Металлы IA-группы: Часть 4

Видео

Конспект

Задача 6

Условие

Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами, которые образуются при взаимодействии этих веществ.

РЕАГИРУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА

ПРОДУКТЫ РЕАКЦИИ

А) $NaOH$ и $CO_2(изб)$

1) $NaHCO_3$

Б) $NaOH(изб)$ и $CO_2$

2) $NaHCO_3 + H_2O$

В) $Na_2O_2$ и $CO_2$

3) $Na_2CO_3 + H_2O$

Г) $Na_2O$ и $CO_2$

4) $Na_2CO_3$

5) $Na_2CO_3 + O_2$

Решение

А) $NaOH + CO_2(изб) = NaHCO_3$,

Б) $2NaOH(изб) + CO_2 = Na_2CO_3 + H_2O$,

В) $2Na_2O_2 + 2CO_2 = 2Na_2CO_3 + O_2\uparrow$,

Г) $Na_2O + CO_2 = Na_2CO_3$.

Ответ

А

Б

В

Г

1

3

5

4

Задача 7

Условие

Условие

Навеску гидрокарбоната натрия прокаливали в течение непродолжительного времени и получили твёрдый остаток массой $44{,}4$ г. При растворении этого остатка в $400$ г раствора азотной кислоты, взятой в избытке, выделилось $10{,}08$ л (н.у.) газа. Найдите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

Твёрдый остаток после непродолжительного прокаливания (реакция прошла не полностью) — смесь карбоната и гидрокарбоната натрия. Обе соли реагируют с азотной кислотой с выделением углекислого газа: $$

2NaHCO_3 \overset{t}{=} Na_2CO_3 + CO_2\uparrow + H_2O,

$$ $$

NaHCO_3 + HNO_3 = NaNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O,

$$ $$

Na_2CO_3 + 2HNO_3 = 2NaNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O.

$$

Примем количества вещества карбоната натрия и гидрокарбоната натрия в твёрдом остатке за $x$ моль и $y$ моль соответственно. Тогда масса остатка равна: $$

m = 106x + 84y = 44{,}4 (г).

$$

Газа выделилось: $\nu(CO_2) = x + y = 10{,}08 / 22{,}4 = 0{,}45$ (моль). Составим и решим систему уравнений: $$

\begin{cases}

106x + 84y = 44{,}4 \\

x + y = 0{,}45

\end{cases}

$$ $x = 0{,}3$, $y = 0{,}15$.

Определим количество вещества и массу нитрата натрия, содержащегося в растворе: $$

\nu(NaNO_3) = 2x + y = 0{,}75 моль,

$$ $$

m(NaNO_3) = 0{,}75 \cdot 85 = 63{,}75 г.

$$

Рассчитаем массу раствора: $$

m(р-ра) = 400 + 44{,}4 - m(CO_2) = 444{,}4 - 0{,}45 \cdot 44 = 424{,}6 г.

$$

Массовая доля нитрата натрия в растворе: $$

\omega(NaNO_3) = m(NaNO_3) / m(р-ра) \cdot 100% = 63{,}75 / 424{,}6 \cdot 100% = 15{,}0%.

$$

Ответ $15{,}0%$.

Задача 8

Условие

Порцию лития массой $3{,}5$ г нагрели на воздухе. Полученный твёрдый продукт растворили в соляной кислоте, при этом образование газа не наблюдалось. При добавлении избытка раствора гидроксида калия выделилось $3{,}36$ л газа (н.у.). Определите состав (в $%$ по массе) твёрдого продукта. Ответ округлите до десятых.

Решение $$

4Li + O_2 \overset{t}{=} 2Li_2O, \quad 6Li + N_2 = 2Li_3N

$$ $$

Li_2O + 2HCl = 2LiCl + H_2O, \quad Li_3N + 4HCl = 3LiCl + NH_4Cl

$$ $$

NH_4Cl + KOH = NH_3\uparrow + KCl + H_2O

$$ $$

n(Li) = \frac{3{,}5}{7} = 0{,}5 моль, \quad n(NH_3) = \frac{3{,}36}{22{,}4} = 0{,}15 моль, \quad n(Li_3N) = 0{,}15 моль

$$ $$

n(Li на Li_3N) = 0{,}15 \cdot 3 = 0{,}45 моль, \quad n(Li на Li_2O) = 0{,}5 - 0{,}45 = 0{,}05 моль

$$ $$

n(Li_2O) = \frac{0{,}05}{2} = 0{,}025 моль

$$ $$

\omega(Li_2O) = \frac{0{,}025 \cdot 30}{0{,}025 \cdot 30 + 0{,}15 \cdot 35} = 0{,}125 или 12{,}5%

$$ $$

\omega(Li_3N) = 100 - 12{,}5 = 87{,}5%

$$

Ответ $12{,}5%$ $Li_2O$ и $87{,}5%$ $Li_3N$.