭ по химии. Разбираем, как решать задачи на пластину. Основные способы решения задач на пластинку.

Задачи на пластинки

Если в раствор соли металла поместить кусочек (пластинку) из другого металла, возможно протекание химической реакции. Но добавляемый металл должен быть более активным, чем металл в составе соли. При этом добавляемый металл не должен реагировать с водой!

Более активный металл расположен левее в электрохимическом ряду.

Например, сульфат меди реагирует с железом:

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

При этом железо не реагирует с сульфатом цинка:

ZnSO₄ + Fe ≠ 

Основа решения задач «на пластинку» – материальный баланс. Но составляется он не только для раствора, но и для самой пластинки. Если мы помещаем в раствор соли металла А пластинку из металла В, и металл В вытесняет металл А из соли, то с пластинки уходит часть металла В. При этом на пластику осаждается вытесненный металл А:

АХ + В = ВХ + А↓

Примерная суть материального баланса для пластинки:

Начальная масса пластинки — масса прореагировавшего металла В + масса образовавшегося металла А = конечная масса пластинки.

Например, для реакции сульфата меди с железом:

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu↓

Обратите внимание! В задачах на пластики чаще всего добавляемый металл вступает в реакцию только частично. Вступает в реакцию некоторая его часть.

Иногда используется сокращенная форма материального баланса:

Масса образовавшегося металла А — масса прореагировавшего металла В  = изменение массы пластинки

Задача 1. Медную пластинку массой 50,00 г поместили в раствор хлорида ртути(II). Масса пластинки после реакции оказалась равной 52,74 г. Сколько меди растворилось?

Решение:

Записываем уравнение реакции:

Cu  +  HgCl₂  →   Hg   +   CuCl₂

Находим количество меди в пластинке:

ν(Сu) = m(Cu)/M(Cu) = 50,00 г/ 64 г/моль = 0,78 моль

Из условия задачи мы понимаем, что медь вступила в реакцию не полностью, а частично. Обозначим количество прореагировавшей меди, как х моль:

ν(Сu) = x моль, 

а масса прореагировавшей меди равна 64х г:

m(Cu)_{прореаг} = ν(Сu)·M(Cu) = х моль · 64 г/моль = 64х г.

Тогда количество образовавшейся ртути также будет равно х моль.

ν(Hg) = x моль.

А масса образовавшейся ртути равна:

m(Hg) = ν(Hg)·M(Hg) = х моль · 201 г/моль = 201х г.

Записываем уравнение материального баланса для пластинки:

m_{пластинки исх.}  – m(Cu)_{прореаг.} + m(Hg) = m_{пластинки конечн.}

Составляем уравнение:

50 – 64х + 201х = 52,74

Решаем его, находим х:

137х = 2,74,

х = 0,02 моль

Следовательно, масса прореагировавшей меди равна:

m(Cu)_{прореаг} = ν(Сu)·M(Cu) = 0,02 моль · 64 г/моль = 1,28 г.

Ответ: масса растворившейся меди равна 1,28 г.

Задача 2. Железную пластинку массой 20,4 г поместили в раствор сульфата меди (II), масса раствора 100 г. Через некоторое время масса пластинки оказалась равной 22,0 г. Вычислите массу меди, выделившейся на пластинке, и массовую долю сульфата железа(II) в растворе после реакции.

3. Железную пластинку поместили в 150 мл раствора сульфата меди с ω₁(CuSO₄) = 16% (плотность раствора 1,18 г/мл). В результате реакции масса пластинки увеличилась на 0,8 г. Вычислите массовую долю CuSO₄ в растворе после реакции.

4. После погружения железной пластинки в 200 мл раствора с массовой долей CuSO₄ 14,5% (плотность раствора 1,16 г/мл) её масса в результате реакции увеличилась на 0,4 г. Определите массовые доли веществ в растворе после реакции.

5. Железную пластинку массой 5 г поместили в раствор сульфата меди с ω₁(CuSO₄) = 12,5%, масса раствора 64 г. Через некоторое время количество сульфата меди в растворе уменьшилось вдвое. Какой стала масса пластинки? Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе.

6. Железную пластинку массой 10 г погрузили в раствор с ω₁(CuSO₄) = 16%, масса раствора 150 г. Определите, какой стала масса пластинки после реакции, в результате которой содержание сульфата меди в растворе уменьшилось до ω₂(CuSO₄) = 7,5%. Какова массовая доля FeSO₄ в полученном растворе?

7. Цинковые опилки массой 13 г поместили в раствор сульфата никеля (II) массой 280 г. Через некоторое время металлические опилки отфильтровали, высушили и взвесили. Их масса оказалась равной 11,8 г. Определите массовую долю сульфата цинка в фильтрате.

8. Железную пластинку поместили в раствор сульфата меди (II) массой 150 г. Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 0,6 г, а массовая доля CuSO₄ в образовавшемся растворе (ω₂) стала равной 5%. Определите массовую долю CuSO₄ в исходном растворе (ω₁).

9. Цинковые опилки массой 15 г поместили в 250 мл 1,2 M раствора нитрата меди (II). Через некоторое время концентрация ионов Cu²⁺ в растворе уменьшилась в 2 раза. Определите молярную концентрацию ионов Zn²⁺ в растворе после реакции. Какой стала масса металлических опилок?

10. Медную пластинку на некоторое время погрузили в 125 мл 1,2 M раствора нитрата серебра. В результате концентрация ионов Cu²⁺ в растворе оказалась равной 0,1 моль/л. Какой стала концентрация нитрата серебра? Какая масса серебра выделилась на пластинке, и как изменилась масса пластинки? Изменением объема раствора можно пренебречь.

11. Свинцовую  пластинку  выдерживали  некоторое  время  в  180 г  25 %-ного  раствора нитрата  меди  (II).  В  результате  масса  пластинки  уменьшилась  на  18,6 г.  Определите массу меди, выделившейся на пластинке и массовые доли веществ в образовавшемся растворе. 

12. Медную пластинку массой 13,2 г поместили в раствор нитрата железа(III) массой 300 г с массовой долей соли 0,112. После некоторого выдерживания пластинки в растворе ее вынули. В результате массовая доля нитрата железа(III) оказалась равной массовой доле соли меди(II). Определите массу пластинки после окончания реакции (когда ее вынули из раствора).

13. Навеску оксида меди(II) массой 12,0 г растворили в 200 г 9,8 %-й серной кислоты. В полученный раствор опустили железную пластинку, выдержали до прекращения реакции и удалили из раствора. Найдите массовую долю соли в полученном растворе. Примите Ar(Cu) = 64.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

14. Железную пластинку массой 100 г погрузили в 250 г 20%-ного раствора сульфата меди(II). После того, как пластинку вынули из раствора, ее масса оказалась равной 102 г. Определите массовую долю сульфата меди(II) в оставшемся растворе.

Fe + CuSO₄ = Cu + FeSO₄

15. В 85 г 10%-ного раствора нитрата серебра опустили медную монетку массой 5 г. После того, как израсходовалось половина нитрата серебра, монетку вынули. Как изменилась масса монетки? Определите массовую долю нитрата меди(II) в полученном растворе.

2AgNO₃ + Cu = Cu(NO₃)₂ + 2Ag

16. Медную монетку массой 10 г опустили в 65 г 5%-ного раствора нитрата ртути(II). Когда монетку вынули, ее масса составила 10,685 г. Определите массовые доли веществ в оставшемся растворе.

Cu + Hg(NO₃)₂ = Hg + Cu(NO₃)₂

17. Железную пластину массой 10 г опустили в 100 г раствора сульфата меди, содержащего 10 мас.% СuSО₄. Через некоторое время пластину вынули, промыли и высушили. Масса пластины оказалась равной 10,4 г. Сколько граммов меди выделилось на пластине и какова концентрация сульфата меди в образовавшемся после реакции растворе?

18. После погружения цинковой пластины массой 6 г в 100 г раствора сульфата меди, содержащего 2 мас.% СuSО₄, количество сульфата меди в растворе уменьшилось в четыре раза. Определите концентрации веществ в полученном растворе и найдите, какой стала масса пластины.

19. Железную пластину массой 15 г опустили в 100 г раствора сульфата меди, содержащего 8 мас.% СuSО₄. Через некоторое время пластину вынули, промыли и высушили. Масса пластины оказалась равной 15,3 г. Определите концентрации веществ в образовавшемся после реакции растворе

20. После погружения железной пластины массой 10 г в 100 г раствора сульфата меди, содержащего 5 мас.% СuSО₄, количество ионов меди в растворе уменьшилось в десять раз. Определите концентрации веществ в полученном растворе и найдите, какой стала масса пластины.

21. Железную пластинку массой 5 г опустили в стакан, содержащий 200 г 8 мас.% раствора сульфата меди (II). Через некоторое время пластинку вынули, высушили и взвесили. Масса пластинки стала равной 5,2 г. Найдите концентрации веществ в полученном растворе (потерями раствора, оставшегося на пластинке, пренебречь).

22. Железную пластинку опустили в 150 г раствора сульфата меди. Через некоторое время пластинку вынули, промыли и высушили. Масса пластины оказалась на 0,4 г больше, чем до погружения в раствор. Концентрация СuSO₄ в образовавшемся растворе стала равной 3 мас.%. Найдите концентрацию исходного раствора сульфата меди.

23. Железную пластинку массой 10 г опустили в раствор нитрата серебра, содержащего 4 мас.% АgNО₃. Через некоторое время пластинку вынули, промыли и высушили. Масса пластинки оказалась равной 12,4 г, а концентрация нитрата серебра в растворе уменьшилась в 4 раза. Определите массу исходного раствора.

24. К 200 г раствора хлорида меди, содержащего 5 мас. % СuСl₂, добавили цинковую пластинку. Пластинка растворилась полностью. Концентрация хлорида меди уменьшилась в 5 раз. Определите массу растворенной цинковой пластинки

7 правил к решению задач на «пластинки»

1.Пластинка, как правило, в избытке, но это необходимо проверять.

2. Если в тексте задачи сказано, что пластинку вынули после окончания всех реакций,- это означает ,что соль прореагировала полностью.

3. Если в тексте задачи сказано, что пластинку вынули через некоторое время, — это означает, что и соль и пластинка прореагировали неполностью.

4.Как правило, более активный металл вытесняет менее активный металл из раствора соли. НО:

А) 2FeCI3+  Cu→ CuCI2+ 2FeCI2

Б) FeCI2+  Cu≠

В) 2 FeCI3+  Fe→ 3FeCI2  (и т.п.)

5)  mпл.2 = mпл.1 – m(Me1 )прорегир. + m(Me2 )получилась

mр-ра2 = mр-ра1 + mпл.1  -mпл.2

mр-ра2 = mр-ра1 + m(Me.1)прореагир. — m (Me.2)получилась

6)ώ (в-ва)=m(в-ва)/ m(р-ра) →

если вещества находятся в одном и том же растворе,

то при равенстве  их массовых долей равны и их массы.

7)Слово «пластинка» не обязательно будет присутствовать в условии задачи. Вместо него могут быть слова «гвоздь», «проволока», «стружки», «порошок» и тому подобное.

ЗАДАЧИ НА ПЛАСТИНКУ.

1.Железную пластинку массой 5 г погрузили в 50 мл 15%-го (по массе) раствора сульфата меди(II) ( = 1,12 г/мл). После того как пластинку вынули, ее масса оказалась равной 5,16 г. Какова концентрация сульфата меди(II) в оставшемся растворе (9,3%).

2. Медную пластинку массой 16 г погрузили в 100 г раствора трихлорида железа с массовой долей 16,3% и вынули в тот момент, когда массовая доля трихлорида железа стала равной массовой доле образовавшейся в растворе соли меди. Определите массу пластинки после окончания реакции   (13,733).

3. В раствор, содержащий 4 г сульфата меди(II), погрузили кадмиевую пластинку. После полного вытеснения меди масса пластинки уменьшилась на 30%. Определите массу погруженной в раствор пластинки ( 4г).

4. Цинковая пластинка массой 5 г погружена в раствор сульфата меди(II). После окончания реакции промытая и высушенная пластинка имела массу 4,96 г. Объясните изменение массы пластинки и определите массу сульфата меди(II), находившегося в растворе до начала
реакции (3,35)

5.Железную пластинку массой 6,35 г поместили в 200 г 20%-го (по массе) раствора сульфата меди(II). Через некоторое время масса пластинки увеличилась до 7,1 г. Определите массовую долю сульфата меди(II) и сульфата железа(II) в полученном растворе в процентах (по массе) (12,55; 7,15) .

6. Медный стержень массой 70,4 г выдержали в растворе нитрата серебра, после этого его масса стала 85,6 г. Затем стержень растворили в 400 мл 64%-го раствора азотной кислоты ( = 1,4 г/см3). Рассчитайте, как изменится массовая доля азотной кислоты в растворе, если она восстанавливается до диоксида азота (14,9).

7. Железную пластинку массой 100 г погрузили в 250 г раствора сульфата меди(II) с массовой долей 20%. Через некоторое время пластинку вынули из раствора, промыли, высушили и взвесили. Ее масса оказалась равной 102 г. Определите массовые доли (%) веществ, содержащихся в растворе после удаления из него металлической пластинки [4%;15,3%].

8.К раствору нитрата ртути(I) массой 263 г с массовой долей соли 20% добавили цинковые опилки. Через некоторое время массовая доля нитрата ртути(I) в оставшемся растворе составляла уже 6%. Рассчитайте массу выделившейся ртути [29,2г].

9.Для того чтобы посеребрить медное изделие массой 10 г, его поместили в стакан, содержащий 250 г 4%-го раствора нитрата серебра. Когда изделие вынули, то оказалось, что содержание нитрата серебра в растворе уменьшилось на 16,9%. Определите массу посеребренного изделия [10,76г].

10.В 250 г воды растворили 70 г медного купороса. В полученный раствор погрузили железную пластинку массой 10 г. Через некоторое время промытая и высушенная пластинка имела массу
11,4 г. Определите массовые доли веществ в получившемся растворе [5,27%;8,35%].

11. Цинковую пластинку массой 25 г поместили в раствор, полученый при растворении медного купороса в 130 мл воды. После того, как вся медь выделилась на пластинке, масса пластинки составила 24,83 г. Вычислите массу взятого медного купороса и массовую долю сульфата меди в исходном растворе. (42,5г;15,77%)

12. .Магниевую пластинку внесли в 150 г 17,1%-го раствора сульфата алюминия и выдерживали, пока ее масса не изменилась на 0,45 г. К раствору, полученному после удаления пластинки, прилили избыток раствора карбоната натрия. Вычислите массовые доли веществ в выпавшем при этом осадке. (55,32%,44.68%)

13. Железную пластинку массой 14 г поместили в раствор бромида меди (II) и выдерживали до тех пор, пока ее масса не стала равной 14,4 г. Затем пластинку вынули, высушили и внесли в 400 г подогретого 26%-го раствора хлорида железа (III). Вычислите массовую долю веществ в полученном растворе.(21,45%;1,63%,5,49%)

14. Алюминиевую пластинку массой 18,36 г поместили в раствор нитрата цинка и выдерживали, пока ее масса не увеличилась на 5,64 г. Пластинку вынули, высушили и полностью растворили в 280 г раствора гидроксида натрия. Вычислите массовые доли солей в полученном растворе. (23,45%;7,11%)

15. Медный купорос массой 30 г растворили в воде. К образовавшемуся раствору сначала прилили 48 г 15%-го раствора гидроксида натрия, а затем в него погрузили цинковую пластинку массой 8,45 г и выдерживали до тех пор, пока ее масса не перестала изменяться. После этого пластинку вынули и прокалили в токе кислорода. Определите массовые доли веществ в смеси, полученной после прокаливания.(77,14%;22,86%)

16. Пластинку из магния массой 14,4 г поместили в 8%-ный раствор хлорида марганца объемом 145,83 мл и плотностью 1,08 г/мл. После окончания реакции пластинку вынули и просушили. Вычислите массу 15%-го раствора соляной кислоты, которая потребуется для полного растворения полученной пластинки. (292г)

Спрятать решение

Спрятать критерии

МОУ «Серебряно-Прудская средняя
общеобразовательная школа

имени маршала В.И.Чуйкова»

Решение  задач

на  пластинку

учитель  химии

Фурсова  Е.И.

          Задачи  
  на      пластинку.

         Данные  задачи  можно  отнести  к  группе  задач,  связанных 
с  положением  металлов  в  электрохимическом  ряду  напряжений  металлов.

          Ряд  стандартных  потенциалов  (или  электрохимический
напряжений)  отражает  восстановительную  способность  металлов,  или 
активность  металлов  в  реакциях,  протекающих  в  растворах.  Чем  левее  в 
этом  ряду  находится  металл,  тем  более  сильные  восстановительные 
свойства  он  проявляет  в  окислительно-восстановительных  реакциях.  Поэтому 
каждый  металл  вытесняет (восстанавливает) из  растворов солей  все  металлы,
находящиеся  левее  него  в  ряду  напряжений,  а  металлы, находящиеся   в 
этом  ряду  правее  водорода,  вытесняют  его  из  растворов  кислот  (кроме 
концентрированной  серной  или  азотной  кислоты  любой  концентрации).

          Однако  эти  правила действуют  только  в  тех  случаях, 
если  в  результате  реакции  образуется  растворимая  соль,  и  не 
распространяется  на  щёлочноземельные  и  щелочные  металлы,  которые 
активно  взаимодействуют  с  водой  и  поэтому  не  реагируют  с  солью,  
находящейся  в  растворе.

           Решая  задачи,  связанные  с  этим  типом  реакций,  важно 
понимать,  что  реакции  металлов  с солями  являются  окислительно-восстановительными
 и протекают  на  поверхности  металла, погруженного  в  раствор  соли,  а 
выделяющийся  в  результате  реакции металл  осаждается  на  данной 
поверхности.  При  этом  происходит  изменение  массы  образца  металла, 
однако  нужно  помнить,  что  оно  является  результатом   действия   двух 
процессов:

         1) уменьшения  массы  вследствие  перехода  части  металла  в
раствор  в  результате  его  окисления;

          2) увеличения  массы  за  счёт  массы  восстановленного 
металла, выделившегося  на  поверхности  образца.

           Например,  если  в  раствор  соли  меди  поместить 
железную  пластинку:

                                              
Fe⁰  +  Cu²⁺  =  Cu⁰  +  Fe²⁺      ,

то  изменение 
её  массы  будет  происходить  следующим  образом:                                            

                     
m(пластинки) после  реакции   =   m(пластинки) до  реакции  –  m(Fe) +  m(Cu),

      где  m(Fe) –масса  железа,  вступившего  в 
реакцию,

              m(Cu) –масса  меди,  выделившейся  в  ходе 
реакции.

                                         Решение 
задач  на  пластинку.

Задача  1.

        В 
раствор  хлорида  меди(II)  поместили  железную 
пластинку  массой  40г.  Через  некоторое  время  пластинки  стала  равна  41,6
г.   Какая  масса  меди  выделилась  на  пластинке?

      Дано:                                                                  Решение:

m₁(пласт.)
= 40г                          1.  Запишем  уравнение  реакции:

m₂(пласт.) = 41,6г                            Fe   +   CuCl₂   =   FeCl₂  +  Cu

   m(Cu) – ?                                  2.  
Пусть количество  вещества  прореагировавшей  меди  равно

                                                       
х моль.   Тогда  масса  выделившейся  меди  равна: 

                                                            
m(Cu) = ν(Cu)• M(Cu) =  x
моль• 64г/моль =  64х г

    3.   Согласно 
уравнению  реакции:

                                                             ν
(Сu)     1

                            
                                ν (Fe)     1,   
или ν (Cu)  =  ν(Fe)  =
х моль.

   Следовательно, 
масса  железа,  перешедшего  в  раствор,  равна:

                                                            
 m(Fe) =  ν (Fe) • M (Fe)  =  х
моль• 56 г/моль = 56х г.

 4.  В 
результате  происходящей   реакции  масса   пластинки  изменится  следующим 
образом:

                
 m₂(пласт.) = m₁(пласт.) – т(Fe)
+ m(Cu),    или      41,6г
= 40г – 56х г + 64х г.

  5.  Решая 
уравнение,  находим, что  х = 0,2моль.     Определим  массу  выделившейся  меди:

                          
      m(Cu) =  ν (Cu) • M (Cu)  =  0,2
моль• 64 г/моль = 12,8 г.

                    Ответ:   
 m(Cu) = 12,8
г

Задача 2.

        В 
136г   25%-ного  раствора  нитрата  серебра  поместили  медную  пластинку 
массой  15г.  Через  некоторое  время  пластинку  вынули  из  раствора,
высушили  и   взвесили.  Её  масса оказалась  равной  22,6г.  Какова  массовая 
доля  нитрата  серебра  в  растворе  после  реакции?

Дано:                
                                                      Решение:

m(AgNO₃) = 136г                        1.  Запишем  уравнение  реакции:

ω(AgNO₃) = 25%

m₁(пласт.) = 15г                    
                      Cu + 2AgNO₃  =  Cu(NO₃)₂ 
+2Ag

m₂(пласт.)
= 22,6г

                             
                        2.  Найдём  массу  нитрата серебра, содержащегося 
в  исходном 

ω(AgNO₃) –?                                        растворе:          
            m(AgNO₃) • ω(AgNO₃)         136г•25%  

                                                                                m(AgNO₃) =   
           100%                =        100%       =34г

3.     
Пусть  количество  вещества  меди, 
вступившей  в  реакцию с  раствором  АgNO₃,  равно  х моль.    

    Тогда  масса 
прореагировавшей  меди  составит:

                            
                  m(Cu)
=  ν(Cu) • M(Cu)  =  х моль• 64 г/моль = 64х  г.

4.   Согласно 
уравнению  реакции:

                                           ν(Ag)       2                             ν(Cu)•2 

                                           ν(Cu) =   1,    или ν(Ag)  =       1       =  2ν(Cu)  = 2х моль.

        Масса 
выделившегося  серебра  будет  равна:

                           
               m(Ag) = 
ν(Ag) • M(Ag)  = 2x моль• 108 г/моль = 216x
г.

5.   Масса 
пластинки  изменится  следующим  образом:

                                          m₂(пласт) = т₁(пласт) + т(Аg) – m(Cu),  или

                                              
       22,6г = 15г +  216 х г – 64 х г   

       Решая 
уравнение,  находим,  что х =  ν(Cu) = 0,05моль.

6.     
Найдём  массу  прореагировавшего  нитрата 
серебра.   Согласно  уравнению  реакции:

                      
  ν(AgNO₃)_{прореаг}  
     2                                                             ν(Cu)•2 

                       
        ν (Cu)          =  1,  следовательно,  ν(AgNO₃)_{прореаг} =      1      =0,05моль•2=
0,1моль;

                                        m(AgNO₃)_{прореаг}
=  ν(AgNO₃)_{прореаг}
• M(AgNO₃) = 0,1моль• 170 г/моль = 17 г.

7.  Найдём 
массу  нитрата  серебра,  оставшегося  в  растворе:

                                  m(AgNO₃)_ост
=  ν(AgNO₃)_исх 
–  m(AgNO₃)_{прореаг} =  34г – 17г =17г.

8. Вычислим 
массу  раствора  после  реакции.  Для  этого  найдём  массу,  на  которую 
увеличилась

    масса 
пластинки:

                         
             ∆m =  m₂(пласт.)  –  m₁(пласт.) = 22,6г – 15г = 7,6
г.

      Если 
масса  пластинки  увеличилась  на  7,6г,  то, согласно  закону  сохранения 
массы  веществ,

       масса 
раствора  уменьшилась  на  такую  же  величину.  Следовательно:  

                                
                  m_р-ра2(AgNO₃)  =  m_р-ра1(AgNO₃) – 7,6г  = 136г – 7,6г  = 128,4г.

9.            
Находим  массовую  долю  нитрата  серебра 
в  растворе  после   реакции:

                    
                                          m(AgNO₃)_ост                             17г

                             
ω(AgNO₃) =   m_р-ра2(AgNO₃) 
•100% = 128,4г •100%  =13,2 %.

               
      Ответ:  ω(AgNO₃)  =  13,2 %.

Задача  3.

   В  раствор 
хлорида  олова(II)  массой  380г  внесли кусочек 
цинка. После  реакции  масса  кусочка металла  увеличилась  на  5,4г. 
Вычислите  массовую  долю  хлорида  цинка  в  растворе  после  реакции.

 Дано:                                                                      
Решение:

m_{исх.р-ра}(SnCl₂) = 380г                 
 1.  Запишем  уравнение  реакции:

∆m =5,4г                                            

                       
                                           Zn +  SnCl₂ = ZnCl₂  +  Sn

ω(SnCl₂) –?                                                      

                                                      
2.   Пусть  количество  вещества  вступившего  в  реакцию  цинка 

                                                          будет 
x моль.  Тогда  его  масса  будет  равна:

                                                          
m(Zn) =  ν (Zn) • M (Zn)  =  х
моль• 65 г/моль = 65х  г.

3.  В 
соответствии  с  уравнением  реакции:

                
                       ν (Sn)      1                             

                  ν (Zn) =   1,    следовательно,       ν(Sn)  =  ν
(Zn) =  х моль.

        Масса 
выделившегося  олова  будет  равна:

                      
                                 m(Sn) =  ν(Sn) • M(Sn)  =  х моль• 119 г/моль = 119х  г.

4.     
Обозначим  исходную  массу  кусочка  цинка  m₀ .  Тогда,  согласно  условию задачи, 
масса  металла  изменится  следующим  образом: 

                                                             m₀   =  m(Sn) – т(Zn)  =  m₀ + 5,4
г.

     Подставив 
полученные  выражения  и  известные  величины  в  данное  уравнение,  получим:     

                            m₀  + 119 x – 65 x
  =  m₀ + 5,4 г,   или     119 x – 65 x
 =  5,4 г.

     Решая 
уравнение,  найдём  неизвестную  величину:  x =0,1моль.

 5.   По  уравнению  реакции определим  количество  вещества  и  массу 
образовавшегося  хлорида 

     цинка:

                          
     ν (ZnCl₂)        1
                            

                          
       ν (Zn)     =   1,    следовательно,     ν(ZnCl₂)  =  ν (Zn) =  0,1
моль.

                   
            m(ZnCl₂) =  ν(ZnCl₂) • M (ZnCl₂)  = 0,1 моль• 136 г/моль = 13,6 х  г.

6.     
По  условию  задачи  масса  кусочка  цинка 
увеличилась  на  5,4 г.  Согласно  закону  сохранения

      массы 
веществ,  масса  раствора  уменьшилась  на  такую  же  величину.  Следовательно:

                  
                m_{кон.р-ра}(SnCl₂) = m_{исх.р-ра}(SnCl₂) –  5,4
г  =  380 г –  5,4 г  = 374,6 г.

  7.  Найдём 
массовую  долю  хлорида  цинка  в  растворе:

                    
                                                 m(ZnCl₂)                       
13,6 г

                   
                       ω(ZnCl₂) =   m_{кон.р-ра}  •100% =374,6 г •100%  = 3,6 %.

           Ответ: 
ω(ZnCl₂)  =  3,6 %.

Задача  4.

     В 
раствор  хлорида  кобальта(II)  массой  380
г  с  массовой  долей  соли  40 %  поместили кусочек  неизвестного  металла
(М). Через  некоторое  время  вынули  из  раствора,  высушили  и  взвесили, 
его  масса  увеличилась  на  14 г. Массовая  доля  хлорида  кобальта  в 
растворе  после  реакции  стала  равной  8,75 %.  Определите  неизвестный 
металл,  если  известно,   что  в  образовавшемся  оксиде  он  имеет  степень 
окисления +2.

 Дано:                                                                      
Решение:

m_.р-ра1(CoCl₂) = 380г                 
 1.  Запишем  уравнение  реакции:

ω₁(СoCl₂) = 40%

ω₂(СoCl₂)
= 8,75%                             M +  CoCl₂  =  MCl₂ 
+  Co

∆m(M) = 14г                                2. 
Вычислим  массу  и  количество  вещества  хлорида  кобальта  в 

                                                         исходном 
растворе: 

M  –
?                                                                                                                                                  

                  
  m_р-ра1(СоСl₂)_ост  • ω(СoCl₂)         162,5
г • 40% 

  m(CoCl₂) =     
              100%                   =       100%           =  65
г,

                        m₁(СоСl₂)           65 г

ν₁(CoCl₂) =    M(СоСl₂)   =  130 г/моль   =  0,5моль.

3.     
Найдём  массу  раствора  по  окончании 
реакции.  Масса  металла  увеличилась  на  14г,  поэтому 

   на  столько 
же  в  соответствии  с   законом  сохранения  массы  веществ уменьшилась  масса

   раствора:

                          
  m_р-ра2(CoCl₂) = m_р-ра1(CoCl₂)  –  14г 
= 162,5г – 14г  = 148,5г.

4.     
Вычислим  массу  и  количество  вещества 
хлорида  кобальта(II)  по  окончании  реакции:

                                              
    m₂(СоСl₂)             13г

                             ν₂(CoCl₂) =    M(СоСl₂)   =  130 г/моль   =  0,1моль.

5.      Найдём  массу  и  количество  вещества  хлорида  кобальта(II),  вступившего  в  реакцию  с 

    неизвестным 
металлом:

                                        
  ν(CoCl₂) = ν₁(CoCl₂) 
–  ν₂(CoCl₂)  =0,5моль  –  0,1моль  = 0,4моль.

