1. Прочитай внимательно условие задачи (прочитай дважды, а при необходимости и трижды). Выясни, о каком теле идет речь, какое явление происходит с телом.
2. Запиши кратко условие, используя символьные обозначения физических величин.
3. Переведи все физические единицы измерения в основные (систему СИ).
4. Начинай решение задачи всегда с записи уравнения химической реакции, а затем с основной формулы данной темы.
5.Произведите необходимые преобразования формулы.
6.Подставьте численные значения, посчитайте и запишите ответ.
7. Оформляй задачу согласно образцу.
Образец оформления задачи:
Действием электрического тока на воду массой 15,7 грамма в лаборатории получили водород и кислород химическим количеством 2,5 моль. Найдите объём полученного водорода V[дм3] и массу кислорода?
|
Дано: n(O2)= 2,5 моль m(H2O)= 15,7 г Vm=22,4 дм3/моль M(O2)= 32 г/моль М(H2)=2 г/моль M(H2O)=18 г/моль |
Решение: Х 2,5 моль 0,872 моль
2 1 2
2
Ответ: Масса кислорода равна 8о грамм, объём водорода равен 19,54 дм3. |
|
V(H2)-? |
Алгоритм решения задач по
химическим уравнениям
1шаг: Прочить задачу.
2 шаг: Записать краткое условие задачи:1. Дано, 2. Найти;
используя соответствующие обозначения.
(m (вещества)– для массы вещества, V(вещества) – для объёма вещества)
3 шаг: Решение. Найти количество известного
вещества по формуле:
n
= m : М или n =V :Vm (Vm=22,4
л/моль).
Молярные массы найти по таблице Д.И.Менделеева.
4 шаг: Составить уравнение химической реакции в соответствии с условием
задачи.
5 шаг: Подчеркнуть формулы веществ, о которых говорится в условии
задачи (одной чертой подчеркнуть то, что ДАНО, двумя чертами то, что
надо НАЙТИ)
6 шаг: Над формулами записать данные по условию задачи: количество
вещества, рассчитанное в 3 шаге, над известным веществом и Х моль , над
искомым веществом.
7 шаг: Под формулами этих веществ записать количество вещества,
необходимые для реакции – оно равно коэффициенту.
8 шаг: Составить пропорцию и решить ее. Найденное значение Х –
это количество искомого вещества (n,
моль).
9 шаг: Найти массу или объём искомого (неизвестного)
вещества по формуле:
m = М· n
или V = Vm· n
10 шаг: Записать ответ.
Задача решена.
Молодец!
——————————————————————————————
Образец
решения задачи
Условие
задачи: Определить
объём газа, который выделиться при взаимодействии алюминия с раствором соляной
кислоты, содержащей 3,65 г хлороводорода.
|
Дано: |
Решение: |
|
2 шаг: m (HCL)= 3,65г Найти: V (газа H2) — |
3 шаг: Найти количество известного вещества по формуле: n = m : М Молярную массу HCL найти по таблице Д.И.Менделеева М(HCL) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль n (HCL) = m(HCL) : М (HCL) = 3,65г / 36,5 4 шаг: Составить уравнение химической реакции в соответствии с 5 шаг: Подчеркнуть формулы веществ, о которых говорится в условии 6 шаг: Над формулами записать данные по условию задачи: 7 шаг: Под формулами этих веществ записать количество вещества, 2 АL + 6 HCL à 2АL CL3 + 3H2 == 6 моль 3 моль 8 шаг: Составить пропорцию и решить ее. 0,1 моль = Х моль Х = 0,05 моль Найденное значение Х – это количество искомого вещества (n, моль). n (H2) = 0,05 моль 9 шаг: Найти объём искомого (неизвестного) вещества V(H2) = Vm· n (H2) = 22,4 л/моль · 0,05 моль = 1,12 л 10 шаг: Записать ответ. ОТВЕТ: V(H2) = 1,12 л |
ХИМИЯ: Алгоритмы решения типовых задач
Алгоритмы решения типовых задач по химии: последовательность выполнения действий, запись условий задачи обозначениями, оформление решения задачи, запись уравнений реакции, вычисления и ответ. Представлены алгоритмы решения 9-ти типовых задач.
Алгоритм № 1.
Вычисление массы вещества по известной массе другого вещества, участвующего в реакции.
ЗАДАЧА: Вычислите массу кислорода, выделившегося в результате разложения порции воды массой 9 грамм.
Алгоритм № 2.
Вычисление объема вещества по известной массе другого вещества, участвующего в реакции.
ЗАДАЧА: Вычислите объем кислорода (н.у.), выделившегося в результате разложения
порции воды массой 9 г.
Алгоритм № 3.
Расчет по химическому уравнению объемных отношений газов
ЗАДАЧА: Вычислите объем кислорода, необходимого для сжигания порции ацетилена объемом 50 л.
Алгоритм № 4.
Вычисление относительной плотности газа по другому газу
ЗАДАЧА: Вычислите плотность кислорода а) по водороду; 6) по воздуху.
Алгоритм № 5.
Вычисление массовой доли вещества в растворе
ЗАДАЧА: При выпаривании раствора массой 500 г образовалось 25 г кристаллической соли — хлорида натрия. Вычислите массовую долю соли в исходном растворе.
Алгоритм № 6.
Вычисление массы вещества в растворе по массе раствора и массовой доле растворенного вещества.
ЗАДАЧА: Вычислите массу гидроксида натрия, необходимого для приготовления 400 г 20%-ного раствора гидроксида натрия.
Алгоритм № 7.
Расчеты по термохимическим уравнениям. Вычисление количества теплоты по известной массе вещества.
ЗАДАЧА: По термохимическому уравнению 2Сu + O2 = 2СuO + 310 кДж вычислите количество теплоты, выделившейся в результате окисления порции меди массой 16 г.
Алгоритм № 8.
Расчеты по термохимическим уравнениям. Вычисление массы вещества по известному количеству теплоты.
ЗАДАЧА: По термохимическому уравнению С + O2 = СO2 + 412 кДж вычислите массу сгоревшего угля, если количество теплоты, выделившееся в результате реакции, составляет 82,4 кДж.
Алгоритм № 9.
Расчеты по химическим уравнениям, если одно из реагирующих веществ дано в избытке.
ЗАДАЧА: Смешали два раствора, один из которых содержал 33,3 г хлорида кальция, а другой — 16,4 г фосфата натрия. Вычислите массу образовавшегося фосфата кальция.
Вы смотрели Справочник по химии «Алгоритмы решения типовых задач». Выберите дальнейшее действие:
- Перейти к Списку конспектов по химии (по классам)
- Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
- Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии
Для того чтобы решить любую задачу из этого раздела, необходимо знать
- теоретические основы задачи;
- общие принципы оформления расчёта по уравнению химической реакции.
Поскольку теоретические основы изложены в различных разделах Самоучителя и других учебниках, нужно перед решением задачи повторить нужный раздел.
Рассмотрим общие принципы оформления расчётов по уравнениям реакций.
Содержание
- Оформление расчётов по уравнениям реакций
- Задачи для самостоятельного решения
- Задачи по теме «Количественный состав смесей»
- Задачи для самостоятельного решения
- Задачи на «избыток–недостаток»
- Задачи для самостоятельного решения
- Задачи на установление формулы вещества
- Задачи для самостоятельного решения
- Задачи, в которых учитывается «выход» полученного вещества
- Задачи для самостоятельного решения
Оформление расчётов по уравнениям реакций
Для того чтобы выполнить расчёт по уравнению реакции, нужно:
- составить уравнение химической реакции, расставить коэффициенты;
- по коэффициентам уравнения химической реакции определить число молей реагирующих веществ;
- НАД формулами соединений указать данные задачи, отметив их размерность (г, л, моль);
- ПОД формулами этих соединений сделать расчёт таким образом, чтобы размерность величин «над» и «под» химическими формулами совпали;
- составить пропорцию из «верхних» данных и «нижних» результатов и выполнить расчёт.
Разберём этот алгоритм на примере.
Задача 17. В раствор, содержащий 1,2 моль НCl опустили избыток алюминия. Какой объём водорода выделится при этом?
Решение. Составим уравнение реакции и запишем, что дано в ней, над формулами соединений. При этом обязательно указывайте размерность.
Задача 18. Сколько граммов алюминия нужно растворить в соляной кислоте, чтобы получить 5,6 л водорода?
Решение. Составим уравнение реакции и запишем, что дано в ней, над химическими формулами соединений. При этом обязательно указывайте размерность.
В случае, когда нужно определить объёмы реагирующих газов, можно воспользоваться следствием из закона Авогадро.
Объёмы реагирующих газов относятся как их коэффициенты в уравнении химической реакции.
Задача 19. Какой объём углекислого газа выделится при полном сгорании 6 л ацетилена С2Н2?
Решение.
Задачи для самостоятельного решения
25. Какой объём кислорода потребуется для полного сгорания 6,2 г фосфора? Сколько молей оксида фосфора при этом получится?
26. Сколько молей фосфора нужно сжечь, чтобы получить 28,4 г оксида фосфора V?
