Решение. Пусть масса Fe3O4 в смеси составит x г, тогда масса оксида железа (II) будет равна (14,8 – x) г

С серной кислотой смещанный оксид (FeO·Fe₂O₃, который в общем виде записывается как Fe₃O₄) и оксид железа (II) реагируют следующим образом:

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄ = FeSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 4H₂O; (1)

FeO+ H₂SO₄ = FeSO₄+ H₂O. (2)

= 72 г/моль; = 232 г/моль; = 98 г/моль.

Пусть масса Fe₃O₄ в смеси составит x г, тогда масса оксида железа (II) будет равна (14,8 – x) г. Из уравнения реакции (1) следует, что масса H₂SO₄ составит 4∙98∙ x /232 = 1,69∙ x г, а из уравнения реакции (2) масса H₂SO₄ составит 98∙(14,8 – х)/72 = (20,1 – 61,36∙ х) г.

Из условия задачи масса H₂SO₄ (w _% = 100 %) будет равна 93,5∙1,15∙0,21 = 22,6 г, или 22,6/98 = 0,23 моль. Тогда 22,6 = 1,69∙ х + 20,1 – – 1,36∙ х. откуда х = 7,6 г Fe₃O₄, масса FeO составит 14,8 – 7,6 = 7,2 г.

Следовательно: w _% = 7,6∙100/14,8 = 51,35 % Fe₃O₄;

w _% = 100 – 51,35 = 48,65 % FeO.

***

1. Из раствора соли (w _% = 16 %) массой 640 г выпарили воду массой 160 г и при этом выпал осадок массой 8 г. Вычислите содержание соли
в растворе в массовых долях.

2. Какую массу раствора серной кислоты с массовой долей 50 % следует добавить к 150 см³ воды для получения раствора серной кислоты
с массовой долей 20 %?

3. Рассчитайте массу раствора KOH с массовой долей 7,9 %, в котором нужно растворить K₂O массой 47 г для получения раствора KOH с массовой долей 21,0 %.

4. Рассчитайте объемы раствора серной кислоты с массовой долей 93,5 % (ρ = 1,83 г/см³) и воды, необходимые для приготовления 100 см³ раствора серной кислоты с массовой долей 15 % (ρ = 1,10 г/см³).

5. Какие объемы воды и раствора серной кислоты с массовой долей 80 % (ρ = 1,74 г/см³) необходимо взять для приготовления 500 см³ раствора серной кислоты с массовой долей 10 % (ρ = 1,07 г/см³).

6. Определите молярную концентрацию раствора KOH, в котором массовая доля KOH составляет 8 % (ρ = 1,064 г/см³).

7. Определите массовую долю (%) серной кислоты в 2 н растворе
(ρ = 1,065 г/см³).

8. Определите массовую долю (w _%) растворенного вещества в растворах: а) 6М HCl (ρ = 1,100 г/см³); б) 10 н H₂SO₄ (ρ = 1,289 г/см³); в) 15 н H₃PO₄ (ρ = 1,289 г/см³).

9. Определите массы растворов соляной кислоты с массовыми долями 10 % и 30 %, при смешении которых образуется раствор соляной кислоты массой 600 г с массовой долей 15 %.

10. Смешали растворы хлорида натрия массами 300 г и 500 г с процентным содержанием 20 % и 40 % соответственно. Найдите массовую долю полученного раствора хлорида натрия.

11. Определите массовую долю раствора серной кислоты, полученного смешением растворов серной кислоты массами 247 г и 147 г с массовыми долями 62 % и 18 % соответственно.

12. Рассчитайте массу раствора соли с массовой долей 7 %, необходимую для растворения еще 20 г этой соли, чтобы получить раствор с массовой долей 12 %.

13. Определите массы растворов NaOH с массовыми долями 12 % и 40 %, необходимые для получения 100 см³ раствора NaOH с массовой долей 25 % (ρ = 1,275 г/см³).

14. В 1 дм³ спирта (ρ = 0,8 г/см³) растворили сероводород объемом 10 дм³ (н. у.). Определите массовую долю (w _%) сероводорода в полученном растворе.

15. Какой объем сернистого ангидрида при 290 К и давлении 98,5 кПа следует растворить в 0,5 дм³ воды для получения раствора с массовой долей SO₂ 1,0 %?

16. Сколько и какого вещества останется в избытке, если к 75 см³ 0,3 н раствора серной кислоты прибавить 125 см³ 0,2 н раствора KOH?

17. Имеется 3,0 н раствор кислоты и 1,5 н раствор щелочи. Какой объем кислоты следует добавить к 2 дм³ щелочи до полной ее нейтрализации?

18. Раствор содержит бромид и хлорид натрия одинаковой концентрации (w _%). Определите массовые доли (%) этих солей, если для их полного осаждения из раствора массой 1 кг потребовался 1 дм³ раствора нитрата серебра с массовой долей 8 % (ρ = 1,07 г/см³).

19. К раствору хлорида кальция объемом 100 см³ (w _% = 10,6 %,
ρ = 1,05 г/см³) добавили раствор карбоната натрия объемом 30 см³
(w _% = 38,55 %, ρ = 1,10 г/см³). Определите массовые доли соединений, содержащихся в растворе после отделения осадка.

20. Определите массу глауберовой соли (Na₂SO₄∙10H₂O), необходимую для ее растворения в воде массой 500 г для получения раствора с массовой долей 5 %, считая на безводную соль.

21. Определите массовую долю (w _%) FeSO₄ в растворе, полученном при растворении FeSO₄∙7H₂O массой 208,5 г в воде массой 129,5 г.

22. Какую массу Na₂CO₃∙10H₂O нужно растворить в воде массой 350 г, чтобы получить раствор с массовой долей карбоната натрия 0,1?

23. Какая масса кристаллогидрата CaCl₂∙6H₂O потребуется для приготовления раствора массой 1750 г, если его моляльность равна 0,2 моль/кг Н₂О?

24*. Для полного осаждения меди в виде CuS из 291 см³ раствора CuSO₄ c массовой долей 10 % был использован газ, полученный при взаимодействии FeS массой 17,6 г с избытком раствора HCl. Рассчитайте относительную плотность исходного раствора CuSO₄.

25*. На нейтрализацию 500 см³ раствора смеси H₂SO₄ + NaHSO₄ затрачено 142,85 см³ раствора NaOH c массовой долей 4 % (ρ = 1,05 г/см³). После упаривания этого раствора получена глауберова соль (Na₂SO₄∙10H₂O) массой 32,2 г. Сколько молей H₂SO₄ и NaHSO₄ содержалось в исходном растворе?

26. В растворе серной кислоты массой 446 г с массовой долей 7,8 % растворили SO₃ массой 250 г. Найдите массовую долю H₂SO₄ в полученном растворе.

27. В производстве аммиачной селитры применяется раствор с массовой долей азотной кислоты 60 %. Выразите концентрацию этого раствора
в моль/дм³ (ρ = 1,373 г/см³).

28. При растворении серной кислоты массой 66,8 г в воде массой 133,2 г получили раствор (ρ = 1,25 г/см³). Определите: а) молярную концентрацию; б) эквивалентную концентрацию; в) массовую долю (w _%) серной кислоты в полученном растворе.

29. Титр раствора H₂SO₄ равен 0,0049 г/см³. Рассчитайте эквивалентную концентрацию раствора H₂SO₄.

30. На нейтрализацию 60 см³ 0,24 н раствора серной кислоты израсходовано 180 см³ раствора KOH. Рассчитайте эквивалентную концентрацию раствора KOH.

31. Чему равна эквивалентная концентрация раствора NaOH с массовой долей 30 % (ρ = 1,328 г/см³)? К 1 дм³ этого раствора прибавили 5 дм³ воды. Вычислите (w _%) NaOH в полученном растворе.

32. К 3 дм³ раствора азотной кислоты с массовой долей 10 %
(ρ = 1,054 г/см³) прибавили 5 дм³ раствора той же кислоты с массовой долей 2 % (ρ = 1,009 г/см³). Вычислите массовую долю (w _%), молярную, эквивалентную концентрации и титр полученного раствора.

33. Вычислите эквивалентную и моляльную концентрации раствора азотной кислоты с массовой долей 20,8 % (ρ = 1,12 г/см³). Сколько граммов азотной кислоты содержится в 4 дм³ этого раствора?

34. Для получения суперфосфата применяется раствор, в котором массовая доля серной кислоты составляет 65 %. Сколько воды и раствора серной кислоты с массовой долей 92 % потребуется для приготовления 1 тонны такого раствора?

35. Какую массу Na₂CO₃∙10H₂O cледует взять для приготовления 1,2 дм³ 0,2 н раствора карбоната натрия?

36. Рассчитайте массу медного купороса, необходимую для приготовления 2 дм³ 0,25 М раствора CuSO₄.

37. Определите массу карбоната натрия, содержащуюся в 250 см³ 0,2 н раствора.

38. Растворы одного и того же вещества молярной концентрации 1,0; 2,0 и 0,2 моль/дм³ смешаны в объемных отношениях 1: 2: 7. Определите молярную концентрацию полученного раствора.

39. Определите эквивалентную концентрацию раствора, полученного при смешении 2,0 дм³ 0,5 н и 0,5 дм³ 2,0 н растворов.

40. Какой объем 2,0 н раствора следует взять для получения 500 см³ 0,5 н раствора?

41. Как из 2,00 М раствора соды приготовить 0,25 н раствор?

42. Какой объем раствора KОН с массовой долей 12 % (ρ = 1,11 г/cм³) надо взять для приготовления 250 cм³ 2М раствора?

43. Какой объем раствора серной кислоты с массовой долей 90 %
(ρ = 1,81 г/см³) надо взять, чтобы получить 250 см³ 2М раствора?