 6. Найдём 
массу  кобальта,  выделившегося  в  результате  реакции: 

                                                      m(Co)  = ν(Co)
•  M(Co) =  0,4моль • 
59г/моль  = 23,6г.

6.      По  условию  задачи  масса  образца  металла  увеличилась  на 14г.  Это 
является  результатом 

   двух 
процессов:  растворения  неизвестного  металла  и  осаждения  кобальта  на 
поверхности   

    образца. 
Таким  образом  получим  выражение:

                                             т_исх.  – т(М) + т(Со)  =  т_исх. + 14г,    или  
m(Со) –  т(М) =14 г.

       Зная 
массу  выделившегося  кобальта,  найдём  массу   прореагировавшего  металла:

                                                          т(М) 
=  т(Со) – 14г  =  23,6 г – 14 г  =  9,6
г

   8.  Зная 
количество  вещества  прореагировавшего  металла,  вычислим  его  молярную 
массу:

                          
                                     т(М)           9,6г                             

                                                М(М)  =  ν (М)   =  0,4моль  = 24г  

     9.   По
Периодической  системе  Д.И.Менделеева  определим,  что  металл  – магний.

 Ответ:  Mg.  

Задача  5.

        Кусочек 
марганца  поместили  в  257,4 г  раствора  хлорида  неизвестного  металла (М), проявляющего 
в  соединении  степень  окисления  +2.  По  окончании реакции  масса  образца 
увеличилась  на  5,4г,  а  массовая  доля  хлорида  марганца(II)  в  растворе  составила 30%. Определите  неизвестный  металл.

Дано:                                                          
            Решение:

m_.р-ра(МCl₂) = 257,4г                   1.  Запишем  уравнение  реакции:

ω(MnCl₂) = 30%                          

∆m(MnCl₂) = 14г                                            Mn + MCl₂
 =  MnCl₂  +  M

                                                      2.  Вычислим  массу   раствора  по  окончании  реакции. Согласно 

M  –
?                                              закону  сохранения  массы 
веществ,  увеличение  массы  образца

                                                   
    металла  на  5,4г  приведёт  к  уменьшению  массы   раствора  на

                                                       
такую  же  величину.  Следовательно: 

                                     
                   m_р-ра(MnCl₂) = m_р-ра(MCl₂)  –  5,4г  = 257,4г – 5,4г  = 252г

 3. Зная 
массовую  долю  хлорида  марганца(II)  в  растворе,

                 
                          m_р-ра(MnСl₂)  • ω(MnCl₂)               252г • 30% 

                  m₁(MnCl₂) =                    100%                   =          100%         = 
75,5 г,

                                                     m₁(MnСl₂)          75,6
г

                              ν(MnCl₂) =    M(MnСl₂)   =  126
г/моль   =  0,6 моль.

 4.    В 
соответствии  с  уравнением  реакции:

                                               ν(MnCl₂) = ν(Mn) =  ν(M)  = 0,6 моль.

  5.    Учитывая, 
что  изменение  массы  образца  металла  происходит  за  счёт 
растворения                                        

          части 
марганца  и  осаждения  на  образце неизвестного  металла,  получим:

                       m₀(Mn) – m(Mn) +  т(M)= m₀(Mn) + 5,4
г,   или   m(M) –  m(Mn) )  =  5,4
г.

   6.   Найдём 
массу  прореагировавшего  марганца  и  массу    выделившегося  неизвестного   

          металла:

                                           m(Mn)  = ν(Mn)
•  M(Mn) =  0,6 моль • 
55 г/моль  = 33 г.

                                               m(M)  = 5,5
г  +  m(Mn) =  5,4 моль
+  33 г  = 38,4 г.

     7.    Зная 
количество  вещества  прореагировавшего  металла,  найдём  его  молярную  массу:

                          
                                             т(М)           38,4
г                             

                                                        М(М) 
=  ν (М)   =  0,6 моль  = 64 г/моль.

      По 
Периодической  системе  Д.И. Менделеева  определим,  что  неизвестный  металл 
–  медь.

                                     Ответ:  Си. 

   Задача  6.

          В  150
г  9,6% -ного  раствора  сульфата  меди(II) 
поместили  оловянную  пластинку  массой  13,1 г.  Найдите  массу 
пластинки  по  окончании  реакции.

Дано:                                                                      
Решение:

m(Sn) = 13,1г                              1. Запишем  уравнение  реакции:

m_.р-ра(CuSO₄) = 150
г                

ω(CuSO₄)  =  9,6%                          
Sn + CuSO₄  =  SnSO₄  +  Cu

m(пласт.) – ?                            
 2.  Найдём  массу  CuSO₄,  содержащегося  в  растворе:

                 
               m_р-ра(CuSO₄) 
• ω(CuSO₄)         150
г • 9,6% 

                                      m(CuSO₄) =                    100% 
                 =       100%           = 14,4 г.

3.           
Вычислим  исходные  количества  веществ 
сульфата  меди(II)  и  олова:

                                    m(CuSO₄)          14,4г

            ν(CuSO₄) =    M(CuSO₄)   =  160 г/моль   =  0,09 моль.  

                                  m(Sn)           13,1г

                
ν(Sn) =    M(Sn)   =  119 г/моль   =  0,11 моль.

4.           
Определим,  какое  из  веществ  находится 
в  избытке.

         По 
уравнению  реакции:    ν(Sn) = ν(CuSO₄),  а  по  условию  задачи    ν(Sn) > ν(CuSO₄).

          Делаем 
вывод,  что  олово  –  в  избытке,  CuSO₄   – в  недостатке.  Дальнейшие  расчёты     

       ведём 
по количеству  вещества  сульфата  меди(II).

5.           
Найдём  массы  растворившегося  олова  и 
выделившейся меди:

                                     
     ν(CuSO₄) = ν(Cu) =  ν(Sn)_{р-шегося}  = 0,09 моль.

                                  m(Cu) =  ν(Cu) •
 M(Cu) =  0,09 моль •  64
г/моль  = 5,76 г;

                          m(Sn)_{р-шегося} =  ν(Sn)_{р-шегося} •  M(Sn) =  0,09 моль• 119 г/моль = 10,71
г.

6.           
Вычислим  массу  пластинки  по  окончании 
реакции:

                   
  m(пласт.) =  m(Sn) –  m(Sn)_{р-шегося}
 +  m(Cu) = 13,1
г – 10,71 г +  5,76 г  =8,15 г.

               Ответ:   
m(пласт.) = 8,15
г.

  Задача 7.

     В  раствор
нитрата  серебра  внесли  никелевую  пластинку  массой  25
г.  Через  некоторое  время  пластинку  вынули  из  раствора  и  высушили, 
её  масса  стала  равна  48,55 г.  Вычислите  массовую  долю  Ni (в %)  в  пластинке  по  окончании  реакции.

      Дано:              
                                                   Решение:

m₁(пласт.) = 25 г                         
1.  Запишем  уравнение  реакции:

m₂(пласт.)
= 48,55 г                                 

                                                               Ni
+ 2AgNO₃  =  Ni(NO₃)₂  +2Ag         

  ω(Ni) – ?

                                                       2.  
Пусть количество  вещества  прореагировавшего  никеля  будет

                                                         
x моль,   тогда количество  вещества  выделившегося 
серебра 

                                                        
будет  2х моль.  Массы  никеля   и  серебра  будут  

                                                      
соответственно  равны:

                                           m(Ni) =  ν(Ni) •
 M(Ni) =  x
моль •  59 г/моль  = 59x г;   

                        
                 m(Ag)
=  ν(Ag) •  M(Ag) = 2 x моль •  108 г/моль  = 216x
г.

3.     
   Учитывая,  что  изменение  массы 
пластинки  происходит  за  счёт  растворения  никеля и    

    выделения 
на  поверхности  пластинки  серебра,  составим  следующее  уравнение:    

                 
  m₁(пласт.) +  m(Ag) –  m(Ni)  =  m₂(пласт.),
     или    25г +  216х г –  59х г  =  48,55г.

           Решая 
уравнение,  найдём:  х = 0,15моль.

4.  Вычислим 
массу  растворившегося  и  оставшегося  никеля:

                    
     m(Ni)_{р-шегося}
=  ν(Ni)_{р-шегося} •  M(Ni) =  0,15 моль •  59 г/моль = 8,85
г;

                           m(Ni)_ост. =  m(Ni)_исх. –  m(Ni)_раст. =25 г – 8,85
г = 16,15 г.

5.    Найдём 
массовую  долю  никеля  в  пластинке  по  окончании   реакции:

                    
            m(Ni)_ост.                       
  16,5 г

          ω(Ni) =   m(Ni)_исх.  •100% = 48,55
г •100%  =33,26 %.

                                     Ответ:
ω(Ni) = 33,26 %.

Задача 8.

    В  раствор 
нитрата  свинца(II)  массой  150
г  с  массовой  долей  растворённого вещества  20%  поместили  железную 
пластинку  массой  20 г.  Пластинку  вынули  из  раствора,  когда  массовая 
доля  нитрата  свинца(II) в  растворе стала  равной
5%.  Найдите  массу  пластинки  после  реакции.

Дано:                             
                                         Решение:

m₁(пласт.) = 25г                         1. Запишем  уравнение  реакции:

m_1р—ра(Pb(NO₃)
₂)= 150г                

ω₁(Pb(NO₃)
₂)= 20%                          Fe + Pb(NO₃) ₂  = 
Fe(NO₃) ₂  +  Pb

ω₂(Pb(NO₃) ₂)  = 5%                          

                        
                             2.  Найдём  массу  нитрата  свинца(II)  в  исходном  растворе:

m(пласт.) – ?  
                                                      m_1р-ра(Pb(NO₃) ₂)  • ω(Pb(NO₃) ₂)         150
г • 20% 

                              m₁(Pb(NO₃)
₂)  =                    100%                        =       100%         =
30 г.

                                 3.Примем 
количество  вещества  прореагировавшего  железа  равным

                                   х моль,
тогда  в соответствии  с  уравнением   реакции:

                                     
                                   ν(Fe)  =  ν(Pb)  =  ν(Pb(NO₃) ₂)_{прореаг.}  = х моль.

4.  Выразим  массы 
веществ,  участвующих  в  реакции:

                    m(Fe) =  ν(Fe) •
 M(Fe) =  x
моль •  56 г/моль  = 56x г;   

                  
 m(Pb)  =  ν(Pb) •  M(Pb) =  х
моль •  207 г/моль = 207х г;   

         m(Pb(NO₃) ₂)_{прореаг} =  ν(Pb(NO₃) ₂)_{прореаг}  •  M(Pb(NO₃) ₂)  = х моль • 331 г/моль = 331х г.

5.  По 
окончании  реакции  масса  оставшегося  нитрата свинца(II) будет  равна:

         m(Pb(NO₃)
₂) =  m_исх.(Pb(NO₃)
₂) –  m(Pb(NO₃) ₂)_{прореаг.} 
= 30 г –  331х  г.

6.  В 
результате  реакции  изменится  масса  раствора.  Некоторое   количество 
железа перейдёт

    из
пластинки  в  раствор, некоторое  количество свинца  перейдёт  из  раствора 
на  пластинку:

  m_р-ра2(Pb(NO₃) ₂)  =  m_р-ра1(Pb(NO₃) ₂) +  m(Fe) – m(Pb) = 150 г + 56 х г –207 х г = 150
г  – 151 х  г.

7.  Зная,  что, 
согласно  условию  задачи,  массовая  доля  Pb(NO₃) ₂  в  растворе  после  окончания

    реакции 
равна 5%,  мы  можем  составить  уравнение:        

                   
               m_ост (Pb(NO₃) ₂) •100%        30г – 331 х г • 100%                           30г
– 331 х г

      ω(Pb(NO₃) ₂)  =        m_р-ра2(Pb(NO₃) ₂)       =    150г – 151 х г           = 5 %,  или    150г
– 151 х г  = 0,05 .

     Решая 
уравнение,  получим:  х =0,07 моль.

8.  Вычислим 
массу  перешедшего  в  раствор  железа  и  выделившегося  на  пластине  свинца:

                                             m(Fe) =  ν(Fe) •
 M(Fe) = 0,07 моль •  56
г/моль  = 3,92 г;  

                                      
  m(Pb)  =  ν(Pb) •  M(Pb) = 0,07
моль •  207 г/моль = 14,49 г.

9.     
Вычислим  массу  пластинки  после  реакции, 
учитывая,  что  она  уменьшилась за  счёт  железа,

  перешедшего 
в  раствор,  и  увеличилась  за  счёт  свинца,  перешедшего  из  раствора  на 
пластину:  

          m₂(пласт.) =  m₁(пласт.)  – m(Fe) +  m(Pb)  =  20г 
–  3,92 г + 14,49 г  =  30,57г.

             
Ответ:     m₂(пласт.)
=  30,57г.

Задача  9.

 В  300г 
раствора,  содержащего  нитрат  железа(II)
(массовая  доля  соли  6%)  и  хлорид  меди(II)
(массовая  доля  соли  9%),  поместили  опилки магния,  масса  которых  равна  6
г.  Определите  массу  металлического  осадка  по  окончании  реакции.

Дано:                               
                                       Решение:

m_р-ра = 300г                                 1. Запишем  уравнение  реакции:

ω(Fe(NO₃) ₂)
= 6 %                  

ω(CuCl ₂) = 9 %                                    1).     
  Mg  +  CuCl ₂  =    Cu   +  MgCl ₂

m(Mg)  =  6
г                          

                                                                                              
2).        Mg + Fe(NO₃)
₂  =  Fe  +  Mg(NO₃) ₂

m(осадка) – ?                        

2.     
Вычислим  массы  и  количества  веществ 
солей,  содержащихся  в 

   растворе,  а 
также  количество  вещества  внесённого  в  раствор

  магния:

                      
                                                  m_р-ра  • ω(CuCl ₂) 
       300 г • 9% 

                              m(CuCl ₂) 
=         100%           =     100%        = 27
г.

                                 
                                              m_р—ра  • ω(Fe(NO₃)
₂)         300
г • 6% 

                              m(Fe(NO₃) ₂) 
=            100%               =     100%        = 18
г.

                              
                                        m(CuCl₂)           27г

                                               
ν(CuCl₂) =    M(CuCl₂)   =
 135 г/моль   =  0,2 моль.  

                                                                             m(Fe(NO₃)
₂)           18 г

                                                ν(Fe(NO₃) ₂) =    M(Fe(NO₃)
₂)   =  180 г/моль  
=  0,1 моль. 

                                                       
          m(Mg)             6г

                                                 ν(Mg) =   M(Mg)   =
 24 г/моль   =  0,25 моль.