27. Какой объём водорода потребуется на восстановление 10,6 г Fe3О4 до железа? (Реакция идет по схеме: МеxОy + Н2 → Ме + H2O.)
28. Какой объём кислорода потребуется для сгорания 8,8 г пропана? (Пропан: С3Н8.)
29. Какой объём кислорода требуется для полного сгорания 5 л этилена С2Н4?
30. Хватит ли 10 л кислорода для полного сгорания 17 л водорода?
32. Какой объём водорода может присоединиться к пропену массой 21 г?
34. Сколько миллилитров бензола (пл.= 0,78 г/мл) можно получить из 56 л ацетилена?
35. Какой объём водорода выделится, если в избыток спирта бросить 0,23 г натрия?
36. Сколько граммов диэтилового эфира можно получать из 23 г этанола?
37. Какой объем этилена должен вступить в реакцию, для того чтобы образовалось 500 мл спирта (пл. = 0,8 г/мл)?
38. Какой объём водорода может присоединиться к 22 г этаналя?
39. Какой объём спирта нужно окислить для получения 11 г этаналя? (плотность спирта равна 0,8 г/мл).
40. Какой объём хлора вступит в реакцию с уксусной кислотой массой 15 г, если в реакции должна получиться хлоруксусная кислота?
41. Какой объём водорода потребуется для гидрирования 0,2 моль триолеина? Где применяется полученный продукт?
42. Какой объём кислорода потребуется для полного сгорания 100 г уксусной кислоты?
Задачи по теме «Количественный состав смесей»
Состав смесей очень часто определяют в различных задачах, например в которых упоминаются растворы. Дело в том, что растворы — это однородные смеси. Задачи такого типа решаются по разному, но в любом случае следует помнить, что массу (объём) смеси нельзя подставлять в уравнение реакции и нельзя находить по уравнению реакции. По уравнению реакции можно найти только массу или объём компонента смеси.
Внимание! Если в условии упоминается смесь веществ или раствор, то составлять уравнения реакций нужно для всех компонентов смеси, указывая, идёт реакция или нет, а затем выполнять расчёт, оформляя решение задачи по каждому уравнению так, как показано выше.
Задачи такого типа можно условно разделить на две группы:
- задачи, в которых имеется хотя бы одна величина, которую можно сразу подставить в уравнение реакции и сделать необходимый расчёт;
- задачи, в которых таких данных нет.
Рассмотрим задачу первого типа.
Задача 20. Смесь меди и алюминия массой 10 г обработали раствором щёлочи. При этом выделилось 10 л газа (н. у.). Определить состав смеси в масс.% (массовые доли алюминия и меди в смеси).
Решение. Составим уравнения реакций:
Составим пропорцию и определим массу алюминия в смеси:
отсюда:
Ответ. ώ(Al) = 80 %, ώ(Сu) = 20 %.
В задачах второго типа в химическом превращении участвуют все компоненты смеси, в результате чего образуется смесь газов или других продуктов реакции. В этих случаях нужно прибегнуть к приёму, когда неизвестная величина (о ней спрашивается в задачи), принимается за известную, и обозначается А.
Задача 21. На нейтрализацию 20 г смеси гидрофосфата и дигидрофосфата натрия потребовалось 25 г 40 %-ного раствора NaOH. Определить состав смеси.
Составим уравнения реакций:
Определим количество вещества NaOH, которое содержится в растворе (можно считать, используя значение массы этого вещества, но более простые числа получаются, если используется величина «моль»):
Внимание: количество вещества щёлочи можно рассчитать сразу:
Теперь используем приём, который был отработан в задаче 16: пусть в смеси содержится а г дигидрофосфата, тогда гидрофосфата содержится (20 — а) г. Подставим эти величины в уравнения реакций и найдём значения х и у:
Поскольку х + у = 0,25 моль, получаем уравнение
Ответ. Смесь состояла из 11,34 г дигидрофосфата и 8,66 г гидрофосфата.
При получении растворов происходят не только физические процессы (дробление вещества, диффузия), но и взаимодействие вещества и растворителя. (Подробнее см. урок 6) Иногда в результате такого взаимодействия образуются совершенно новые вещества. В этом случае необходимо составить уравнение или схему происходящего процесса, а в расчётной формуле указывать, о каком веществе идёт речь.
Задача 22. В 100 мл воды растворили 2 г кальция. Определить массовую долю вещества в полученном растворе.
Решение. Поскольку кальций реагирует с водой, составим уравнение соответствующей реакции:
Таким образом, в растворе содержится не кальций, а гидроксид кальция. Отразим это в расчётной формуле:
Значит, нам нужно вычислить m[Са(ОН)2] по уравнению реакции:
а затем массу раствора:
Обратите внимание: массу полученного раствора вычисляют, исходя из массы исходных веществ или смесей, добавляя к ним массы тех веществ, которые были добавлены, и, вычитая массы веществ, которые вышли из сферы реакции в виде газа или осадка.
Ответ. Массовая доля щёлочи составит 3,6 %.
Задачи для самостоятельного решения
43. Через известковую воду пропустили 3 л воздуха. Выпало 0,1 г осадка. Определить объёмную долю (φ) углекислоты (CO2) в воздухе.
44. 20 г мела опустили в соляную кислоту. При этом выделилось 4 л газа. Определить массовую долю (ώ) карбоната кальция в образце этого мела.
45. В 200 г воды растворили 15 г оксида лития. Найти массовую долю веществ в полученном растворе.
46. 20 г смеси хлорида натрия и карбоната натрия обработали соляной кислотой. При этом выделилось 2,24 л газа. Установить состав смеси в масс.%.
47. Для превращения 2,92 г смеси гидроксида и карбоната натрия потребовалось 1,344 л хлороводорода. Вычислить состав смеси.
48. При растворении 3 г сплава меди и серебра в разбавленной азотной кислоте получено 7,34 г смеси нитратов. Определить процентный состав смеси и объём газов, полученных при прокаливании образовавшихся солей.
49. Сколько граммов 30 %-ной азотной кислоты нужно взять для нитрования 5,6 л пропана?
50. Какой, объём кислорода потребуется для сжигания смеси, состоящей из 8 г метана и 11,2 л этана?
51. Какой объём метана можно получить при нагревании 20 г смеси, содержащей 25 % ацетата натрия, остальное — щёлочь?
52. Через бромную воду пропустили смесь, которая состоит из 8 г метана и 5,6 л этена. Сколько граммов брома вступит в реакцию?
53. Какой объём природного газа, который содержит 98 % метана, потребуется для получения 52 кг ацетилена?
54. Из 10 г загрязнённого карбида кальция получили 2,24 л ацетилена. Чему равна массовая доля карбида кальция в исходном образце?
55. Какой объём кислорода нужен для сжигания смеси, которая состоит из 4 г метана, 10 л этена и 1 моль этина?
56. Сколько граммов 40 %-ной азотной кислоты нужно взять для получения 24,2 г нитробензола?
57. Сколько граммов азотной кислоты потребуется для нитрования 4,7 г фенола, если ώ(кислоты) в исходном растворе равна 30 %.
58. Сколько граммов 30 %-ной муравьиной кислоты нужно для растворения 2,7 г алюминия?
59. Сколько граммов 40 %-ного раствора КОН требуется для омыления (гидролиза) 3 моль тристеарина?
60. Рассчитать объём газа, который должен выделиться при брожении 160 г 20 %-ного раствора глюкозы (брожение прошло полностью).
61. На реакцию с 50 мл раствора анилина пошло 4,2 г брома. Рассчитать массовую долю анилина в исходном растворе (плотность раствора равна единице).
Задачи на «избыток–недостаток»
Такие задачи имеют в условии легко узнаваемый признак: указаны данные для обоих (или всех) реагирующих веществ. В этом случае нужно вначале определить количество (в моль) реагирующих веществ.
Затем по уравнению реакции определить молярные соотношения этих веществ и сделать вывод — какое из них находится в недостатке. Именно по этой величине (в моль!) ведутся последующие расчёты.
Задача 23. Какой объём водорода выделится при взаимодействии 5,4 г алюминия с 200 г 12 %-ного раствора серной кислоты? Чему равны массовые доли веществ в полученном растворе?
Решение. Определим массы и количество вещества для алюминия и серной кислоты:
Составим уравнение реакции:
Из уравнения реакции видно, что молярные соотношения исходных веществ 2 : 3, это означает, что 0,2 моль алюминия реагируют полностью с 0,3 моль серной кислоты, но этой кислоты имеется только 0,24 моль, т. е. недостаток. Укажем количество вещества серной кислоты (0,24 моль) в уравнении реакции и выполним расчёт по коэффициентам:
Теперь можно ответить на все вопросы задачи. Объём водорода рассчитать несложно, поскольку мы уже определили количество (моль) этого вещества.
Задание. Рассчитайте объём водорода.
Для того чтобы определить массовые доли растворённых веществ, нужно установить, какие вещества растворимы. В данном случае — это серная кислота и соль. Но серная кислота вступила в реакцию полностью. Массу соли рассчитайте по количеству вещества её.
Массу раствора всегда следует рассчитывать по формуле:
В данном случае:
Обратите внимание: следует добавить не ту массу алюминия, которую, добавили в раствор, а только ту, которая вступила в реакцию:
Задание. Рассчитайте массу раствора, предварительно рассчитав массу водорода.
