С.В.ТЕЛЕШОВ." В РАСТВОР ПОГРУЖЕНА ПЛАСТИНКА....Пучки расчётных задач.(часть 8)

С.В.ТЕЛЕШОВ,
учитель химии,
И.КУТУМОВ,
(г. Нефтеюганск)

" В РАСТВОР ПОГРУЖЕНА ПЛАСТИНКА..."
Пучки расчетных задач


При решении первой задачи из пучка задач З следует воспользоваться рядом активности металлов: Mg, ... , Ni, ... , Pb, ... , Cu, ... , Ag. Вторая задача предполагает деятельное участие решающего: необходимо самому выбрать металл более активный, чем медь. Усложнение третьей задачи состоит в том, что к обычным массовым и мольным соотношениям добавляется новая количественная характеристика, связанная с числом Авогадро. В задаче З-9 требуется найти неизвестный металл пластинки, а в задаче З-12 – металл дихлорида MCl₂.
Пучок задач З

З-1. Никелевые пластинки погружены в растворы следующих солей: сульфата магния, нитрата свинца, сульфата меди(II), нитрата серебра. С какими солями никель будет реагировать? Напишите уравнения этих реакций [1–3].

З-2. Масса некоторой пластинки неизвестного металла после того, как она была погружена на определенное время в раствор ацетата меди, уменьшилась на 2 г. Введите необходимое дополнение в условие задачи и рассчитайте, сколько молей неизвестного металла вступило в реакцию [4, 5].

З-3. Масса магниевой пластинки, погруженной на некоторое время в раствор нитрата серебра, после промывания и высушивания изменилась (уменьшилась или увеличилась?) на 3 г. Вычислите количество атомов и молей серебра, выделившихся на пластинке [5].

З-4. Железную пластинку массой 8,4 г выдержали в растворе, содержащем 1,35 г хлорида меди (II), затем извлекли из раствора, высушили и взвесили. Чему равна ее масса [6]?

З-5. Какое количество моль меди может быть вытеснено из раствора медного купороса 0,2 моль цинка [1–13]?

З-6. Какое количество серебра может быть вытеснено из его соли 1 моль цинка [1–3]?

З-7. Железную пластинку массой 10 г погрузили в раствор медного купороса. Когда пластинку вынули из раствора и взвесили, то получилось, что ее масса увеличилась на 1 г. Сколько атомов меди осадилось на пластинке [26, 27]?

З-8. В раствор нитрата серебра поместили образец меди массой 50,6 г. Через некоторое время масса образца увеличилась до 54,4 г. Вычислите массу осажденного на меди серебра [8].

З-9. Две пластинки одинаковой массы, изготовленные из одного и того же металла, проявляющего в своих соединениях валентность, равную 2, погрузили в растворы одинаковой концентрации: одну – в раствор соли кадмия, другую – в раствор соли свинца. Через некоторое время оказалось, что масса первой пластинки увеличилась на 0,47%, второй – на 1,42%. Определите металл, из которого были изготовлены пластинки [4, 5].

З-10. Медный стержень массой 70,4 г выдержали в растворе нитрата серебра, после чего его масса оказалась равной 85,6 г. Затем стержень растворили в 400 мл 64%-го раствора азотной кислоты
( = 1,4 г/мл). Рассчитайте остаточную массовую долю азотной кислоты в растворе, учитывая, что единственным продуктом ее восстановления является диоксид азота [6, 7].

З-11. Магниевую пластинку на некоторое время погрузили в 160 г 10%-го раствора нитрата алюминия (гидролизом пренебречь). В результате концентрация нитрата алюминия в растворе стала 9%. Сколько граммов алюминия выделилось [9]?

З-12. В водный раствор хлорида некоторого двухвалентного металла погрузили железную пластинку массой 10 г. После того как металл из раствора полностью осадился на пластинке, ее масса увеличилась до 10,1 г. Затем в такое же количество исследуемого раствора погрузили кадмиевую пластинку массой 10 г. После полного завершения реакции оказалось, что ее масса уменьшилась до 9,4 г. Хлорид какого металла содержался в исследуемом растворе? Объясните происходящие процессы, приведите уравнения соответствующих реакций [10, 11].

З-13. В раствор сулемы (HgCl2) погрузили медную пластинку массой 50 г. По окончании реакции пластинку промыли, высушили и взвесили. Ее масса оказалось равной 52,74 г. Сколько граммов сулемы было в растворе [9, 12]?

Решения и ответы:


З-1.

Ni + Pb(NO₃)₂ = Ni(NO₃)₂ + Pb,

Ni + CuSO4 = NiSO4 + Cu,

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

З-2. Для решения задачи надо определить молярную массу металла, из которого изготовлена пластинка. Понятно, что этот металл должен быть активнее меди (см. ряд стандартных электродных потенциалов). Кроме того, поскольку после реакции масса пластинки уменьшилась, то молярная масса искомого металла больше, чем молярная масса меди.
Предположим, например, что этот металл цинк. Если в реакцию вступает 1 моль цинка, по массе это равно 65 г. В результате выделяется 1 моль меди или 64 г. Тогда имеет место убыль массы пластинки, равная 1 г (65 – 64 = 1).
По условию задачи убыль массы пластинки составила 2 г. Следовательно, в результате реакции произошло выделение 2 моль меди. В реакцию вступило 2 моль Zn.

З-3.

n(AgNO₃) = 0,031 моль;
1,86•10²² атомов Ag.

З-4. 8,48 г.

З-5. 0,2 моль.

З-6. 2 моль.

З-7. 7,5•10²² атомов.

З-8. m(Ag) = 5,4 г.

З-9. Введем обозначения: х г/моль – молярная масса металла пластинки, у моль – количество вещества перечисленных металлов солей. Предположим, что массы исходных пластинок (каждой) равны по 1 г и составим по данным задачи следующую систему линейных уравнений с двумя неизвестными:

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]