  3.    Сравнивая 
количество  вещества  магния  с  количеством  вещества  солей,  находящихся  в 

      растворе,  
увидим,  что  количество  вещества  магния  меньше   общего  количества

      растворённых 
солей.  С  учётом  того,  что,  согласно  уравнениям  приведённых  выше 
реакций,

      количество 
вещества  магния  равно  количеству  вещества  реагирующей  с  ним  соли,  можно

      сделать 
вывод,  что  магний  прореагирует  полностью,  а  одна  из  солей  окажется  в 
избытке.

     Так  как 
медь  в  ряду  стандартных  электродных  потенциалов  располагается  правее 
железа,

      катионы 
меди  Cu²⁺   восстанавливается 
легче,  чем  катионы  железа  Fe²⁺,   таким  образом,

     прежде  всего
 с   магнием   будет  реагировать   хлорид  меди(II), 
он  прореагирует  полностью,

  а   нитрат 
железа(II)  окажется  в  избытке.

4.  Найдём 
количество  вещества  магния,  прореагировавшего  с  хлоридом  меди(II),  а также

    количество 
вещества  и  массу  выделившейся  при  этом  меди: 

                          
          ν₁(Mg)             1                             

                          
       ν (MgCl₂)   
 =   1,    следовательно,   ν₁(Mg) =  ν(CuCl₂)  =  0,2 моль.

                   
                 ν₁(Cu)             1                             

                          
       ν (CuCl₂)   
 =   1,    следовательно,   ν(Cu) =  ν(CuCl₂)  =  0,2 моль.

                                       
  m(Cu) =  ν(Cu) • M (Cu)  = 0,2
моль • 64 г/моль = 12,8  г.

     5.  Найдём 
количество  вещества  магния,  вступившего в  реакцию  с  нитратом  железа(II): 

                                          ν₂(Mg) =  ν(Mg) –  ν₁(Mg)  = 0,25 моль –  0,2 моль = 0,05 моль.

    6.  Найдём 
количество  вещества  нитрата  железа(II), 
прореагировавшего  с  магнием,  и 

    количество
вещества  и  массу  образовавшегося  при  этом  железа: 

             ν_{прореаг}(Pb(NO₃)
₂)    1   

                      ν₂(Mg)         = 1,   следовательно,    ν_{прореаг}(Pb(NO₃)
₂)  =  ν(Mg) =  0,05моль;

                     ν(Fe)                  1   

            ν_{прореаг}(Fe(NO₃)
₂)  = 1,   следовательно,     ν(Fe)  =  ν_{прореаг}(Fe(NO₃)
₂)  =  0,05моль;

                 m(Fe) =  ν(Fe) •
M (Fe)  = 0,05 моль • 
56 г/моль = 2,8  г.

 7.  Найдём 
массу  металлического  осадка,  который  будет  состоять  из  выделившегося  в

     результате 
реакции  меди  и  железа:

                   m(осадка) = m(Cu)
+ m(Fe) = 12,8
г  +  2,8 г  =15,6 г.

Ответ:     m(осадка)
= 15,6 г.

Сегодня у нас урок по химии 59 – Задачи на пластинки. Как изучить? Полезные советы и рекомендации – повторите предыдущие уроки химии, особенно урок химии 10.

1. В 50 мл. 0,5 м. раствора CuSO₄ опущена железная пластинка массой 5 гр. Определить массу пластинки после реакции.

Решение.

Чтобы решить эту и последующие задачи, надо вспомнить ряд активности металлов (урок химии 10). Здесь же вспомним, что в этом ряду металлы располагаются по убывающей активности, чем левее он расположен, тем более он активен. В этом ряду каждый предыдущий металл вытесняет из соединений все последующие металлы:

Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.

Железо как более активный металл будет переходить в раствор, а медь как менее активный, будет откладываться на поверхности железной пластинки:

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

Найдем избыток-недостаток.

n(CuSO₄) = n(Cu) = 0,5 ⃰ 50/1000 = 0,025 моль.

n(Fe) = 5/56 = 0,089 моль.

Значит, в реакцию вступает 0,025 моль железа и выделяется 0,025 моль меди

Грамм-атомная масса Fe – 56 г., Сu 64 г. По недостатку расчитаем массы растворяющегося железа и выделяющейся меди.

m(Fe) = 0,025 ⃰ 56 = 1,4 г.

m(Cu) = 0,025 ⃰ 64 = 1,6 г.

Масса железной пластинки в конце реакции будет:

5 – 1,4 + 1,6 = 5,2 г.

Ответ: 5,2.

1. В растворCuSO₄ опущена цинковая пластинка массой 10 гр. После окончания реакции промытая и высушенная пластинка весит 9,9 гр. Сколько гр. ZnSO₄ образовалось?

Решение.

Цинк как более активный металл будет переходить в раствор, а медь как менее активный, будет откладываться на поверхности цинковой пластинки:

CuSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cu

Из уравнения реакции видно, что при растворении 1 г/моля атомов цинка (65 г.) выделяется 1 г/моль атомов меди (64 г.), т.е. масса уменьшается на 1 г. При этом образуется 1 г/моль ZnSO₄ (161 г.). Таким образом, при образовании 161 г. ZnSO₄, масса пластинки уменьшится на 1 г. По условию задачи, уменьшение массы цинковой пластинки составляет 10 – 9,9 = 0,1 г. Отсюда можно составить пропорцию:

При образовании 161 г. ZnSO₄ масса пластинки уменьшается на 1 г.

При образовании Х г. ZnSO₄ масса пластинки уменьшается на 0,1 г.

Х = 161,4 ⃰ 0,1/1 = 16,1 г.

Ответ: 16,1.

1. В растворнитрата серебра погрузили медную пластинку массой 80 гр. После полного вытеснения серебра массапластинки увеличилась на 7,6 %. Сколько гр. нитрата серебра содержалось в растворе? (ответ 6,08 гр.)

Решение.

Медь как более активный металл будет вытеснять серебро из раствора на поверхности медной пластинки:

Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Из уравнения реакции видно, что при растворении 1 г/моля атомов меди (64 г.) выделяется 2 г/моль атомов серебра (216 г.) т.е. масса должна увеличиться на 216 — 64 = 152 г. При этом в реакцию вступают 2 г/моль AgNO₃ (340 г.). Таким образом, при вступлении в реакцию 340 г. AgNO₃, масса пластинки увеличится на 152 г. По условию задачи, увеличение массы медной пластинки составляет 7,6 %.

Это составляет: 80 ⃰ 7,6/100 = 6,08 г.

Отсюда можно составить пропорцию:

340 г. AgNO₃ увеличивают массу пластинки на 152 г.

Х г. AgNO₃ увеличивают массу пластинки на 6,08 г.

Х = 6,08 ⃰ 340/152 = 13,6 г.

Ответ: 13,6.

1. При нагревании 4,2 гр. смеси Fe, FeO и Fe₂O₃ с водородом образовалось 3,08 гр. Fe. Если то же количество смеси обработать избытком раствора сульфата меди (II), то массасмеси увеличивается до 4,24 гр. Сколько гр. Fe₂O₃, в исходной смеси? (ответ 3,2 гр.)

Решение.

С водородом реагируют оксиды железа:

Fe₂O₃ + 3Н₂ = 2Fe + 3Н₂O

FeO + Н₂ = Fe + Н₂O

С избытком раствора сульфата меди (II) реагирует железо:

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

Раз масса смеси с 4,2 г. увеличилась до 4,24 г., можем по приращению массы вычислить массу железа в исходной смеси:

4,24 – 4,2 = 0,04 г. – приращение массы.

Грамм-атомная масса Fe – 56 г., Сu 64 г., разность масс составляет 8 г.

56 г. Fe увеличивают массу смеси на 8 г.

Х г. Fe увеличивают массу смеси на 0,04 г.

Х = 0,04 ⃰ 56/8 = 0,28 г. – масса Fe в исходной смеси.

Тогда масса Fe₂O₃ и FeO будет:

m(Fe₂O₃ и FeO) = 4,2 – 0,28 = 3,92 г.

Масса железа, которая образовалась из оксидов железа будет:

3,08 – 0,28 = 2,8 г.

Нам осталось решить задачу на смеси. Для этого обзначим массу Fe₂O₃ в смеси через «х», а массу FeO «3,92 – х». Массу железа, образовавшуюся из Fe₂O₃ обозначим через «а», а массу железа, образовавшуюся из FeO обозначим через «б».

М(Fe₂O₃) = 160 г/моль; М(FeO) = 72 г/моль.

х                        а

Fe₂O₃ + 3Н₂ = 2Fe + 3Н₂O

160                  112

(3,92 – х)    б

FeO + Н₂ = Fe + Н₂O

72               56

а + б = 2,8

а = 112х/160

б = (3,92 – х) ⃰ 56/72

112х/160 + (3,92 – х) ⃰ 56/72 = 2,8

Решив уравнение находим, что х = 3,2.

Ответ: 3,2.

1. В 67,3 мл. раствора нитрата серебра плотностью 1,2 г/мл опустили медную пластинку массой 10 гр. Найти процентное содержание (по массе) нитрата серебра в растворе после того как масса пластинки увеличилась на 7,6 %. Известно, так же, что в реакцию при этом вступило 20 % нитрата серебра.

Решение.

Медь как более активный металл будет вытеснять серебро из раствора на поверхности медной пластинки:

Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag

Из уравнения реакции видно, что при растворении 1 г/моля атомов меди (64 г.) выделяется 2 г/моль атомов серебра (216 г.) т.е. масса должна увеличиться на 216 — 64 = 152 г. При этом в реакцию вступают 2 г/моль AgNO₃ (340 г.). Таким образом, при вступлении в реакцию 340 г. AgNO₃, масса пластинки увеличится на 152 г. По условию задачи, увеличение массы медной пластинки составляет 7,6 %.

Это составляет: 10 ⃰ 7,6/100 = 0,76 г.

Отсюда можно составить пропорцию:

Вступление в реакцию 340 г. AgNO₃ увеличивает массу пластинки на 152 г.

Вступление в реакцию Х г. AgNO₃ увеличивают массу пластинки на 0,76 г.

Х = 0,76 ⃰ 340/152 = 1,7 г. – вступило в реакцию.

n(AgNO₃) = 1,7/170 = 0,01 моль.

n(Cu(NO₃)₂) = 0,01/2 = 0,005 моль.

m(Cu(NO₃)₂) = 0,005  ⃰ 188 = 0,94 г.

Масса исходного раствора AgNO₃:

m(р-ра) = 67,3 ⃰ 1,2 = 80,76 г.

Если в реакцию вступили 1,7 г. AgNO₃, и это составляет по условию задачи 20%, то оставшися в растворе 80%, составят:

m(AgNO₃) = 1,7 ⃰ 80/20 = 6,8 г.

Новая масса раствора:

m(р-ра) = 80,76 – 1,7 + 0,94 = 80 г.

ω(р-ра) = 6,8 ⃰ 100/80 = 8,5 %.

Ответ: 8,5.

1. В раствор содержащий 3,2 г. безводного сульфата меди и 6,24 гр. безводного сульфата кадмия, погрузили цинковую пластинку. Определить на сколько увеличится масса пластинки, если полностью вытеснить медь и кадмий.

Решение.

CuSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cu

CdSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cd

А(Cu) = 64 г/атом.

М(CuSO₄) = 160 г/моль.

А(Cd) = 112 г/атом.

М(CdSO₄) = 208 г/моль.

А(Zn) = 65 г/атом.

Из уравнений реакции видно, что при растворении 1 г/моля атомов цинка (65) выделяется 1 г/моль атомов меди (64 г.), т.е. масса уменьшается на 1 г. Образование 1 моля атомов кадмия сопровождается увеличением массы пластинки на 112 – 65 = 47 г.  Отсюда можно составить пропорции:

Вступление в реакцию 160 г. CuSO₄ уменьшает массу пластинки на 1 г.

Вступление в реакцию 3,2 г. CuSO₄ уменьшает массу пластинки на Х г.

Х = 3,2 ⃰ 1/160 = 0,02 г.

Вступление в реакцию 208 г. CdSO₄ увеличивает массу пластинки на 47 г.

Вступление в реакцию 6,24 г. CdSO₄ увеличивает массу пластинки на Х г.

Х = 6,24 ⃰ 47/208 = 1,41 г.

Масса цинковой пластинки увеличится 1,41 – 0,02 = 1,39 г.

Ответ: 1,39.

1. Железную сетку массой 10 гр. опустили в 200 г. 20 %-го раствора сульфата меди. Когда реакция прошла на 10 %, сетку вынули промыли водой и высушили. Определить массу сетки после реакции и концентрацию оставшегося раствора медного купороса.
   (ответ:10,2 гр. и 18,7 % ).

Решение.

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

m(CuSO₄) = 20 ⃰ 200/100 = 40 г. – в исходном растворе.

m(CuSO₄) = 40 ⃰ 10/100 = 4 г. – вступило в реакцию.

m(CuSO₄) = 40 – 4 = 36 г. – осталось в растворе.

М(CuSO₄) = 160 г/моль.

А(Cu) = 64 г/атом.

А(Fe) = 56 г/атом.

n(CuSO₄) = n(Cu) = n(Fe) = 4/160 = 0,025 моль.

m(Cu) = 64 ⃰ 0,025 = 1,6 г. – выделилось из раствора.

m(Fe) = 56 ⃰ 0,025 = 1,4 г. – перешел в раствор.

m(пластинки) = 10 – 1,4 + 1,6 = 10,2 г.

М(CuSO₄∙5Н₂О) = 250 г/моль.

n(CuSO₄) = n(CuSO₄∙5Н₂О) = 36/160 = 0,225 моль.

m(CuSO₄∙5Н₂О) = 0,225 ⃰ 250 = 56,25 г.

m(р-ра) = 200 – 0,2 = 199,8 г. – конечного раствора.

ω(р-ра) = 56,25 ⃰ 100/199,8 = 28,15 %.

Ответ: 10,2; 28,15.

8. Железная пластинка массой 100 гр. погружена в раствор медного купороса. Покрытую медью пластинку промыли, высушили и снова взвесили. Вес ее оказался 101,3 гр. Сколько меди отложилось на пластинке? (ответ : 10,4 гр.)

Решение.

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

Решим задачу наиболее легким путем.

А(Cu) = 64 г/атом.

А(Fe) = 56 г/атом.

Видно, что переход в раствор 56 г. железа в раствор сопровождается выделением из раствора 64 г. меди. При этом приращение массы пластинки составляет 8 г. По условию задачи, приращение массы пластинки составляет: 101,3 – 100 = 1,3 г.

Тогда легко составить пропорцию:

При отложении 64 г. Cu масса пластинки увеличивается на 8 г.

При отложении Х г. Cu масса пластинки увеличивается на 1,3 г.

Х = 64 ⃰ 1,3/8 = 10,4 г.

Ответ: 10,4.

Это был у нас был урок по химии 59 – Задачи на пластинки.

Подружитесь со мной: