Но это ещё не всё: надо найти массу раствора получившейся

Задача №1.

Определите, какая получится масса бромида алюминия при взаимодействии 50 грамм алюминия с бромом?

Копия задачи №1:

Определите, какая получится масса бромида алюминия при взаимодействии 50 грамм алюминия с бромом?

Дано: реагенты Al, Br₂(см. памятку в тетради "двухатомные молекулы веществ").

m(Al)=50г; m(AlBr₃)-?

Решение: (Сначала будет подробно описан алгоритм решения задачи, шаг за шагом, а потом уже решение последующих задач станет с более краткой записью. Кстати, если уже вы "смущены" формулами и названиями веществ, то вооружитесь распечатанными необходимыми шпаргалками, например "Номенклатура бинарных соединений").

1) Запишем уравнение реакции:

2Al+3Br₂=2AlBr₃

2)Cоставим нижний элемент пропорции, исходящий только из уравнения реакции: подпишем под формулами контрольного вещества (алюминий) и искомого вещества (бромид алюминия) значения их молярных масс с учетом множителей-коэффициентов в уравнении реакции. Вот так:

2Al + 3Br₂ = 2AlBr₃

2моль*M(Al) 2моль*M(AlBr₃)

Зная, что молярная масса численно = молекулярной массе, продолжим работу над "нижним элементом пропорции:

2Al + 3Br₂ = 2AlBr₃

2моль*M(Al) 2моль*M(AlBr₃)

2моль*27г⁄моль 2моль*267г⁄моль

Г 534 г

3)Теперь составим верхний элемент пропорции, исходящий из условия задачи: подпишем над формулами контрольного вещества (алюминий) и искомого вещества (бромид алюминия) значения их массы и что надо найти. Вот так:

Г хг

2Al + 3Br₂ = 2AlBr₃

2моль*M(Al) 2моль*M(AlBr₃)

2моль*27г⁄моль 2моль*267г⁄моль

Г 534 г

4) Теперь составим математическую пропорцию: "красное" к "зеленому", т.е "верхнее" к "нижнему":

50г:54г=хг:534г Þ х=534*50:54@494,4

Ответ: масса бромида алюминия @494,4 г.

Задача №2.

Определите, какая получится масса оксида серы (VI) при взаимодействии 130 грамм cернистого газа с кислородом и какой объём кислорода при этом израсходуется?

Копия задачи №2:

Определите, какая получится масса оксида серы (VI) при взаимодействии 200 грамм cернистого газа с кислородом и какой объём кислорода при этом израсходуется? (Особенность этой задачи в том, что здесь 1 контрольное вещество (сернистый газ) и 2 искомых вещества: оксид серы(VI) (надо найти массу) и газ кислород (надо рассчитать объём).)

Дано: реагенты SO₂, O₂

m(SO₂)=200г; m(SO₃)-? V(O₂)-?

Решение:

1) Составим уравнение реакции:

2SO₂+O₂=2SO_{3(катализатор Pt)}

2) Cоставим нижний элемент пропорции, только в случае кислорода используем величину "молярный объём" (ведь требуется рассчитать именно объём газа). В случаях других веществ применяем величины молярных масс:

3) Составим верхний элемент пропорции, записав известную величину и неизвестные(пусть х – масса SO₃,a y-объём О₂.)

200г yл хг

2SO₂ + O₂ = 2SO₃

2моль*M(SO₂) 1моль*Vm 2моль*M(SO₃)

2моль*64г⁄моль 1моль*22,4л⁄моль 2моль*80г⁄моль

128г 22,4л 160г

4) Составим пропорции и решим их:

а) Найдем массу SO₃: 200г:128г=хг:160г Þ х=200*160:128 Þх =250г

б) Найдем объём кислорода: 200г:128г=ул:22,4л Þу=200*22,4:128 Þ у=35л

Ответ: m(SO₃)=250г; V(O₂)=35л

Задача №3.

Сгорело в кислороде 6 кг угля. Вычислите объём образовавшегося углекислого газа.

Копия задачи №3:

Сгорело в кислороде 6 кг угля. Вычислите объём образовавшегося углекислого газа. (Внимание: масса контрольного вещества (угля) дана в килограммах Þ при вычислениях применяем согласованные величины (в данном случае в 1000 раз больше)).

Дано: реагенты С и О₂.

m(C)=6 кг; V(CO₂)-?

Решение:

Составим уравнение реакции, верхний и нижний элементы пропорции. Следите за величинами!

6 кг х м³

С + О₂ = СО₂

1кмоль*М(С) 1кмоль*Vm(CO₂)

1кмоль*12кг⁄кмоль 1кмоль*22,4м³⁄кмоль

12 кг 22,4 м³

Имеем пропорцию и найдем объём углекислого газа:

6кг:12кг=хм³:22,4м³Þх=6*22,4:12Þх=11,2м³

Ответ: V(CO₂)=11,2м³

Задача №4.

При взаимодействии оксида лития с азотной кислотой образовалось 88г нитрата лития. Найти массу прореагировавшей кислоты и массу получившейся воды.

Копия задачи №4:

При взаимодействии оксида лития с азотной кислотой образовалось 88г нитрата лития. Найти массу прореагировавшей кислоты и массу получившейся воды.

(При решении этой задачи полезно держать под рукой шпаргалку "кислоты и соли"; особенность разве лишь в том, что контрольное вещество (нитрат лития) в реакции является продуктом).

Дано: реагенты Li₂O и HNO₃

m(LiNO₃)=88г; m(HNO₃)-? m(H₂O)-?

Решение:

Составим внимательно уравнение реакции и пропорцию:

х г 88г у г

Li₂O + 2HNO₃ = 2LiNO₃ +H₂O

2моль*M(HNO₃) 2 моль*M(LiNO₃) 1моль*M(H₂O)

2 моль*63г⁄моль 2моль*69г⁄моль 1моль*18г⁄моль

126г 138г 18г

Составим пропорции и найдем величины:

а) Вычислим массу азотной кислоты: хг: 126г=88г:138г Þх=126*88:138Þх@80,3г

б) Вычислим массу воды: уг: 18г=88г:138г Þу=18*88:138Þу@11,5г

Ответ: m(HNO₃)=80,3г m(H₂O)=11,5г

 

 

Задача №5.

При растворении железных опилок в серной кислоте выделилось 7,5 л водорода. Найти массу получившегося сульфата железа (II) и количество прореагировавшего железа.

Копия задачи №5:

При растворении железных опилок в серной кислоте выделилось 7,5 л водорода. Найти массу получившегося сульфата железа (II) и количество прореагировавшего железа.

(Опять же здесь кстати придется шпаргалка "Кислоты и соли", и новое пока понятие – "количество". Это ничто иное, как число молей. И эту величину можно найти через пропорцию, смотрите оформление ее элементов).

Дано: реагенты Fe, H₂SO₄

V(H₂)=7,5л; m(FeSO₄)-? ν(Fe)-?

Решение:

Составим уравнение реакции и элементы пропорции:

Х моль уг 7,5л

Fe+H₂SO₄= FeSO₄ + H₂

1моль 1моль*M(FeSO₄) 1моль*Vm

1моль*152г⁄моль 1моль*22,4л⁄моль

Г 22,4л

Найдем массу соли: уг:152г=7,5л:22,4л Þу=152*7,5:22,4 Þу@51г

Найдем количество железа: из уравнения реакции видно, что коэффициенты у железа и соли равные Þ ν(Fe)=ν(FeSO₄) =51г: 152г⁄моль@0,33моль

Ответ: m(FeSO4)=51г ν(Fe)=0,33моль

Решение задач по уравнению реакции с участием растворенных веществ.

Что здесь нового? Особенность этих задач в том, что надо провести дополнительные вычисления, связанные с понятием "Массовая доля вещества в растворе –ω%". Величину [ω] можно и удобнее считать без процентов, в долях единицы.

Если в условии задачи фигурирует контрольное вещество в растворе с известной массовой долей, то сначала вычисляем массу растворенного вещества, и только потом помещаем эту величину в верхний элемент пропорции.

Решение прочих типов задач будет комментироваться ниже, но для начала (хоть это должно быть известно аж с 5 класса) повторим формулы, связанные с массовой долей вещества в растворе (процентной концентрацией). Здесь в документе массовая доля будет сразу переводиться и рассчитываться в долях единицы.

формула ω=m_{раств.в-ва}:m_р-ра

‚формула m_{раств.в-ва}=m_р-ра*ω

ƒ формула m_р-ра=ω:m_{расвтв.в-ва}

Задача №6

Какой объём оксида азота(IV) и масса нитрата меди (II) получатся при взаимодействии меди и 700 грамм 67% азотной кислоты. Третий продукт – вода.

Копия задачи %6

Какой объём оксида азота(IV) и масса нитрата меди (II) получатся при взаимодействии меди и 700 грамм 67% азотной кислоты. Третий продукт – вода.

Дано: реагенты Cu, HNO₃

mр-ра(HNO₃)=700г; ω(HNO₃)=0,67

V(NO₂)-? m(Cu(NO₃)₂)-?

Решение:

1) Контрольное вещество – азотная кислота (HNO₃), но дан её раствор Þ надо найти массу чистого реагента-кислоты:

m(HNO₃)=mр-ра*ω (‚формула) m(HNO₃)=700г*0,67=469г(эта величина пойдет в верхний элемент пропорции!)

2) Вот теперь, как обычно, составим уравнение реакции, нижний и верхний элемент пропорции (не поленитесь, уравняйте эту ОВР методом ē-баланса!):

469г хг ул

Cu+4HNO₃=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O

4моль*М(HNO₃) 2моль*М(Cu(NO₃)₂) 2моль*Vm

4моль*63г⁄моль 2моль*188г⁄моль 2моль*22,4л⁄моль

Г 376г 44,8л

3) Составим пропорции и найдем нужные величины:

а) Найдем массу соли нитрата меди (II):

469г:252г=хг:376г Þх=376*469:252 х≈699,7г

а) Найдем объем газа оксида азота (IV):

469г:252г=ул:44,8л Þу=44,8*469:252 у≈83,38л

Ответ: m(Cu(NO₃)₂)≈699,7г V(NO₂)≈83,38л

Задача №7

Рассчитать массу серной кислоты, необходимой для осаждения ионов бария, содержащихся в 400 граммах 35% раствора хлорида бария. Найти массу получившейся соляной кислоты и новой соли бария.

Копия задачи №7:

Рассчитать массу серной кислоты, необходимой для осаждения ионов бария, содержащихся в 400 граммах 35% раствора хлорида бария. Найти массы получившихся соляной кислоты и новой соли бария. (Эта задача годится для учеников, завершающих 8 класс, так как они уже должны понимать, что здесь идет речь о реакции ионного обмена между растворимой солью и кислотой. Ребята должны уметь написать соль-продукт – в данном случае – сульфат бария. Под рукой должна иметься шпаргалка "Свойства классов веществ").

Дано: реагенты H₂SO₄, BaCl₂

mр-ра(BaCl₂)=400г; ω(BaCl₂)=0,35

m(HCl)-? m(BaSO₄)-? m(Н₂SO₄)-?

Решение:

1) рассчитаем массу чистой соли – хлорида бария:

m(BaCl₂)=mр-ра*ω=400г*0,35=140г (‚формула)

2) Составим уравнение реакции и пропорции:

140г хг уг zг

BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ + 2HCl

1моль*M(BaCl₂) 1моль*M(H₂SO₄) 1моль*M(BaSO₄) 2моль*M(HCl)

1моль*208г⁄моль 1моль*98г⁄моль 1моль*233г⁄моль 2моль*36,5г⁄моль

Г 98г 233г 73г

3) Решим пропорции и найдем нужные величины:

а) Найдем массу серной кислоты: 140г:208г=хг:98г Þх=140*98:208 Þх≈66г

б) Найдем массу сульфата бария: 140г:208г=уг:233г Þу=140*233:208 Þу≈157г

а) Найдем массу соляной кислоты: 140г:208г=zг:73г Þz=140*73:208 Þz≈49г

Ответ: m(HCl) ≈ 49г m(BaSO₄) ≈157г m(Н₂SO₄ )≈66г

Задача №8

Какая масса 55% раствора щелочи получится при взаимодействии 95г калия с водой и какой объём водорода при этом выделится?

Копия задачи №8:

Какая масса 55% раствора щелочи получится при взаимодействии 95г калия с водой и какой объём водорода при этом выделится? (И эта задача предусматривает то, что ученик должен чётко знать: активные щелочные металлы взаимодействуют с водой с образованием соответствующего основания-щёлочи и выделением водорода. Ещё внимание: надо рассчитать не массу чистого продукта, а его раствора Þ надо сделать дополнительные вычисления).

Дано: реагенты – К и Н₂О

m(K)=95г; ω(КОН)=0,55

mр-ра(КОН)-? V(H₂)-?

Решение:

1) Составим уравнение реакции и пропорции:

Г хг ул

2К + 2Н₂О = 2КОН +Н₂­

2моль*М(К) 2моль*М(КОН) 1моль*Vm

2моль*39г⁄моль 2моль*56г⁄моль 1моль*22,4л⁄моль

Г 112г 22,4л

2) Составляем пропорции:

а) Найдем массу гидроксида калия: 95г:78г=хг:112г

Þ х=95*112:78 Þ х ≈136,4г

а) Найдем объем водорода: 95г:78г=ул:22,4л

Þ у=95*22,4:78 Þ у ≈27,3л

Но это ещё не всё: надо найти массу раствора получившейся

щёлочи КОН: mр-ра=m(KOH):ω=136,4г:0,55=248г (ƒ формула)

Ответ: mр-ра(КОН)=248г; V(H₂) ≈27,3л

Решение задач по уравнению реакции, если даны вещества с примесями.

 

Решение таких задач очень похоже на решение задач предыдущего типа. В их условии дана массовая доля примесей, тоже [ω]. Надо перед составлением верхнего элемента пропорции рассчитать массу чистого, нужного вещества-реагента. Сделать это можно по формуле:

m_{чистого в-ва} = m _{"грязного" в-ва}*(1- ω _{примесей})

Задача №9

Рассчитать массу металлического натрия и объём хлора, полученных при электролизе 50 кг каменной соли, содержащей 7%примесей.

Копия задачи№9:

Рассчитать массу металлического натрия и объём хлора, полученных при электролизе 50 кг каменной соли, содержащей 7%примесей. (Во-первых, не"бойтесь" слова "электролиз", это разложение веществ постоянным током; во-вторых, каменная соль – это минерал хлорид натрия; в-третьих, надо рассчитать массу чистого хлорида натрия, в-четвертых согласовать величины измерения.)

Дано: реагент NaCl

m каменной соли =50кг; ω примесей=0,07

m(Na)-? v(Cl₂)-?

Решение:

1) Рассчитаем массу чистого хлорида натрия:

m(NaCl)=m каменной соли*(1-ω примесей)=50 кг *0,93=46,5 кг

2) Составим уравнение реакции и решим пропорции:

46,5 кг х кг у м³

2NaCl = 2Na + Cl₂­(~_{электролиз})

2кмоль*M(NaCl) 2кмоль*М(Na) 1кмоль*Vm

2кмоль*58,5кг⁄кмоль 2кмоль*23кг⁄моль 1кмоль*22,4м³⁄кмоль

117кг 46 кг 22,4 м³

3) Составляем пропорции и делаем вычисления:

а) найдем массу натрия: 46,5 кг:117 кг=х кг:46 кг

Þх=46,5*46:117 Þх≈18,3 кг

б) найдем объем хлора: 46,5 кг:117 кг=у м³:22,4 м³

Þу=46,5*22,4:117 Þу≈8,9м³

Ответ: m(Na) ≈18,3 кг v(Cl₂ )≈8,9 м³

Задача №10

Рассчитать количество негашеной извести и объем углекислого газа, полученных при термическом разложении 675 грамм известняка, содержащего 3% примесей.

Копия задачи №10:

Рассчитать количество негашеной извести и объем углекислого газа, полученных при термическом разложении 675 грамм известняка, содержащего 3% примесей. (Что тут может "смутить" ученика, так это то, что даны тривиальные названия веществ. Но их надо хорошо запомнить, так как в задаче важная промышленная реакция. Негашеная известь- СаО, известняк содержит СаСО₃).

Дано: реагент СаСО₃

m известняка =675 г; ω примесей=0,03

ν(СаО)-? V(CO₂)-?

Решение:

1) Рассчитаем массу чистого карбоната кальция:

m(CaCO₃)=m известняка * (1-0,03)= 675г*0,97=654,75г

2) Составим уравнение и пропорцию:

Г х моль у л

СаСО₃ = СаО + СО₂­(t°C)

1моль*М(СаСО₃) 1 моль 1моль*Vm

1моль*100г⁄моль 1моль 1моль*22,4л⁄моль

Г 22,4 л

3) Делаем вычисления:

а) Найдем количество молей СаО. По уравнению реакции видно, что ν(СаСО₃)=ν(СаО) Þ ν(СаО)=m(CaCO₃):М(СаСО₃)=

654,75г:100 г⁄моль =6,5475 моль

б) Найдем объем СО₂: 654,75г:100г= ул:22,4л

Þ у=654,75*22,4:100 Þу=146,664 л

Ответ: ν(СаО)=6,5475 моль; V(CO₂)=146,66л

Решение задач по уравнению реакции, если дан выход продукта.

Коэффициент полезного действия любого химического процесса никогда ¹ 100% Þ реальные массы получившихся продуктов всегда меньше теоретически рассчитанных. Поэтому при решении расчетных и производственных задач используют величину – выход продукта [η].

η= m _{реальная продукта}: m _{теоретическая продукта}

Задача №11

Рассчитать массу серного ангидрида, полученного при каталитическом окислении сернистого газа кислородом объемом 45 м³, если выход продукта = 78%?

Копия задачи №11:

Рассчитать массу серного ангидрида, полученного при каталитическом окислении сернистого газа кислородом объемом 45 м³, если выход продукта = 78%? (Помним, что серный ангидрид – это оксид серы (VI), см. шпаргалку "Ангидриды и кислоты").

Дано: реагенты: SO₂, O₂

V(O₂)=45м³; η (SO₃)=0,78

m(SO₃)-?

Решение:

1) Составим уравнение реакции, пропорцию, найдем теоретическую массу серного ангидрида:

 

 

45м³ х кг

2SO₂ + O₂ = 2SO_3(Pt)

1кмоль*Vm 2кмоль*M(SO₃)

1моль*22,4м³⁄кмоль 2кмоль*80кг⁄кмоль

22,4м³ 260кг

Имеем пропорцию: 45 м ³: 22,4м³=х кг:260 кг

Þ х=45*260:22,4 Þх ≈522,3 кг

2) Найдем реальную массу SO₃: m(SO₃)=mтеор.*η =

522,3 кг *0,78=407,394 кг

Ответ: m(SO₃)=407,394 кг.

Задача №12

При гашении оксида кальция водой получилось 88 г гашеной извести. Какова масса взятой негашеной извести, если выход продукта составил 94%?

Копия задачи №12:

При гашении оксида кальция водой получилось 88 г гашеной извести. Какова масса взятой негашеной извести, если выход продукта составил 94%? (Опять же учим-запоминаем: СаО- негашеная известь, Са(ОН)₂-гашеная известь. В задаче надо найти сначала в отличие от предыдущей теоретическую массу продукта, а по ней вести окончательный расчет).

Дано: реагенты СаО, Н₂О

m(Ca(OH)₂)=88г; η(Ca(OH)₂)=0,94

m(CaO)-?

Решение:

1) Рассчитаем теоретическую массу гашеной извести:

m теор.(Са(ОН)₂)=mпракт..(Са(ОН)₂):η=88г:0,94 ≈ 93,6г

2) Составим уравнение реакции и пропорцию:

хг 93,6 г

СаО + Н₂О = Са(ОН)₂

1моль*М(СаО) 1моль*M(Са(ОН)₂)

1моль*56г⁄моль 1моль*74г⁄моль

56г 74г

Найдем массу оксида кальция: х г: 56г=93,6 г:74 г

Þ х=56*93,6:74 Þх ≈70,8 г

Ответ: m(CaO) ≈70,8г

 

 

2 способ решения задач по уравнению реакции: по молярным соотношениям веществ.

Этот способ решения задач по смыслу совершенно не противоречит решению с помощью пропорции. Учителя в школах выбирают эти 2 способа, руководствуясь своим собственным вкусом. Выбор ученика – тоже его личное дело. Только есть "деталька": этим способом "любят" объяснять задачи в разных руководствах по подготовке к экзаменам, в т.ч. к ЕГЭ. К тому же этот способ придется по вкусу любителям алгебры и физики, то есть тем, кто "обожает" математические формулы. А гуманитариям наверняка понравится "старая добрая пропорция". Выбор за вами!

Принцип этого способа решения таков: реагенты и (или) продукты всегда нацело реагируют друг с другом в определенных молярных соотношениях.

 

 

 

Напоминаем: фиолетовый цвет- параметры контрольных веществ; голубой цвет- параметры искомых веществ.

Пусть некая величина Х= ν контр.в-ва: ν иском.в-ва.

Тогда ν иск.в-ва = ν контр.в-ва: Х (Помним, что если "Х" дробное число, то вместо деления на "Х" умножаем на обратную дробь. Мелочь, а важная!)

Теперь уж вспомним, как рассчитывается количество вещества, оно же величина ν, она же моли.

ν =mв-ва:Мв-ва, молярная масса численно = молекулярной

½ М ½ = ½ Mr ½. ν = Vгаза:Vm, [Vm] const=22,4л⁄моль

Отсюда для вычислений возможны комбинации формул:

 

 формула:

 

 

 

 

Þ имеем:

‚ формула

ƒ формула

„ формула

V иском.в-ва=V контр.в-ва: Х

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: