Олимпиады по химии

Всеукраинские олимпиады. I тур

Ионы железа в условиях реакции осадок не образуют. Моляр­ная концентрация Си²⁺ в этом случае равна
тп(СиЗ)
. _ . М(СиЭ)
с(Си² ) = = 5,23 • 10’² • т,
¹ ’ V (Си²’)
где т(Си8) — масса осадка, г; М(СиЭ) — молярная масса СиЭ, г/моль; Т(Си²⁺) — объем анализируемого раствора, равный 0,2 л.
Среднее значение с(Си²⁺) по результатам трех определений тп(Си8) равняется 1,00 • 10^-2 моль/л.
Первая методика содержит систематическую ошибку: при хи­мическом меднении происходит реакция
Си²⁺ + Ге = Си + Ге²⁺.
В водных растворах Ге²⁺ частично окисляется:
4Ге²⁺ + О₂ + 2Н₂О = 4ГеОН²⁺.
При добавлении йодида калия Ге (III) восстанавливается до Ге (П): 2ГеОН²⁺ + 2Г = 1₂ + 2ГеОН⁺.
Недостаток гравиметрической методики — длительность и использование сероводорода.
Для определения Си (П) при концентрации примерно 0,01 моль/л можно успешно применить ионометрию с Си²⁺-селективным электро­дом.

135. 
     (Чернигов-94, 1.1.3, 1.1.4)
     

После пропускания углекислого газа через 200 г раствора гидроксида кальция с массовой долей 0,74 % выделено 1,5 г осадка. Определите объем пропущенного газа при н. у.
Решение
Образование осадка происходит вследствие реакции: Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃4- + Н₂О.
При действии количества вещества СО₂, превышающем коли­чество вещества Са(ОН)₂, осадок растворяется:
СаСО₃Ф + СО₂ + Н₂О = Са(НСО₃)₂.
Следовательно, в задаче возможны два ответа в зависимости от того, какой из реагентов — Са(ОН)₂ или СО₂ — был в избытке.
Количество вещества Са(ОН)₂:

157

9 класс

п


200 г-0,0074 ___
— = 0,02 моль.
74 г • моль
Количество вещества СаСО₃:
15г
п(СаСО₃) = 7 = 0,015 моль .
^{v 7} 100 г моль’¹
Первый ответ: в избытке Са(ОН)₂; пропущено 0,015 моль С0₉
(0,015 моль • 22,4 л • моль"¹ = 0,336 л).
Второй ответ: в избытке СО₂; 0,02 моль израсходовано на об-
разование СаСО₃ и еще 0,005 моль — на его перевод в Са(НСО₃)₂.
Общее количество вещества СО₂ — 0,025 моль (0,56 л).

135. 
     (Днепропетровск-87,1.1.3—1.1.5)
     

К гидроксиду кальция массой 3,7 г добавили раствор фосфорной кислоты объемом 42,3 мл с массовой долей растворенного вещества 13% (р = 1,07 г/см³). Вы­числите массовую долю вещества в растворе после реак­ции и состав осадка, если растворимость дигидрофосфата кальция в условиях реакции равна 1,8 г в 100 г воды.
Решение
Прежде чем записать уравнение реакции, необходимо знать, в каком соотношении смешаны реагенты, так как возмож­но образование кислой, средней и основной солей.
гп i яг[Са(ОН)₂] 3,7 г
п[Са(ОН),] = — = = 0,050 моль,
² М[Са(ОН)₂] 74 г/моль
/ _А d Va> 1,07 г/мл -42,3 мл 0,13
^{v 47} M(HgPO₄) 98 г/моль
п(Н₃РО₄): п(Са(ОН)₂) = 6:5, это немного больше 1, но меньше 2, значит, образуются гидро- и дигидрофосфат:
Са(ОН)₂ + Н₃РО₄ = СаНРО J + 2Н₂О,
СаНРО J + Н₃РО₄ = Са(Н₂РО₄)₂.
В первой реакции израсходуются весь гидроксид и 0,050 моль кислоты, а образуются практически нерастворимый гидрофосфат количеством вещества 0,050 моль и 0,100 моль воды. Во вторую реакцию вступит 0,060 - 0,050 = 0,010 моль кислоты, следовательно, образуется 0,010 моль дигидрофосфата и останется 0,050 - 0,010 = = 0,040 моль СаНРО₄. Определим теперь, какая часть дигидро­фосфата окажется в осадке.


158