Теперь рассчитаем массовую долю соли в полученном растворе:
Ответ. Массовая доля сульфата алюминия равна 13,4 %, а объём водорода 5,4 литра.
Анализ на «избыток — недостаток» позволяет установить и качественный и количественный состав реакционной смеси. Особенно важен этот анализ в случае, когда могут получаться кислые или основные соли.
Задача 24. Установить состав и массу солей, если в раствор, содержащий 28 г КОН пропустить: а) 15 л СО2; б) 10 л СО2; в) 2,5 л СО2.
При решении подобных задач следует учитывать, что при взаимодействии щелочей с многоосновными кислотами или их ангидридами могут получаться как средние, так и кислые соли. В данном случае, если молярное соотношение компонентов 1 : 1, то образуется кислая соль:
А если щёлочь в избытке (2 : 1 и более), то получается средняя соль:
Поэтому в начале нужно рассчитать количество вещества обоих компонентов:
В первом случае (а) ν (СО2) > ν (КОН), поэтому образуется только кислая соль:
В этом случае углекислый газ находится в избытке, а его избыток не может реагировать дальше. Значит, образуется только кислая соль в количестве 0,5 моль (считаем по «недостатку»).
В третьем случае (в) ν (СО2) < ν (КОН), т. е. когда КОН в избытке, происходят обе реакции. Легко видеть, что 0,11 моль СО2 полностью прореагирует с 0,11 · 2 = 0,22 моль КОН. Поэтому, фактически, идёт только вторая реакция:
и образуется только средняя соль в количестве 0,11 моль.
Во втором случае (б) идут обе реакции:
Здесь остаётся в избытке 0,5 – 0,45 = 0,05 моль КОН, который вступает в следующую стадию процесса:
В этой реакции остаётся 0,45 – 0,05 = 0,4 моль КНСО3 и образуется 0,05 моль К2СО3.
Внимание!
Теперь можно подвести итог, определив, когда нужно определять количества заданных веществ в моль, а когда — нет.
Определять количества заданных веществ в моль НЕ НУЖНО, когда:
- расчёт ведут по одному уравнению, по которому нужно определить массу или объём реагирующих веществ (см. задачу 18);
- расчёт ведут для газов, для которых известен объём (см. задачу 19).
Определять количества заданных веществ в моль НУЖНО, когда:
- определяют избыток (недостаток) реагирующих веществ (см. задачу 23);
- расчёт ведут по нескольким уравнениям. Для примера рассмотрим задачу 25.
Задача 25. Для нейтрализации раствора фенола в этаноле потребовалось 25 мл 40 %-ного раствора КОН (ρ = 1,4 г/мл). При взаимодействии исходного раствора с натрием может выделиться 6,72 л газа. Определить состав исходной смеси.
Известно, что со щелочами реагируют только фенолы:
Рассчитаем:
подставим полученную величину в уравнение реакции (1). Составим уравнения реакций с натрием и перенесём в уравнение (2) количество вещества фенола:
Но в реакциях (2) и (3) было получено 0,3 моль водорода (6,72 л : 22,4 л/моль = 0,3 моль), значит, в реакции (3) было получено 0,175 моль Н2. Теперь легко найти количественный состав смеси.
И, наконец, понятие моль необходимо при установлении формулы вещества (см. урок 31.4).
Задачи для самостоятельного решения
62. Через 200 мл 13 %-ного раствора гидроксида бария (пл. = 1,1 г/мл) пропустили 2 л хлороводорода. Определить цвет индикатора в полученном растворе и массу полученной соли.
63. В 250 мл воды растворили 13,8 г натрия, затем добавили 50 г 59 %-ной ортофосфорной кислоты. Определить состав и массовую долю соли в полученном растворе.
64. 8,4 г карбоната магния растворили в 250 мл 15 %-ного раствора серной кислоты (пл. = 1,08 г/мл). Определить массовую долю соли в полученном растворе.
65. 8,4 г цинка растворили в 70 г 120 %-ной соляной кислоты. Определить массовую долю соли в полученном растворе.
66. 25 л СО2 пропустили через 500 г 7,5 %-ного раствора едкого натра. Рассчитать массовые доли солей в полученном растворе.
67. Рассчитать массовую долю кислоты в растворе, полученном смешением 200 мл 15 %-ного раствора серной кислоты (пл. = 1,2 г/мл) с 150 мл 10 %-ного раствора нитрата бария (пл. = 1,04 г/мл).
68. Какой объём газа выделится, если 3,2 г меди растворить в 50 г 30 %-ной азотной кислоты? Чему равны массовые доли растворённых веществ в полученном растворе?
69. Твёрдое вещество, полученное при прокаливании карбоната кальция, растворили в воде. Через полученный раствор пропустили сернистый газ, в результате чего образовалась кислая соль массой 101 г. Определить массу карбоната и объёмы газов.
70. Смешали 200 г 12 %-ного раствора дигидрофосфата натрия и 150 г 5 %-ного раствора гидроксида натрия. Какие вещества содержатся в полученном растворе? Определить их массовые доли и реакцию среды раствора.
71. Через 100 мл 1,48 %-ного раствора сульфата меди (пл. = 1,08 г/мл) пропустили 300 мл сероводорода. Рассчитать массу осадка и массовую долю кислоты в полученном растворе.
72. Смешали 12 л бутена и 12 л кислорода. Смесь подожгли. Какой из этих газов и в каком объёме останется в смеси после реакции? Какой объём газа и жидкой воды образуется при этом?
73. Вычислить массу фенолята натрия, который образуется при взаимодействии 9,4 г фенола с 50 г 12 %-ного раствора гидроксида натрия.
74. Сколько граммов карбида кальция, который содержит 16 % примесей, нужно для получения 30 г уксусной кислоты?
Задачи на установление формулы вещества
Молекулярная формула вещества отражает его количественный состав. Количественный состав вещества, как и количественный состав раствора, выражают при помощи массовых долей элементов в нём:
Поскольку масса вещества в условии задачи, как правило, не указывается, применяем уже опробованный способ:
Пусть количество вещества равно 1 моль, тогда:
где n — число атомов этого элемента в веществе;
так как количество вещества равно 1 моль.
Получаем:
Задача 26. Определить массовую долю азота в нитрате аммония.
Решение. Поскольку в молекуле NH4NO3 два атома азота, а Мr(NH4NO3) = 80,
Ответ. ω(N) = 35 %.
Зная массовые доли химических элементов в веществе (элементный состав), можно определять молекулярную формулу неизвестного вещества.
Задача 27. Массовая доля фосфора в оксиде равна 43,66 %. Установить формулу этого оксида.
Решение. Из формулы (4) следует, что:
Поэтому отношение числа атомов n элементов данном в веществе равно:
Согласно этой формуле, нам нужно найти ώ(О) в этом оксиде:
Подставим все данные в формулу (5):
Полученные величины (они должны содержать 2 значащие цифры после запятой) разделим на наименьшее число:
Поскольку число атомов не может быть дробным, обе величины умножим на 2:
Ответ. Искомая формула — Р2О5.
Если в задаче не указано, какой элемент входит в состав оксида, но указана его валентность, задача упрощается.
Задача 28. Массовая доля трёхвалентного элемента в оксиде равна 70 %. Установить формулу этого оксида.
Решение. Формула оксида Э2О3:
Из выделенной жирным шрифтом пропорции получаем:
Это железо.
Ответ. Формула оксида Fe2O3.
Эту задачу можно решить и по формуле:
Подставив данные задачи, получаем:
если М(элемента) = х, то М(вещества) равна 2х + 48.
Решите теперь полученное уравнение:
Ответ. х = 56, значит, формула оксида Fe2O3.
Задача 29. Установить формулу углеводорода, если он содержит 12,19 % водорода. Плотность по водороду равна 41.
Решение. Сначала составим общую формулу углеводорода СхHу и рассчитаем массовую долю Н в нём:
где n — число атомов.
По данным задачи рассчитаем массовую долю углерода:
и молярную массу вещества:
Подставив эти данные в формулу, получаем:
Решив полученное уравнение, получаем n = 6 (атомов углерода).
Найдём массу атомов водорода:
Поэтому формула углеводорода С6H10. Если известен гомологический ряд вещества (общая формула этого ряда), то задача упрощается.
Задача 30. Установить формулу алкина, если он содержит 12,19 % водорода.
Решение. Сначала составим общую формулу алкина СnH2n–2 и рассчитаем массовую долю Н в нём:
Решив полученное уравнение, получаем n = 6 (атомов углерода). Поэтому формула алкина С6H10.
Аналогично задаче 27 решаются все задачи, в которых дан элементный состав вещества, независимо от числа элементов.
Задача 31. Установить молекулярную формулу вещества, если оно содержит 54,4 % С, 36,4 % О и 9,1 % Н; D(H2) = 44.
Соотношение числа атомов n элементов в любом веществе равно:
Подставим данные задачи в эту формулу:
Полученные величины (они должны содержать 2 значащие цифры после запятой) разделим на наименьшее число (2,275):
Получаем состав: С2Н4О. М(С2Н4О) = 44 г/моль, а реальная — 88 г/моль, значит, все индексы следует удвоить. Молекулярная формула вещества С4Н8О2. Это может быть или одноосновная предельная кислота, или её эфир.
Задача 32. При полном сгорании 4,6 г органического вещества получили 8,8 г углекислого газа и 5,4 г воды. Найти молекулярную формулу вещества.
Решение. Определим количества и массы веществ, полученных при сгорании:
поскольку 1 молекула воды (1 моль) содержит два атома (2 моль) этого элемента, поэтому m(Н) = 0,6 г. Суммарная масса этих элементов — 3,0 г. Но сгорело 4,6 г вещества, значит, оно содержит кислород (1,6 г). ν(О) = 0,1 моль.
Составим уравнение реакции горения и подставим полученные данные в уравнение реакции:
получаем молярные соотношения продуктов реакции:
Теперь определим соотношение атомов элементов в исходном веществе, которое равно молярному соотношению элементов в этом веществе:
Молекулярная формула вещества С2Н6О.
Этот способ определения молекулярной формулы оптимален, когда неизвестна молекулярная масса вещества, поскольку, если молярная масса дана и задана в задаче через плотность или иначе, то задача решается «в лоб» — по уравнению химической реакции.
Задача 33. При полном сгорании 2,9 г органического вещества получили 3,36 л углекислого газа и 2,7 г воды. Плотность по водороду равна 29.
Решение. Сначала рассчитаем молярную массу газа:
Теперь составим схему реакции, обозначив формулу исходного вещества СхНу
Из выделенных параметров составим пропорции, сначала для СО2:
а затем для воды:
Решив обе, получаем: х = 3, у = 6, т. е. искомая формула С3Н6.
Теперь нужно проверить соответствие полученной формулы заданной молярной массе: М(С3Н6) = 42 г/моль, что явно меньше 58 г/моль. Значит, в состав исходного вещества входит кислород. Его молярная масса: М(О) = 58 – 42 = 16, т. е. в состав вещества входит 1 атом кислорода.
Искомая формула С3Н6О.
Задача 34. Установить формулу алкена, если 11,2 г его при взаимодействии с бромоводородом образует 27,4 г бромида с положением брома у третичного атома углерода.
Решение. Вначале рассчитаем массу бромоводорода, согласно закону сохранения массы:
и составим уравнение реакции, используя общую формулу алкенов:
откуда найдём количество вещества алкена:
Теперь легко определить молярную массу неизвестного вещества:
Определим молярную массу неизвестного вещества через n:
отсюда: 14n = 56; n = 4.
Ответ. Состав искомого алкена С4Н8; это 2-метилпропен.
Задачи для самостоятельного решения
75. Оксид неметалла (V), содержащего 56,3 % кислорода, растворили в воде. Определить массовую долю вещества в этом растворе, если исходный оксид был получен из 3,1 г неметалла.
76. Какой щелочной металл образует сульфат с массовой долей кислорода 23,9 %?
77. Плотность паров алкана равна 3,214 г/л. Определите его молекулярную массу. Какую формулу имеет этот углеводород?
78. Один литр алкена имеет массу 1,25 г. Определите молярную массу этого вещества. Составьте его графическую формулу.
79. Углеводород с плотностью по гелию 28,5 содержит 15,8 % водорода. Установить его формулу.
80. При сгорании 2,24 л углеводорода получили 8,96 л СО2 и 7,2 мл воды. Определить формулу углеводорода.
81. Органическое вещество содержит 37,7 % С, 6,3 % Н и 56 % Сl; 6,35 г его паров занимает объём 11,2 л. При гидролизе этого соединения образуется вещество, которое при восстановлении даёт вторичный спирт. Определить состав и строение исходного вещества.
82. При сгорании 1 л газообразного углеводорода, обесцвечивающего раствор перманганата калия, расходуется 4,5 л кислорода и образуется 3 л СО2. Определить формулу углеводорода.
83. Установить формулу вещества, при сгорании 4,6 г которого образуется 4,48 л СО2 и 5,4 мл воды. Плотность паров этого вещества по водороду равна 23.
84. При взаимодействии 16 г одноатомного спирта с натрием выделилось 5,6 л водорода. Какой спирт был взят для реакции?
85. Одноосновная кислота имеет состав: ώ(С) = 40 %; ώ(Н) = 6,67 %; ώ (О) = 53,33 %. Плотность паров её по аргону 1,5. Какая это кислота?
86. Определить строение сложного эфира предельной α-аминоуксусной кислоты, если известно, что он содержит 15,73 % азота.
87. Имеется смесь четырёх изомеров, каждый из которых реагирует с НСl и содержит в молекуле 23,7 % азота. Определить строение этих соединений и массу исходной смеси, если известно, что вещества предельные, а при сгорании смеси образуется 4,48 л азота.
Задачи, в которых учитывается «выход» полученного вещества
Реальные химические процессы никогда не происходят со 100 %-ным выходом, который рассчитывается по уравнению реакции. Например, вы рассчитали, что должно выделиться 100 л газа, а реально его получено 60 л. Значит, выход (ή) в этой реакции равен:
Выход продукта выражается в долях единицы или в процентах. В нашем примере:
Задача 35. Рассчитать массы исходных веществ, необходимых для получения 91 г нитрида кальция, что составляет 80 % от теоретически возможного.
Следует помнить, что в уравнение химической реакции можно подставлять данные только теоретического выхода. Поэтому рассчитаем его (Т):
Подставим полученную величину в уравнение реакции и найдём искомые величины:
Задание. Остальной расчёт сделайте самостоятельно.
Задачи для самостоятельного решения
88. Какой объем этилена можно получить из 92 граммов спирта? Выход составляет 80 % от теоретически возможного количества.
89. Сколько граммов хлорвинила можно получить из 56 л ацетилена, если выход составляет 80 %?
90. 46 г глицерина обработали азотной кислотой. Рассчитайте массу полученного вещества, если выход составляет 40 %. Где применяется это вещество?
91. Из 56 л ацетилена получили 88 г этаналя. Рассчитайте выход в % от теоретически возможного.
92. Сколько граммов спирта нужно взять, чтобы получить 7,4 г этилформиата, что составляет 80 % от теоретического выхода?
93. При нагревании 2,84 г иодметана с 0,69 г натрия получено 179,2 мл углеводорода. Определить выход в % от теоретически возможного.
94. 184 г толуола прореагировали с 1,5 моль хлора в присутствии хлорида алюминия. Реакция протекала с выходом 90 % от теоретически возможного. Вычислить объём полученного газа, водный раствор которого не окрашивает раствор фенолфталеина.
95. При нагревании 28,75 мл алканола (ρ = 0,8 г/мл) с концентрированной серной кислотой, получили газ, который может присоединить 8,96 л водорода. Определить строение спирта, если выход газа составляет 80 %.
96. Какой объём 40 %-ного формалина с плотностью 1,1 г/мл можно получить из 48 мл метанола? Плотность спирта 0,8 г/мл. Выход 80 %.
97. Сколько граммов эфира можно получить при взаимодействии 30 г уксусной кислоты и 30 г этанола с выходом 30 %?
АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ХИМИИ
- Физические величины, используемые при решении задач
- Алгоритм вычисления массы (объёма) продукта реакции по известной массе или объёму исходного вещества, содержащего примеси
- Алгоритм определения массовой доли элемента в соединении
- Алгоритм определения массовых соотношений элементов в соединении
- Алгоритм определения молекулярной формулы вещества по массовым соотношениям элементов
- Алгоритм расчёта выхода продукта реакции от теоретически возможного
- Алгоритм решения задачи на расчёт по уравнению реакции, если одно из реагирующих веществ дано в избытке
- Алгоритм решения задачи на определение молекулярной формулы вещества по продуктам сгорания
- Алгоритм определения массовой доли примесей по массе (объёму) продуктов реакции
- Алгоритм определения молекулярной формулы кристаллогидрата
- Алгоритм вычисления количества вещества продукта реакции по массовой доле исходного вещества в растворе
- Алгоритм составления термохимического уравнения реакции (ТХУ)
- Алгоритм расчёта по термохимическим уравнениям реакций
- Алгоритм определения состава смеси
- Алгоритм вычисления относительной плотности газа
- Алгоритм вычисления объёма вещества по известной массе вещества
- Алгоритм решения задач по уравнению химической реакции
- Алгоритм решения задач на концентрацию растворов
Физические величины, используемые при решении задач
|
наименование величины |
обозначение |
единица измерения |
пример формы записи |
можно найти по формулам |
|
масса вещества |
m |
мг; г; кг |
m (H2O) = 15 г |
m= М· ν m= ρ · М m= N/ NA · М m= V/ Vm· М mраств. в-ва= ω · mраствора mраствора = mраств. в-ва/ ω m = V · ρ |
|
относительная атомная масса |
Ar |
безразмерная |
Ar (C) = 12 |
Ar смотрим в таблице Менделеева |
|
относительная молекулярная масса |
Mr |
безразмерная |
Mr(H2O) = 18 |
Mr(H2O) = 2 Ar(H) + Ar(O) = 2 · 1 + 16 = 18 |
|
количество вещества |
ν (ню) или n |
моль |
ν(CH4) = 1,2 моль |
ν = m/ М ν = V/ Vm ν = N/ NA |
|
молярная масса (численно равна относительной молекулярной масса) |
М |
г/моль; кг/моль |
M(H2O) =18г/моль |
М = m/ ν |
|
объём вещества (1 моль любого газа при нормальных условиях занимает 22,4 л) |
V |
мл; л; м3 |
V(O2) = 10 л |
V = Vm· ν V=(m/ М) · Vm V = m/ ρ |
|
молярный объём (нормальные условия) |
Vm |
л/моль; м3/моль |
Vm= 22,4 л/моль |
Vm= V/ ν Vm= М/ ρ Vm= V· (М/ m) |
|
плотность вещества |
ρ (ро) |
г/мл; г/см3; кг/м3 |
ρ(H2O) = 1 г/мл |
ρ = m/ V ρ = М/ Vm ρгаза = Мгаза/ Vm |
|
относительная плотность |
D |
безразмерная |
D H2 = 16 |
Dгаза по H2 = Мгаза/ 2 г/моль Dгаза по воздуху = Мгаза/ 29 г/моль |
|
массовая доля вещества в растворе или в смеси |
ω (омега) |
безразмерная или в % |
ω (С) = 0,45 или 45% |
ω = mраств. в-ва/ mраствора |
|
массовая доля элемента в соединении (веществе) |
ω (омега) |
безразмерная или в % |
ω (С) = 0,45 или 45% |
ω = n Ar/ Mr, где n – число атомов элемента в соединении |
|
объёмная доля газа в смеси |
φ (фи) |
безразмерная или в % |
φ (H2O) = 0,15 или 15% |
φ = V раств. в-ва/ V раствора |
|
массовая доля выхода вещества в реакции |
η (эта) |
безразмерная или в % |
η (СО2) = 0,25 или 25% |
η = mпракт.вых/ mтеор. η = νпракт.вых/ νтеор. η = Vпракт.вых/ Vтеор. |
|
число Авогадро |
NA |
число частиц (атомов, молекул) |
NA = 6,02 · 1023 |
NA = N/ ν |
|
число частиц вещества |
N |
атомы, молекулы |
N(NaOH) = 3,01 · 1023 |
|
|
массовая доля чистого вещества |
ω (омега) |
безразмерная или в % |
ω (СО2) = 0,25 или 25% |
ωчист.в-ва = mчист.в-ва/ mсмеси |
Алгоритм вычисления массы (объёма) продукта реакции по известной массе или объёму исходного вещества, содержащего примеси
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
количественный метод |
|
|
1.Прочитайте текст задачи. |
1.Сколько граммов оксида кальция можно получить из 400г известняка, содержащего 20% примесей? |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: m(CаСO3) = 400 г ω прим.= 20% (0,2) m(CаO)=? |
|
3.Составьте уравнение химической реакции. |
3.Решение: CаСO3 = CаО + СO2 |
|
4.Массу чистого вещества (как и объём) можно вычислить двумя способами 1 способ: ω (чист.вещ-ва)= 100% — ω прим. ω (чист.вещ-ва) = m (чист.вещества) / m (смеси) Отсюда: m (чист.вещ-ва) = m (смеси) · ω (чист.вещ-ва) 2 способ: m (примеси) = m (смеси) · ω (примеси) m (чист.вещества) = m (смеси) — m (примеси) |
4.Решение: 1 способ: ω (чист.вещества) CаСO3= 100% — 20% = 80% или 0,8 m (чист.вещества) CаСO3= 400г · 0,8 = 320 г 2 способ: m (примеси) = 400 г · 0,2 = 80 г m (чист.вещества) CаСO3= 400 г – 80 г = 320 г Выбирай понятный для тебя способ решения! |
|
5.В уравнении одной чертой подчеркните формулы веществ, о которых идёт речь в задаче. |
5.CаСO3 = CаО + СO2 |
|
6.Вычислите молярные массы этих веществ. |
6. М(CаСO3) = 40 + 12 + 16·3 = 100 г/моль М(СaO) = 40 + 16 = 56 г/моль |
|
7.Массу чистого вещества, полученную в пункте 4, переведите в количество вещества по формуле ν= m/М |
7.ν(CаСO3)= 320 г/100 г/моль = 3,2 моль |
|
8.Над подчёркнутой формулой известного вещества укажите величину, полученную в пункте 7, — показывает количество взятого реагента по условию задачи, над формулой вещества, массу которого надо найти, поставим Х моль. |
8. 3,2 моль Х моль CаСO3 = CаО + СO2 |
|
9. Под подчёркнутыми формулами исходного и образующегося веществ укажите количество вещества (число молей) согласно уравнению реакции (это будут коэффициенты, стоящие перед формулами веществ в уравнении реакции) — показывают необходимые количества исходного и образующегося веществ. |
9. 3,2 моль Х моль CаСO3 = CаО+ СO2 1моль 1моль |
|
10.Составить и решить пропорцию. |
10. 3,2 моль Х моль Х = 3,2 моль · 1 моль = 3,2 моль 1 моль 1 моль 1 моль ν (CаО) = 3,2 моль. |
|
11.Вычислите массу продукта реакции m(вещества)= ν( вещества) · М(вещества) |
11. m(СаО) =3,2 моль · 56 г/моль = 179,2 г |
|
12.Запишите ответ. |
12.Ответ: m(CаО) = 179,2 г. |
|
метод пропорций |
|
|
1. Повторить действия пунктов 1 – 6 количественного метода |
|
|
2. По формуле m= М · ν (где ν – коэффициент перед соответствующей формулой вещества в уравнении реакции) найдите массу вещества |
m= М · ν m(CаСO3) = 100 г/моль · 1 моль = 100 г m(СaO) = 56 г/моль · 1 моль = 56 г |
|
3. Над подчёркнутой формулой известного вещества укажите массу, полученную в пункте 4 количественного метода, над формулой вещества, массу которого надо найти, поставим Х г |
3. 320 г Х г CаСO3 = CаО+ СO2 |
|
4. Под соответствующей формулой записать массу, полученную в пункте 3 |
4. 320 г Х г CаСO3 = CаО+ СO2 100 г 56 г |
|
5. Составить и решить пропорцию |
5. 320 г = Х г Х = 320 г · 56 г = 179,2 г 100 г 56 г 100 г |
|
6.Запишите ответ. |
6.Ответ: m(CаО) = 179,2 г. |
Алгоритм определения массовой доли элемента в соединении
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Вычислите массовую долю кислорода в перманганате калия. |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: KMnO4 ω (О)=? |
|
3.Найдите молекулярную массу перманганата калия KMnO4 |
3.Решение: Mr(KMnO4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4Ar(O) = 39 + 55 + 4 · 16 = 142 |
|
4. По формуле |
4.
|
|
5.Запишите ответ. |
Ответ: |
Алгоритм определения массовых соотношений элементов в соединении
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Определить массовые соотношения железа и кислорода в оксиде железа (III) |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: Fe2O3 |
|
3.Найдите относительную молекулярную массу оксида железа (III) |
3.Решение: Mr(Fe2O3) = 2Ar(Fe) + 3Ar(O) = 2 · 56 + 3 · 16 = 112 + 48 |
|
4. Вычислите простейшие массовые отношения, для чего сократите массы элементов на одно и то же число. |
4. |
|
5.Запишите ответ. |
Ответ: В оксиде железа (III) на 7 г атомов железа приходится 3 г атомов кислорода |
Алгоритм определения молекулярной формулы вещества по массовым соотношениям элементов
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Химическое соединение содержит по массе 17,56% натрия, 39,69% хрома и 42,75% кислорода. Определите простейшую формулу соединения |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано:
NaxCryOz = ? |
|
3.Запишите относительные атомные массы для каждого элемента |
3.Решение: Ar(Na) = 23 Ar(Cr) = 52 Ar(O) = 16 |
|
4. Составьте пропорции соотношения массовой доли элемента к его относительной атомной массе |
4.
x : y : z = 0,763 : 0,763 : 2,672 = 1 : 1 : 3,5 |
|
5. Если получается десятичная дробь, то необходимо избавиться от десятичной дроби. Для этого полученные цифры увеличиваем в 2 раза |
x : y : z = 2·1 : 2·1 : 2·3,5 = 2 : 2 : 7 |
|
6.Запишите ответ. |
Ответ: Простейшая формула вещества Na2Cr2O7 |
Алгоритм расчёта выхода продукта реакции от теоретически возможного
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Определите объём (н.у.) оксида азота (II), образовавшегося при окислении 100 г аммиака в присутствии платинового катализатора, если выход продукта реакции составляет 85% |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: m (NH3) = 100 г η (NO) = 85% = 0,85 V (NO) = ? |
|
3.Запишите уравнение реакции |
3.Решение: 4NH3 + O2 → 4NO + 6H2O |
|
4. Над формулами соответствующих веществ запишите то, что дано в условии задачи, и то, что надо найти |
100 г х л 4NH3 + O2 → 4NO + 6H2O |
|
5. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (массу аммиака и объём оксида азот (П) |
Mr (NH3) = Ar(N) + 3Ar(H) = 14 + 3 · 1 = 17 M (NH3) = 17 г/моль m (NH3) = 4 моль · 17 г/моль = 68 г V (NO) = ν (NO) · Vm = 4 моль · 22,4 л/моль = 89,6 л 100 г х л 4NH3 + O2 → 4NO + 6H2O 68 г 89,6 л |
|
6. Составьте пропорции и определите теоретически возможный объём оксида азота (П) |
|
|
7. По формуле находим практический объём оксида азота (П) |
Vпрактический = 0,85 · 132 л = 112,2 л |
|
8.Запишите ответ. |
Ответ: Vпрактический (NO) = 112,2 л |
Алгоритм решения задачи на расчёт по уравнению реакции, если одно из реагирующих веществ дано в избытке
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Определите массу соли, образующейся при взаимодействии 10 г гидроксида натрия и 10 г азотной кислоты |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: m (NaOH) = 10 г m(HNO3) = 10 г m (NaNO3) = ? |
|
3.Запишите уравнение реакции |
3.Решение: NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O |
|
4. Вычислить молярные массы веществ |
Mr(NaOH) = Ar(Na) + Ar(O) + Ar(H) = 23 + 16 + 1 = 40 M(NaOH) = 40 г/моль Mr(HNO3) = Ar(H) + Ar(N) + 3Ar(O) = 1 + 14 + 3 · 16 = 63 M(HNO3) = 63 г/моль Mr (NaNO3) = Ar(Na) + Ar(N) + 3Ar(O) = 23 + 14 + 3 · 16 = 85 M (NaNO3) = 85 г/моль |
|
5. Определим, какое вещество дано в избытке, какое – в недостатке по формуле |
0,25 |
|
6. Расчёты производим по веществу, которое дано в недостатке |
|
|
метод пропорций |
|
|
7. Над формулами соответствующих веществ запишите то, что дано в условии задачи (над веществом, данным в недостатке), и то, что надо найти |
10 г Х г NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O |
|
8. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (массу азотной кислоты и нитрата натрия) |
m(HNO3) = ν · M = 1 моль · 63 г/моль = 63 г m(NaNO3) = ν · M = 1 моль · 85 г/моль = 85 г 10 г Х г NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O 63 г 85 г |
|
9. Составьте пропорции и определите массу соли |
|
|
количественный метод |
|
|
Выполняем пункты 1 — 6 |
|
|
7. Над формулами соответствующих веществ запишите то, что дано в условии задачи (над веществом, данным в недостатке), и то, что надо найти |
0,159 моль Х г NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O |
|
8. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (количество азотной кислоты и массу нитрата натрия) |
0,159 моль Х г NaOH + HNO3 = NaNO3 + H2O 1 моль 85 г |
|
9. Составьте пропорции и определите массу соли |
|
|
10.Запишите ответ. |
Ответ: m(NaNO3) = 13,5 г |
Алгоритм решения задачи на определение молекулярной формулы вещества по продуктам сгорания
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
При сгорании 8,6 г бескислородного углеводорода образовалось 26,4 г оксида углерода (IV) и 12,6 г воды. Плотность углеводорода по воздуху равна 2,966. Определите молекулярную формулу углеводорода. |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: m (CO2) = 26,4 г m(H2O) = 12,6 г m(вещества) = 8,6 г Dвозд. = 2,966 СхHy = ? |
|
3.Запишите уравнение реакции |
3.Решение: CxHy + O2 = CO2 + H2O |
|
4. Вычислить молярные массы веществ |
Mr(CO2) = Ar(C) + 2Ar(O) = 12 + 2 · 16 = 44 M(CO2) = 44 г/моль Mr(H2O) = 2Ar(H) + Ar(O) = 2 · 1 + 16 = 18 M(H2O) = 18 г/моль |
|
5. Определим, сколько грамм углерода содержится в 26,4 г углекислого газа |
44 г CO2 содержит 12 г С 26,4 г CO2 содержит Х г С
|
|
6. Определим, сколько грамм водорода содержится в 12,6 г воды |
18 г H2O содержит 2 г Н 12,6 г H2O содержит Y г H
|
|
7. Находим количество вещества углерода и водорода |
|
|
8. Составляем пропорцию |
Х : Y = 0,6 : 1,4 |
|
9. Избавляемся от десятичной дроби, умножив на 10 |
Х : Y = 6 : 14 |
|
10. Записать предполагаемую формулу вещества |
С6H14 |
|
11. Рассчитать молярную массу предполагаемого вещества |
Mr(С6H14) = 6Ar(C) + 14Ar(Н) = 6 · 12 + 14 · 1 = 86 M(С6H14) = 86 г/моль |
|
12. Рассчитать молярную массу вещества по плотности воздуха |
М(вещества) = Dвозд. · 29 = 2,966 · 29 = 86 г/моль |
|
13. Сравнить полученные результаты |
М(вещества) = M(С6H14) 86 г/моль = 86 г/моль |
|
14. Записать ответ |
Ответ: формула вещества С6H14 |
Алгоритм определения массовой доли примесей по массе (объёму) продуктов реакции
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Определите массовую долю примесей в техническом образце карбида кальция, если из 200 г его получили 56 л ацетилена. |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: m (CaC2) = 200 г V (C2H2) = 56 л ωпримесей = ? |
|
3.Запишите уравнение реакции |
3.Решение: CaC2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2 |
|
4. Пусть Х – масса чистого карбида кальция. Над формулой ацетилена запишите то, что дано в условии задачи |
Х г 56 л CaC2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2 |
|
5. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (массу аммиака и объём оксида азот (П) |
Mr (CaC2) = Ar(Ca) + 2Ar(C) = 40 + 2 · 12 = 64 M (CaC2) = 64 г/моль m (CaC2) = 1 моль · 64 г/моль = 64 г V (С2Н2) = ν (С2Н2) · Vm = 1 моль · 22,4 л/моль = 22,4 л Х г 56 л CaC2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2 64 г 22,4 л |
|
6. Составьте пропорции и определите практическую массу карбида кальция . |
|
|
7. Определяем массу примесей |
m(примесей) = 200 г – 160 г = 40 г |
|
8. Определяем массовую долю примесей |
|
|
9.Запишите ответ. |
Ответ: |
Алгоритм определения молекулярной формулы кристаллогидрата
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Определите формулу мирабилита, являющегося кристаллогидратом сульфата натрия, если после прокаливания навески массой 193,2 г она стала весить 85,2 г. |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: mкристаллогидрата = 193,2 г mсоли = 85,2 г Na2SO4 · X H2O = ? |
|
3.Запишите уравнение реакции (прокаливание ведёт к испарению воды) |
3.Решение: Кристаллогидрат прокаливание сульфат натрия Na2SO4 · X H2O t0 Na2SO4 |
|
4. Над формулами записать, что известно по условию задачи |
193,2 г 85,2 г Na2SO4 · X H2O → Na2SO4 |
|
5. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (находим массу сульфата натрия). Масса кристаллогидрата неизвестна, принимаем за Х |
Mr (Na2SO4) = 2Ar(Na) + Ar(S) + 4Ar(O) = 2 · 23 + 32 + 4 · 16 = 142 M (Na2SO4) = 142 г/моль m (Na2SO4) = 1 моль · 142 г/моль = 142 г 193,2 г 85,2 г Na2SO4 · X H2O → Na2SO4 Х г 142 г |
|
6. Составьте пропорции и определите массу кристаллогидрата . |
|
|
7. Вычислить массу воды, которая содержится в кристаллогидрате |
m(воды) = m(кристаллогидрата) — m(сульфата натрия) = 322 – 142 = 180 г Mr (H2O) = 2Ar(Н) + Ar(O) = 2 · 1 + 16 = 18 M (H2O) = 18 г/моль |
|
8. Определить количество воды в кристаллогидрате |
Mr (H2O) = 2Ar(Н) + Ar(O) = 2 · 1 + 16 = 18 M (H2O) = 18 г/моль
|
|
9. Запишите ответ. |
Ответ: Na2SO4 · 10 H2O |
Алгоритм вычисления количества вещества продукта реакции по массовой доле исходного вещества в растворе
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Рассчитайте количество водорода, выделившегося при взаимодействии 730 г 30%-ого раствора соляной кислоты с цинком. |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: mраствора = 730 г
ν (Н2) = ? |
|
3.Запишите уравнение реакции |
3.Решение: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ |
|
4. Пользуясь формулой, рассчитайте массу чистого вещества. |
mвещ. = mраствора · ω m (HCl) = 730 г · 0,3 = 219 г |
|
метод пропорций |
|
|
5. Над формулами записать, что известно по условию задачи |
219 г Х моль Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ |
|
6. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (находим массу соляной кислоты и количество водорода, которое равно коэффициенту перед формулой водорода). |
Mr (HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5 M (HCl) = 36,5 г/моль m (HCl) = 2 моль · 36,5 г/моль = 73 г 219 г Х моль Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 73 г 1моль |
|
7. Составьте пропорции и определите количество водорода . |
|
|
количественный метод |
|
|
выполняем пункты 1 — 4 |
|
|
5. Рассчитать молярную массу соляной кислоты |
Mr (HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5 M (HCl) = 36,5 г/моль |
|
6. Рассчитать количество соляной кислоты |
|
|
7. Над формулами записать, что известно по условию задачи и произведённых расчётов |
6 моль Х моль Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ |
|
8. Под формулами записываем, что следует из уравнения реакции (количество соляной кислоты и водорода, которые равны коэффициентам перед соответствующими формулами); составляем пропорцию |
6 моль Х моль Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 2 моль 1 моль
|
|
алгебраический способ |
|
|
выполняем пункты 1 — 3 |
|
|
4. По формуле находим количество водорода |
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 2 моль 1 моль ν (HCl) = 2 моль HCl – 1 моль H2, следовательно ν (H2) = |
|
5. Находим молярную массу соляной кислоты |
Mr (HCl) = Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5 M (HCl) = 36,5 г/моль |
|
6. Подставляем в формулу величины, производим расчёт |
ν (H2) =
|
|
Запишите ответ. |
Ответ: ν (Н2) = 3 моль |
Алгоритм составления термохимического уравнения реакции (ТХУ)
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
При сжигании 6 г магния выделяется 152 кДж тепла. Составить термохимическое уравнение образования оксида магния. |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: m (Mg) = 6 г Q = 152 кДж ТХУ = ? |
|
3.Запишите уравнение реакции |
3.Решение: 2Mg + O2 = 2MgO + Х кДж |
|
4. Над формулами записать, что известно по условию задачи |
6 г 152 кДж 2Mg + O2 = 2MgO + Х кДж |
|
5. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (находим массу магния). |
Mr (Mg) = Ar(Mg) = 24 M (Mg) = 24 г/моль m (Mg) = 2 моль · 24 г/моль = 48 г 6 г 152 кДж 2Mg + O2 = 2MgO + Х кДж 48 г |
|
6. Составьте пропорции и определите количество выделившейся теплоты . |
|
|
количественный метод |
|
|
выполняем пункты 1 — 3 |
|
|
4. Рассчитать количество магния |
Mr (Mg) = Ar(Mg) = 24 M (Mg) = 24 г/моль
|
|
5. Над формулами записать известные величины и расчётное количество магния, под формулой количество магния по уравнению реакции (коэффициент перед формулой); составить и решить пропорцию |
0,25 моль 152 кДж 2Mg + O2 = 2MgO + Х кДж 2 моль
|
|
Запишите ответ. |
Ответ: 2Mg + O2 = 2MgO + 1216 кДж |
Алгоритм расчёта по термохимическим уравнениям реакций
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Вычислить, какое количество теплоты выделится при сгорании 6,2 г фосфора. Термохимическое уравнение реакции горения фосфора: 4Р+5O2 = 2Р2O5+3010кДж. |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: m (Р) = 6,2 г Q = ? |
|
3.Запишите уравнение реакции |
3.Решение: 4Р+5O2 = 2Р2O5+3010кДж |
|
4. Над формулами записать, что известно по условию задачи |
6,2 г Х кДж 4Р+5O2 = 2Р2O5+3010кДж. |
|
5. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (находим массу магния). |
Mr (Р) = Ar(Р) = 31 M (Р) = 31 г/моль m (Р) = 4 моль · 31 г/моль = 124 г 6,2 г Х кДж 4Р+5O2 = 2Р2O5+3010кДж. 124 г |
|
6. Составьте пропорции и определите количество выделившейся теплоты . |
|
|
количественный метод |
|
|
выполняем пункты 1 — 3 |
|
|
4. Рассчитать количество фосфора |
Mr (Р) = Ar(Р) = 31 M (Р) = 31 г/моль
|
|
5. Над формулами записать известные величины и расчётное количество фосфора, под формулой количество фосфора по уравнению реакции (коэффициент перед формулой); составить и решить пропорцию |
0,2 моль Х кДж 4Р+5O2 = 2Р2O5+3010кДж. 4 моль
|
|
Запишите ответ. |
Ответ: Q = 150,5 кДж |
Алгоритм определения состава смеси
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Смесь кальция и оксида кальция массой 5 г обработала водой. В результате реакции выделилось 1,68 л газа (н.у.). Определите массовую долю оксида кальция в исходной смеси. |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: mсмеси = 5 г Vгаза = 1,68 л (н.у.) ω (CaO) = ? |
|
3. Составьте уравнения химических реакций. Оба компонента смеси взаимодействуют с водой, но только при взаимодействии кальция с водой выделяется газ (водород). Поэтому расчёт производим по уравнению 1. |
3.Решение: 1) Са + 2Н2О = Са(OН)2 + Н2↑ 2) CаO + Н2О = Са(OН)2 |
|
4. Над формулами записать, что известно по условию задачи |
Х г 1,68 л Са + 2Н2О = Са(OН)2 + Н2↑ |
|
5. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (находим массу кальция). |
Mr (Са) = Ar(Са) = 40 M (Са) = 40 г/моль m (Са) = 1 моль · 40 г/моль = 40 г Х г 1,68 л Са + 2Н2О = Са(OН)2 + Н2↑ 40 г 22,4 л |
|
6. Составьте пропорции и определите массу кальция в смеси . |
|
|
7. Рассчитать массу оксида кальция в смеси |
m (CaO) = m (смеси) — m (Са) = 5 г – 3 г = 2 г |
|
8. Рассчитать массовую долю оксида кальция в смеси |
|
|
количественный метод |
|
|
выполняем пункты 1 — 3 |
|
|
4. Рассчитать количество газообразного вещества – водорода, зная, что Vm — величина постоянная для любого газа (н.у.) 22,4 л/моль |
|
|
5. Над формулами записать известные величины и расчётное количество фосфора, под формулой количество фосфора по уравнению реакции (коэффициент перед формулой); составить и решить пропорцию |
Х моль 0,075 моль Са + 2Н2О = Са(OН)2 + Н2↑ 1 моль 1 моль
|
|
6. Рассчитать массу кальция в смеси |
Mr (Са) = Ar(Са) = 40 M (Са) = 40 г/моль
|
|
7. Рассчитать массу оксида кальция в смеси |
m (CaO) = m (смеси) — m (Са) = 5 г – 3 г = 2 г |
|
8. Рассчитать массовую долю оксида кальция в смеси |
|
|
Запишите ответ. |
Ответ: |
Алгоритм вычисления относительной плотности газа
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Рассчитать относительную плотность оксида серы (IV) по азоту. |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: SO2 D(N2) =? |
|
3. Запишите формулу расчёта относительной плотности: |
3.Решение:
|
|
4. Вычислить относительные молекулярные массы оксида серы (IV) и азота |
Mr (SO2) = Ar(S) + 2Ar(O) = 32 + 2 · 16 = 64 Mr (N2) = 2Ar(N) = 2 · 14 = 28 |
|
5. Вставить полученные значения в формулу |
|
|
Записать ответ |
Ответ: D (N2) = 2,29 |
Алгоритм вычисления объёма вещества по известной массе вещества
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Вычислить, какой объём (при н.у.) занимают 42 г азота N2 |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: m (N2) = 42 г Vгаза (н.у.) = ? |
|
3. Вычислить молярную массу азота |
3.Решение: Mr (N2) = 2Ar(N) = 2 · 14 = 28 М (N2) = 28 г/моль |
|
4. Вычислить количество азота |
|
|
5. Рассчитать объём азота по формуле, зная, что Vm — величина постоянная для любого газа (н.у.) 22,4 л/моль |
V = ν · Vm V = 1,5 моль · 22,4 л/моль = 33,6 л |
|
Запишите ответ |
Ответ: V = 33,6 л |
Алгоритм расчёта по химическому уравнению реакции объёмных отношений газов
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Вычислите объем кислорода, необходимого для сжигания порции ацетилена объемом 50 л |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: V (C2H2) = 50 л V(O2) = ? |
|
3. Запишите уравнение реакции |
3.Решение: 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O |
|
4. Над формулами записать, что известно по условию задачи |
50 л Х л 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O |
|
5. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (находим объёмы ацетилена и кислорода). ν – коэффициенты перед соответствующими веществами |
Vm = 22,4 л/моль V = ν · Vm V(C2H2) = 2 моль · 22,4 л/моль = 44,8 л V (O2) = 5 моль · 22,4 л/моль = 112 л 50 л Х л 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O 44,8 л 112 л |
|
6. Составляем пропорцию и производим расчёт |
|
|
или методом стехиометрического соотношения |
|
|
выполняем пункты 1 — 4 |
|
|
5. Над формулами веществ запишем данные об объемах газообразных веществ, известные из условия задачи, а под формулами — стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции, которые для газов, согласно закону Авогадро, равны их объемным отношениям |
50 л Х л 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O 2 моль 5 моль 50 : Х = 2 : 5 |
|
6. Составить пропорцию и решить |
|
|
Запишите ответ |
Ответ: V = 125 л |
Алгоритм решения задач по уравнению химической реакции
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
на нахождение массы вещества |
|
|
метод пропорций |
|
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Какая масса гидроксида натрия необходима для реакции с 68,6 г ортофосфорной кислоты с образованием средней соли? |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: m (H3PO4) = 68,6 г m (NaOH) = ? |
|
3. Запишите уравнение реакции |
3.Решение: 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O |
|
4. Над формулами записать, что известно по условию задачи |
Х г 68,6 г 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O |
|
5. Под уравнением записываем то, что следует из уравнения реакции с учётом условий задачи (находим массы гидроксида натрия и ортофосфорной кислоты). (ν – коэффициенты перед соответствующими веществами) |
Mr (NaOH) = Ar(Na) + Ar(O) + Ar(H) = 23 + 16 + 1 = 40 M (NaOH) = 40 г/моль m (NaOH) = ν · M = 3 моль · 40 г/моль = 120 г Mr (H3PO4) = 3Ar(H) + Ar(P) + 4Ar(O) = 3 · 1 + 31 + 4 · 16 = 98 M (H3PO4) = 98 г/моль m (H3PO4) = ν · M = 1 моль · 98 г/моль = 98 г Х г 68,6 г 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O 120 г 98 г |
|
6. Составляем пропорцию и производим расчёт |
|
|
количественный метод |
|
|
выполнить пункты 1 — 3 |
|
|
4. Рассчитать молярные массы гидроксида натрия и ортофосфорной кислоты |
Mr (NaOH) = Ar(Na) + Ar(O) + Ar(H) = 23 + 16 + 1 = 40 M (NaOH) = 40 г/моль Mr (H3PO4) = 3Ar(H) + Ar(P) + 4Ar(O) = 3 · 1 + 31 + 4 · 16 = 98 M (H3PO4) = 98 г/моль |
|
5. Рассчитать количество ортофосфорной кислоты по формуле |
|
|
6. Записать в уравнении данные по условию уравнения и полученные величины над формулами, под формулам — количество данных веществ (ν – коэффициенты перед соответствующими веществами) |
Х моль 0,7 моль 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O 3 моль 1 моль |
|
7. Составить и решить пропорцию |
|
|
8. По формуле найти массу гидроксида натрия |
m (NaOH) = ν · M = 2,1 моль · 40 г/моль = 84 г |
|
Записать ответ |
Ответ: m (NaOH) = 84 г |
|
на нахождение объёма вещества |
|
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Какой объём газа выделится при взаимодействии 6,5 г цинка с избытком раствора серной кислоты? |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: m (Zn) = 6,5 г V(Н2) = ? |
|
3. Запишите уравнение реакции |
3.Решение: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ |
|
4. Над формулами записать, что известно по условию задачи |
6,5 г Х л Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ |
|
5. Вычислить массу цинка и объём водорода по уравнению реакции |
Mr (Zn) = Ar(Zn) = 65 M (Zn) = 65 г/моль m (Zn) = ν · M = 1 моль · 65 г/моль = 65 г V = ν · Vm = 1 моль · 22,4 л/моль = 22,4 л |
|
6. Полученные величины записать под соответствующими формулами |
6,5 г Х л Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 65 г 22,4 л |
|
7. Составить и решить пропорцию |
|
|
количественный метод |
|
|
выполнить 1 – 3 |
|
|
4. Рассчитать количество цинка |
Mr (Zn) = Ar(Zn) = 65 M (Zn) = 65 г/моль
|
|
5. Полученную величину записать в уравнение над формулой цинка, под формулами количество вещества по уравнению реакции (коэффициенты перед формулами) |
0,1 моль Х моль Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 1 моль 1 моль |
|
6. Составить пропорцию и решить |
|
|
7. По формуле найти объём выделившегося газа |
Vm = 22,4 л/моль V = ν · Vm V(H2) = 0,1 моль · 22,4 л/моль = 2,24 л |
|
Записать ответ |
Отсвет: V(H2) = 2,24 л |
|
на нахождение количества вещества |
|
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Какое количество вещества алюминия реагировало с избытком соляной кислоты, если в ходе реакции выделилось 13,44 л (н.у.) водорода? |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: V (Н2) = 13,44 л н.у. ν (Al) = ? |
|
3. Запишите уравнение реакции |
3 Решение: Al + HCl = AlCl3 + H2↑ |
|
4. Над формулами записать, что известно по условию задачи |
Х моль 13,44 л 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ |
|
5. По формуле вычислите объём водорода (по уравнению реакции) |
V = ν · Vm V(H2) = 3 моль · 22,4 л/моль = 67,2 л |
|
6. Под формулами записать рассчитанный объём водорода и количество алюминия по уравнению реакции (коэффициент перед формулой) |
Х моль 13,44 л 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ 2 моль 67,2 л |
|
7. Составить пропорцию и решить |
|
|
количественный метод |
|
|
выполнить пункты 1 — 3 |
|
|
4. Рассчитать количество водорода |
|
|
5. Над формулами записать, что известно и что надо найти |
Х моль 0,6 моль 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ |
|
6. Под формулами записать количество водорода и количество алюминия по уравнению реакции (коэффициент перед формулой) |
Х моль 0,6 моль 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ 2 моль 3 моль |
|
7. Составить пропорцию и решить |
|
|
Записать ответ |
Ответ: ν (Al) = 0,4 моль |
Алгоритм решения задач на концентрацию растворов
|
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ ДЕЙСТВИЙ |
|
расчёт массовой доли растворённого вещества |
|
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Рассчитать массовую долю хлорида натрия в растворе, полученном при смешивании 28г соли и 252г воды. |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: mсоли = 28 г mводы = 252 г ω (NaCl) = ? |
|
3. Рассчитать массу раствора |
3.Решение: mраствора = mсоли + mводы mраствора = 28 г + 252 г = 280 г |
|
4. По формуле рассчитать массовую долю растворённого вещества |
|
|
5 Записать ответ |
Ответ: |
|
вычисление массы вещества в растворе по массе раствора и массовой доле растворенного вещества (приготовление растворов) |
|
|
1.Прочитайте текст задачи. |
Вычислите массы гидроксида натрия и воды, необходимых для приготовления 400 г 20%-го раствора гидроксида натрия |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: mр-ра = 400 г ω (NaОН) = 20% = 0,2 m(NaOH) = ? mводы = ? |
|
3. Рассчитать массу гидроксида натрия в растворе (растворённое вещество) |
|
|
4. Рассчитайте массу воды |
mраствора = mсоли + mводы mводы = mраствора — mсоли mводы = 400 – 80 = 320 г |
|
Записать ответ |
Ответ: mводы = 320 г; m(NaOH) = 80 г |
|
решение задач на упаривание раствора |
|
|
при упаривании испаряется растворитель, а масса растворённого вещества остаётся неизменной; концентрация раствора увеличивается |
|
|
1.Прочитайте текст задачи. |
100 г 25%-ного раствора соли упарили до 80 г. Вычислите массовую долю растворённого вещества в полученном растворе |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: mр-ра 1 = 100 г mр-ра 2 = 80 г ω1 = 25% или 0,25 ω2 = ? |
|
3. Вычислить массу растворённого вещества в первом растворе по формуле |
|
|
4. Вычислить массовую долю вещества во втором растворе |
|
|
5.Записать ответ |
Ответ: ω2 = 0,3125 или 31,25% |
|
решение задач на концентрирование раствора |
|
|
при концентрировании в раствор добавляется дополнительная масса растворённого вещества; концентрация повышается |
|
|
1.Прочитайте текст задачи. |
К 250 г 5%-ного раствора соли добавили 23 г соли. Вычислите массовую долю полученного раствора |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: mр-ра 1 = 250 г mсоли = 23 г ω1 = 5% или 0,05 ω2 = ? |
|
3. Вычислить массу растворённого вещества в первом растворе по формуле |
|
|
4. Вычислить массу растворённого вещества по формуле |
|
|
5. Вычислить массу полученного раствора по формуле |
|
|
6. Вычислить массовую долю вещества во втором растворе |
|
|
7.Записать ответ |
Ответ: ω2 = 0,1243 или 12,43% |
|
решение задач на разбавление раствора |
|
|
к раствору добавляется определённая масса растворителя; концентрация уменьшается |
|
|
1.Прочитайте текст задачи. |
К 180 г 10% — ного раствора кислоты добавили 20 г воды. Вычислите массовую долю полученного раствора |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: mр-ра 1 = 180 г mводы = 20 г ω1 = 10% или 0,1 ω2 = ? |
|
3. Вычислить массу растворённого вещества в первом растворе по формуле |
|
|
4. Вычислить массу полученного раствора по формуле |
|
|
5. Вычислить массовую долю вещества во втором растворе |
|
|
6. Записать ответ |
Ответ: ω2 = 0,09 или 9% |
|
решение задач на смешивание растворов |
|
|
1.Прочитайте текст задачи. |
К 230 г 30%-ного раствора щёлочи добавили 100 г 6%- ного раствора щёлочи. Вычислите массовую долю полученного раствора |
|
2.Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений. |
2.Дано: mр-ра 1 = 230 г ω1 = 30% или 0,3 m р-ра 2 = 100 г ω2 = 6% или 0,06 ω3 = ? |
|
3. Вычислить массы растворённого вещества в растворах по формуле |
|
|
4. Вычислить массу полученного раствора по формуле |
|
|
5. Вычислить массовую долю вещества в полученном растворе |
|
|
6. Записать ответ |
Ответ: ω3 = 0,227 или 22,7% |