суміші

1. Задача №1.
Сумішречовин,отриманих післяпрожарюваннясуміші цинкуі сіркибездоступуповітря,
обробилинадлишкомхлоридноїкислоти.Прицьомузалишилося24г нерозчинноїречовиниі
виділивсягаз, приспалюванні якогоутворюєтьсяновийгаз, здатний відновити104,8г дихромату
калію,підкисленогосульфатноюкислотою.Визначте складвихідноїсуміші цинкуі сірки.
Розв’язання
Zn + S = ZnS
ZnS + 2HCl = ZnCl2 +H2S
2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2
3SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 = K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O
1. Розраховуємокількістьмольдихроматукалію
𝔫 (K2Cr2O7) =
m
𝑀
=
104,8 г
294 г
моль⁄
= 0,356 моль
2. За рівняннямизнаходимокількістьмоль SO2,H2S,ZnS,Zn і Sреаг
𝔫 (SO2) = 𝔫 (H2S) = 𝔫 (ZnS) = 𝔫 (Zn) = 𝔫 (Sреаг) = 1,068 моль
3. Визначаємо масу цинкув суміші
m (Zn) = 65,4 г
моль⁄ х 1,068 моль = 69, 8 г
4. Розраховуємомасупрореагувавшоїсіркитаїї загальнумасу
m (Sреаг) = 32 г
моль⁄ х 1,068 моль= 34,2 г
m (S) = 34,2 г + 24 г = 58,2 г
5. Знаходимомасові частки компонентівусуміші
w (Zn) =
69,8г
69,8г+58,2г
= 0,5453 або 54,53%
w (S) = 100% - 54,53% = 45,47%
Відповідь:54,53% Zn і 45,47% S.
Задача №2.
Ретельноперемішують5гвідновленоговоднемзаліза(упорошку),30г калійкарбонатуі 30г сірки,
заповнюютьотриманоюсумішшюфарфоровийтигель зкришкоюй повільнонагріваютьвпродовж
1 години притемпературі яскраво-червоногокаління.Післяповільногоохолодженняплав
багаторазовообробляютьтеплоюводою,покине залишатьсятількирудувато-фіолетові блискучі
голки.Кристалипромиваютьводоюі спиртом,і сушатьпри 100°С. Утворюється14г солі (вихід
98%). Визначте склад і масу плава,враховуючивихідкінцевогопродукту;складіть рівняння
окисно-відновногопроцесу,використовуючиметоделектронногобалансу.
Розв’язання
1. Знаходимокількістьречовиниферуму,калійкарбонатутасірки
𝔫 (Fe) =
5г
56 г
моль⁄
= 0,09 моль
𝔫 (K2CO3) =
30г
138 г
моль⁄
= 0,22 моль
𝔫 (S) =
30г
32г
моль⁄
0,94 моль
2. Розраховуємотеоретичнийвихідсолі
m (солі) =
14г х 100%
98%
= 14,3г
3. Можна знайти молярнумасу солі

2. М (солі) =
14,3г
0,09 моль
= 159 г
моль⁄
Підборомзнаходимоформулу - підходитьKFeS2
4. Пищемо рівнянняреакції
6Fe + 4K2CO3 +13S = 6KFeS2 +K2O4 + 4CO2 + S
Fe - 3ℯ = Fe 4
2S + 4ℯ = S2 3
Задача 3.
Із суміші трьох металіввідомі два – цинк і залізо.У результаті розчинення2,5гсуміші в
розбавленійсульфатнійкислоті виділилося672 мл водню (н.у.),а 0,64г третьогометалу
залишилосяв осаді. Длядобуванняоксиду із цієї кількості металупотрібно112мл кисню.Що це за
метал?Визначитимасовий і відсотковийсклад суміші.
Розв’язання
m (Zn,Fe, Me) = 2,5г
V (H2) = 672 мл = 0,672 л
m (Me) = 0,64г
V (O2) = 112 мл = 0,112 л
1. Знаходимокількістьречовиниводнюта кисню
𝔫 (H2) =
0,672л
22,4 л
моль⁄
= 0,03 моль
𝔫 (О2) =
0,112л
22,4л
моль⁄
= 0,005 моль
2. Розраховуемомасуцинкута ферумувідніманняммаси невідомогометалу
m (Zn,Fe) = 2,5г – 0,64г = 1,86г
3. Пишеморівнянняреакцій:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Fe + H2SO4 = FeSO4 +H2
Me + H2SO4 ≠
Me + O2 = MexOy
Нехай 𝔫1(Н2) = х моль, 𝔫 (Zn) = x моль
𝔫2(Н2) = у моль, 𝔫 (Fe) =y моль
Складаємосистемурівнянь:
{
𝑥 + 𝑦 = 0,03
65𝑥 + 56𝑦 = 1,86
; {
𝑦 = 0,03 − 𝑥
65𝑥 + 56(0,03 − 𝑥) = 1,86
;
65𝑥 + 56(0,03 − 𝑥) = 1,86
65𝑥 + 1,68 − 56𝑥 = 1,86
9𝑥 = 0,18
𝑥 = 0,02 (моль)
4. Знаходимомасу цинкута феруму
m (Zn) = 1,3г
m (Fe) = 0,56г
5. Підборомзнаходимо невідомийметал,молярнумасувираховуємозрівнянняза кількістюмоль
кисню та масою металу
Якщо Me одновалентний,то4Ме + О2 = 2Ме2О М (Ме) = 32 г
моль⁄ , не підходить

3. Якщо Ме двохвалентний,то2Ме + О2 = 2МеО М (Ме) = 64 г
моль⁄ , підходить
Якщо Ме трьохвалентний,то4Ме + 3О2 = 2Ме2О3 М (Ме) = 96 г
моль⁄ , не підходить
Отже,Ме – Сu.
6. Знаходимовідсотковийсклад суміші
w (Cu) =
0,64г
2,5г
= 0,256 або 25,6%
w (Zn) =
1,3г
2,5г
= 0,52 або 52%
w (Fe) =
0,56г
2,5г
= 0,224 або 22,4%
Відповідь:Cu;1,3г (52%) Zn; 0,56г (22,4%) Fe;0,64г (25,6%) Cu.
Задача 4.
Сумішазотуі водню об’ємом56л пропустилинадкаталізатором.Врезультаті реакціїоб’ємсуміші
зменшивсяна 28л. Добутийамоніакрозчинилив 120 мл розчинуамоніакуу воді із масовою
часткоюамоніаку15% ( 𝜌 = 0,94 г
см⁄ 3
).Обчислитимасову часткуамоніакув утвореномурозчині.
Розв’язання
V (N2,H2) = 56л
ΔV (сум.) = 28л
V (р-нуNH3) = 120мл
w1 (NH3) = 15%
ρ (NH3) = 0,94 г
см⁄ 3
1. Пишеморівнянняреакції
N2 + 3H2 = 2NH3
2. За коефіцієнтамиврівнянні бачимо,що об’ємзменшивсяна 2V
ΔV = 2V, 2V = 28л, V = 14л
3. Рахуємооб’ємамоніаку
V1 (NH3) = 28л
4. Знаходимомасу амоніаку
m1 (NH3) = 21,25г
5. Вираховуємопочатковумасурозчинуамоніаку
m2 (р-нуNH3) = 120мл х 0,94 г
мл⁄ = 112,8г
6. Знаходимомасу розчинуамоніакупіслядодавання добутогоамоніаку
m3 (р-нуNH3) = 134,05г
7. Рахуємомасу амоніакув добутомурозчині
m2 (NH3) = 21,25г + 112,8г х 0,15 = 21,25г + 16,92г = 38,17г
8. Знаходимомасову частку амоніакув утвореномурозчині
w2 (NH3) =
38,17г
134,05г
= 0,2847 або 28,47%
Відповідь:28,47% NH3.
Задача 5.
При нагріванні на повітрі суміші кальцію,кальційоксидутакальційкарбонатумасою5г виділився
газ об’ємом0,224л (н.у.) і залишився твердийпродуктмасою 4,96г. Визначте масові частки
речовину вихіднійсуміші.
Розв’язання

4. 2Ca + O2 = 2CaO
CaO ≠
CaCO3 = CaO + CO2
1. Знаходимокількістьмольвуглекислогогазу
𝔫 (CO2) =
0,224л
22,4л
моль⁄
= 0,01 моль
2. Твердий продукт – CaO. Йогозагальна маса складаєтьсяз маси CaO,що містився у вихідній
суміші,позначимойогояк mвих (СаO),маси CaO,одержаногов результаті реакції(1),позначимоїї як
m1 (CaO), тамаси СaO,що виник в результаті реакції(2),позначимоїїяк m2 (CaO):
mзаг (CaO) = mвих (CaO) + m1 (CaO) + m2 (CaO) = 4,96г
3. Знайдемо змінумаси
∆m = mзаг (CaO) – m (суміші) =4,96г – 5г = -0,04г
∆m = m (O2) – m (CO2)
m (O2) = ∆m + m (CO2) = -0,04 + 𝔫 (CO2) x M (CO2) = -0,04 +0,01 x 44 = 0,4г
За рівняннями:
m (Ca) = 1г
m1 (CaO) = 1,4г
m2 (CaO) = 0,56г
m (CaCO3) = 1г
4. Знайдемо масу СаО,що містився у вихіднійсуміші
mвих (CaO) = 4,96г – 1,4г – 0,56г = 3г
5. Розрахуємомасові частки компонентівусуміші
w (Ca) =
1г
5г
= 0,2 або 20%
w (CaO) =
3г
5г
= 0,6 або 60%
w (CaCO3) =
1г
5г
= 0,2 або20%
Відповідь:20% Ca; 60% CaO; 20% CaCO3.
Задача6.
Сумішнатрію і каліюмасою8,5 г розчинилиу воді й добули воденьоб’ємом3,36 л (н.у.). Обчисліть
масові часткиметаліву суміші.
Розв’язання
1. Складемохімічні рівнянняреакцій:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
2K + 2H2O = 2KOH + H2
2. Зробимо висновок:під час реакціїне відбувається«розділення» суміші,оскількизводою
реагуютьобидваметали.Томузадачу розв’язуємоалгебраїчнимспособом.
3. Позначимо: n (Na) = x, n (К) = y.
4. Складемоперше алгебраїчне рівняння,щовключає x таy:
m(сум.) = m(Na) + m(К)
m(Na) = M(Na) • n(Na) = 23 г/моль• x = 23x
m (K) = М(К) • n(К) = 39 г/моль• y = 39y
Перше алгебраїчне рівняння:23x + 39y = 8,5.
5. Складемодруге алгебраїчне рівняння,щовключає x та y:
n (Н2) = n (Н2) + n2 (Н2)

5. За рівняннямреакції(1) видно,що 2 мольнатріювитісняють1 моль водню.Отже, кількість
речовиниутвореноговодню n1(H2) удвічі меншаза кількістьречовининатрію,щоміститьсяв
суміші,тобто n1(H2) =0,5х. Аналогічноза рівняннямреакції(2) n2(H2) = 0,5у.
Кількістьречовинивсьоговодню,що добули,дорівнює:
n(H2) = V(H2) : Vm= 3,36 л : 22,4 л/моль= 0,15 моль
Друге алгебраїчне рівняння:0,5х + 0,5у = 0,15 моль.
6. Складаємосистему алгебраїчних рівнянь
{
23𝑥 + 39𝑦 = 8,5
0,5𝑥 + 0,5𝑦 = 0,15
яку розв’яжемоспособомвіднімання.Дляцьогопомножимодруге рівнянняна 46 і віднімемо
його від першого:
{
23𝑥 + 39𝑦 = 8,5
23𝑥 + 23𝑦 = 6,9
Маємо одне рівнянняз одним невідомим:16у = 1,6.
Звідси у = 1,6 : 16 = 0,1, тобто n(K) = 0,1 моль.
Підставимо значенняу в будь-яке рівняннясистемиі розв’яжемойоговідноснох:
23x + 3,9 = 8,5; 23х = 4,6.
Звідси х = 4,6 : 23 = 0,2, тобто n(Na) = 0,2 моль.
7. Обчислимо m(Na) і w(Na) усуміші:
m(Na) = M(Na) • n(Na) = 23 г/моль• 0,2 моль= 4,6 г
w(Na) = m(Na) : m(сум.) = 4,6 г : 8,5 г = 0,541, або 54,1 %
8. Обчислимо m(К) і w(K) усуміші:
m(К) = М(К) • n(К) = 39 г/моль• 0,1 моль = 3,9 г
w(K) = m(К) : m(сум.) = 3,9 г : 8,5 г = 0,459, або 45,9 %
9. Перевіримоправильністьрозрахунків:
w(Na) + w(K) = 54,1 % + 45,9 % = 100 % — задача розв’язана правильно.
Відповідь. w(Na) =54,1 %;w(K) = 45,9 %.
Задача 7.
У 39,6 мл води розчинили0,2 моль сульфур(VІ) оксиду.Укажітькількістьречовиниводиі
oдержаномурозчині.
Розв’язання
1. Обчислимомасу води,у якій розчинили SO3:
m0(H2O) = 𝜌(H2O) x V0(H2O) = 1 г/мл х 39,6 мл = 39,6 г
2. Сульфур(VІ) оксид— кислотнийоксид, а томупри розчиненні йогоу воді утворюєтьсясульфатна
кислота.За рівняннямреакціїрозрахуємокількістьречовиниводи n1(Н2O),якахімічнозв’язалась
із SO3:
SO3 + H2O = H2SO4
0,2
1
=
𝑥
1
x = 0,2 моль
3. Обчислимомасу цієїхімічнозв’язаноїводи (М(Н2O) = 18 г/ моль):
m1(H2O) = n1(H2O) x M(H2O) = 0,2 x 18 = 3,6 г
4. Знайдемо масу води m2(Н2O),яказалишиласяв розчині:
m2(H2O) = m0(H2O) – m1(H2O) = 39,6 – 3,6 = 36 г
5. Розрахуємокількістьречовиниводи:

6. n2(H2O) = m2(H2O) :M(H2O) = 36 : 18 = 2 моль
Відповідь:n2(Н2O) = 2 моль.
Задача 8.
Крізьрозчин калійгідроксидупропустилигаз,який добулипри дії хлоридноюкислотоюна77,47 г
доломіту(CaCO3 x MgCO3),масова частка некарбонатних домішоквякомустановила5%. При
цьомуодержали95,2 г суміші калійкарбонатутакалійгідрогенкарбонату.Визначте масові частки
солейу цій суміші.
Розв’язання
CaCO3 x MgCO3 + 4HCl = CaCl2 + MgCl2 + 2CO2 + 2H2O
CO2 + KOH = KHCO3
1. m(CaCO3 x MgCO3) = 77,47 x 0,95 = 73,6 г
n (доломіту) =73,6 г : 184 г/моль= 0,4 моль
Тоді,згідно з І рівнянням,2n(CO2) =n(доломіту) =2 x 0,4 моль= 0,8 моль
2. Згідно з ІІ рівняннямn(KHCO3) = n(CO2) =0,8 моль,але частина його прореагує знадлишкомлугу:
KHCO3 + KOH = K2CO3 + H2O, нехайце буде х молькалійгідрогенкарбонату,тоді утворитьсях моль
калійкарбонату.Отже,доскладу утвореноїсуміші буде входити138х г карбонатута100(0,8 – х)
гідрогенкарбонату.
3. Складаєморівняння:95,2 = 138х +100(0,8 – х),звідких = 0,4 моль
4. M(K2CO3) = 138 г/моль;M(KHCO3) = 100 г/моль
Тоді m(K2CO3) =0,4 мольх 138 г/моль = 55,2 г
m (KHCO3) = 0,4 мольх 100 г/моль = 40 г
5. w(K2CO3) =55,2 г : 95,2 г = 0,579 або 57,9%
w(KHCO3) =40 г : 95,2 г = 0,421 або 42,1%
Відповідь:57,9% K2CO3;42,1% KHCO3.
Задача 9.
Наважку суміші двох мінералівмасою10,88 г розчинилив нітратнійкислоті і черезотриманий
розчин пропустилинадлишокамоніаку.Отриманийосадпрожарилинаповітрі допостійноїмаси,
що становила11,2 г, та відновилидо металуводнем,об’ємякого4,7 л (н.у.).
1. Установітьформулимінералів,якщоце оксидипоширеногометалічногоелемента.
2. Складітьрівняннявказаних хімічних реакцій.
3. Обчислітьсклад вихідноїсуміші.
Розв’язання
1. Відновленняоксидувідбуваєтьсяза реакцією:
Ме2Оn + n H2 = 2Me + n H2O
2. Визначаємо атомнумасу металічногоелемента:
11,2𝑛
2𝑀𝑒+16𝑛
=
4,7
22,4
Ar(Me) = 18,69n
При n=3, M(Me) = 56 г/моль
Отже,металічнийелементФерум,метал –залізо.
3. Середоксидів даного хімічногоелемента: Fe3O4 –магнетит, Fe2O3 –гематитта Fe2O3 x nH2O –
лімоніт.
4. Збільшеннямасивказує на наявність Fe3O4 та Fe2O3.
5. Складаєморівняннявказаних реакцій:

7. Fe3O4 + 8HNO3 = Fe(NO3)2 +2Fe(NO3)3 +4H2O
Fe2O3 +6HNO3 = 2Fe(NO3)3 +3H2O
Fe(NO3)2 +2NH4OH= Fe(OH)2 + 2NH4NO3
4Fe(OH)2 +2H2O + O2 = 4Fe(OH)3
Fe(NO3)3 +3NH4OH= Fe(OH)3 + 3NH4NO3
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
6. ОкисненняFe3O4 до Fe2O3 відбуваєтьсяза рівнянням:
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3
7. У реакціювступилокисню:
m(O2) = 11,2 – 10,88 = 0,32 г
8. Кількістьречовиникисню дорівнює:
n(O2) =
0,32г
32 г/моль
= 0,01 моль
n(Fe3O4) =0,04 моль
9. m(Fe3O4) =232 г/мольх 0,04 моль= 9,28г
10. w(Fe3O4) =
9,28г
10,88г
= 0,853 або 85,3%
w(Fe2O3) =100% - 85,3% = 14,7%
Відповідь:85,3% Fe3O4 та 14,7% Fe2O3.
Задача 10.
6,22 г еквімолярноїсуміші ферум(ІІ) нітратутанітритулужногометалуобробилинадлишком
нітратноїкислоти,урезультаті чоговиділивсянітроген(ІV) оксидоб’ємом1344 мл (н.у.).Отиманий
розчин випарили,сухийзалишокпрожарилидо постійноїмаси. Обчислітьмасові часткиречовину
кінцевомупродукті.
Розв’язання
1. Нехай упочатковійсуміші міститьсяпох моль MeNO2 (де Ме – невідомийлужнийметал з
атомноюмасою М) і Fe(NO3)2.
2. Нітратнакислотаокислює обидві речовини:
MeNO2 + 2HNO3 = MeNO3 + 2NO2 + H2O
Fe(NO3)2 +2HNO3 = Fe(NO3)3 +NO2 + H2O
Відповіднодо умовизавдання: (М+ 46) х + 180х = 6,22
3. КількістьречовиниNO2,щовиділився,складає n(NO2) =1,344/22,4 = 0,06 (моль).
Тоді 2х + х = 0,06, звідси х = 0,02 моль.Підставимоце значенняу вираз для маси суміші й
отримаємоМ= 85 г/моль.Ме – РубідійRb.
4. Після прожарюванняотриманих нітратів
2RbNO3 = 2RbNO2 + O2
4Fe(NO3)3 =2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2
5. Сухийзалишок містить:m(RbNO2) =0,02 x 131 = 2,62 (г);m(Fe2O3) =0,01 x 160 = 1,6 (г).
Маса залишку m = 2,62 + 1,6 = 4,22 (г).
6. Масові частки речовинузалишкускладають:
w(RbNO2) =2,62/4,22 = 0,621 або 62,1%
w(Fe2O3) =1,6/4,22 = 0,379 або 37,9%.
Відповідь:62,1% RbNO2 та 37,9% Fe2O3.

8. Суміші. Розрахунки, що пов’язані з визначенням складу сумішей
Найпоширенішими серед розрахункових задач хімії є задачі на суміші речовин. Ознайомимось з
класичними типами таких задач.
Кожна суміш складається з двох або кількох компонентів, її склад може змінюватися у широких
межах. Розв’язання задач на суміші зазвичай зводиться або до визначення складу суміші за
даними, що наводяться в задачі, або до розрахунку кількості реагентів або продуктів реакції за
участю суміші відомого складу.
Склад суміші може виражатися різними способами:
1) можна вказати маси кожного з компонентів;
2) можна зазначити кількість(число моль) компонентів;
3) можна вказати масові частки компонентів, масова частка компонента Х у суміші дорівнює:
4) у випадку суміші газів можна зазначити об’єми газів, що складають суміш, або об’ємні частки
цих газів. Об’ємна частка газу Х у суміші газів дорівнює:
.
Типи задач на суміші:
1. Визначення складу суміші, якщо всі її компоненти взаємодіють з даним реагентом.
2. Визначення складу суміші, якщо її компоненти вибірково взаємодіютьіз зазначеними
реагентами.
3. Визначення складу сумішей з невідомою масою.
4. Розв’язання задач на суміші, якщо їх компоненти мають однакові молярні маси.