Учусь решать задачи Муниципальное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №123

Муниципальное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа №123
Учусь решать задачи
Составитель: Тесалова Ольга Юрьевна
учитель химии высшей категории.
Содержание
1. Относительная атомная масса и молекулярная масса……………….....................3
2. Моль, молярная масса……………………………………………………….............4
2.1 Вычисление массы вещества, количества вещества…………………...................5
3.Массовая доля………………………………………………………………................7
3.1 Определение массовой доли (ω) элемента в веществе ………………..................7
3.2 Вычисления массовой доли растворенного вещества……………........................8
4. Закон Авогадро ……………………………………………………………................9
4.1 Вычисление массы и объема газов……………………………………..................10
5. Закон постоянства состава …………………………………………..........................11
Закон сохранения массы ……………………………………………….....................11
6 Расчет массы (объема, количества) продуктов реакции по массе (объему, количеству
вещества) исходных веществ и обратные вычисления…………………………..........12
6.1 Вычисление количества и массы вещества
по известной массе другого вещества, участвующего в реакции………………….....12
6.2 Вычисление объёма газа по известной массе другого вещества,
участвующего в реакции....................................................................................................14
6.3 Вычисление массы или объема продукта реакции по известной массе или объему
исходного вещества, содержащего примеси…………………………………………….15
6.4 Определение массовой доли выхода продукта реакции по сравнению с теоретически
возможным…………………………………………………………………………………17
6.5.Расчета по уравнениям химическим реакций, если одно из исходных веществ взято в
избытке………………………………………………………………………….................19
1. Масса атомов и молекул
Для измерения масс атомов и молекул в физике и химии принята единая система измерения.
Эти величины измеряются в относительных единицах – атомных единицах массы.
Атомная единица массы (а.е.м.) равна 1/12 массы m атома углерода 12С (m одного атома 12С
равна 1,993 • 10-26 кг).
Относительная атомная масса элемента (Ar) – это безразмерная величина, равная
отношению средней массы атома элемента к 1/12 массы атома 12С. При расчете
относительной атомной массы учитывается изотопный состав элемента.
Величины Ar определяют по таблице Д.И. Менделеева.(приложение)
Абсолютная масса атома (m) равна относительной атомной массе, умноженной на 1 а.е.м.
Например, для атома водорода абсолютная масса определяется следующим образом:
m(H) = 1,008 • 1,661 • 10-27 кг = 1,674 • 10-27 кг
Относительная молекулярная масса соединения (Mr) – это безразмерная величина, равная
отношению массы m молекулы вещества к 1/12 массы атома 12С:
Относительная молекулярная масса равна сумме относительных масс атомов, входящих в
состав молекулы. Например:
М r(C2H6) = 2 • A r(C) + 6 • A r(H) = 2 • 12 + 6*1 = 30.
В таб . Менделеева ,находим хим.символ С , у него Аr =12, затем находим водород, у него Аr
=1. В молекуле содержится 2 атома С, поэтому мы (2*12), а водорода содержится 6 атомов,
поэтому (6*1), затем все складываем.
Упражнения:
1. Завершите вычисления: М r(MgCl2) = A r(Mg) + 2 • A r(Cl) =
2. Рассчитайте относительную молекулярную массу следующих веществ: O2, Н2, O3, N2,
CO, СO2, SO3, Na2O, Al2O3, CuO.
3. Рассчитайте относительную молекулярную массу следующих веществ: NaOH, KCl,
Na2SO4, Al Cl3, КNO3, Сu(OH)2, Fe(OH)3, Zn(NO3)2, Al2(SO4)3, Сa3(PO4)2
4. Вычислите относительные молекулярные массы веществ: SO2, РСl5, FeCO3, HNO3
5. Вычислите относительные молекулярные массы следующих веществ: оксида меди(II),
гидрооксида кальция, фосфорной кислоты, сульфата аммония.
2. Моль, молярная масса
В химических процессах участвуют мельчайшие частицы – молекулы, атомы, ионы,
электроны. Число таких частиц даже в малой порции вещества очень велико. Поэтому, чтобы
избежать математических операций с большими числами, для характеристики количества
вещества, участвующего в химической реакции, используется специальная единица – моль.
Моль  это такое количество вещества, в котором содержится определенное
число частиц (молекул, атомов, ионов), равное постоянной Авогадро
Постоянная Авогадро NA определяется как число атомов, содержащееся в 12 г изотопа 12С:
Таким образом, 1 моль вещества содержит 6,02 • 1023 частиц этого вещества.
Исходя из этого, любое количество вещества можно выразить определенным числом
молей ν (ню). Например, в образце вещества содержится 12,04 • 1023 молекул. Следовательно,
количество вещества в этом образце составляет:
В общем виде:
где N – число частиц данного вещества;
NA – число частиц, которое содержит 1 моль вещества (постоянная Авогадро).
Молярная масса вещества (M) – масса, которую имеет 1 моль данного вещества.
Эта величина, равная отношению массы m вещества к количеству вещества ν, имеет
размерность кг/моль или г/моль. Молярная масса, выраженная в г/моль, численно равна
относительной относительной молекулярной массе Mr (для веществ атомного строения –
относительной атомной массе Ar).
Например, молярная масса метана CH4 определяется следующим образом:
Мr(CH4) = Ar(C) + 4 Ar(H) = 12+4 =16
M(CH4)=16 г/моль, т.е. 16 г CH4 содержат 6,02 • 1023 молекул.
Молярную массу вещества можно вычислить, если известны его масса m и количество (число
молей) ν, по формуле:
Соответственно, зная массу и молярную массу вещества, можно рассчитать число его молей:
или найти массу вещества по числу молей и молярной массе:
m=ν•M
Необходимо отметить, что значение молярной массы вещества определяется его
качественным и количественным составом, т.е. зависит от Mr и Ar. Поэтому разные вещества
при одинаковом количестве молей имеют различные массы m.
Пример
Вычислить массы воды H2O и углекислого газа ( СО2) взятых в количестве ν = 2 моль
каждого.
Решение
Молярная масса воды M(H2O) равна 18 г/моль;
молярная масса углекислого газа M(СО2) = 12+ 2*16=44 г/моль.
Отсюда:
m(Н2О) = 2 моль • 18 г/моль = 36 г;
m(СО2) = 2 моль • 44г/моль =88 г.
Таким образом, моль – это порция вещества, содержащая одно и то же число частиц, но
имеющая разную массу для разных веществ, т.к. частицы вещества (атомы и молекулы) не
одинаковы по массе.
(Н2О) = (СО2), но m(Н2О) < m(СО2)
Вычисление ν используется практически в каждой расчетной задаче.
2.1 Вычисление массы.
Задача 1. Вычислить массу диоксида углерода при н.у., взятого количеством вещества
3 моль.
Дано:
(СО2) =3 моль
Найти:
m(СО2)=?
Решение.
Для расчета m(СО2),воспользуемся формулой
m(СО2)= (СО2) * M(СO2)
M(СО2)=12+ 2*16= 44г/моль
m(СО2)= (СО2) * M(СO2) = 3моль*44г/моль=132г
Ответ: m(СО2)= 32г
Алгоритм нахождения массы вещества по заданному количеству вещества.
Пример. Расчитайте массу кислорода количеством 3 моль
№
Последовательность действий
Примеры выполнения действий
1 Запишите условие и требование задачи Дано:
с помощью общепринятых
(О2) =3 моль
обозначений.
Найти:
решение:
m(О2)=?
Напишите формулу связи между
2 количеством ,массой и молярной
 О2)m(О2)|M (О2)
массой вещества:
m|M
3
4
Найдите математическое выражение
для m= 
m(О2)|= О2) M (О2)
Рассчитайте по формуле искомую
массу.
Запишите ответ
m(О2)|=моль * 32г/моль= 94 г
5
ответ : m(О2)|=г
Упражнения:
1.Какое количество вещества содержится в 140 г оксида кальция (CaO), в 192 г оксида серы
(SO2), в 90 г воды (H2O)?
2. Рассчитайте массу 4 моль аммиака(NH3),4 моль фосфина(PH3), 3 моль карбида алюминия
(Al4C3), 1,5 моль воды(H2O).
3. На весах взвесили 26 грамм цинка. Рассчитайте: а) количество вещества цинка; б)число
атомов в 26 г цинка.
4.Заполните таблицу:
Масса,г
Фтор(F2)
114
57
Озон(О3)
Количество вещества, моль
F2
О3
2
2
Число молекул
F2
О3
120
60
2,4*1023
5. Какое количество вещества содержится в 33 г оксида углерода (IV)?
6. Какое число молекул содержится в 2,5 моль кислорода?
1,2*1023
3. Определение массовой доли (ω) элемента в веществе и компонента в смеси
Многие характеристики вещества являются суммой нескольких составляющих, каждая из
которых представляет определенную долю от целого. Математически долю каждой
составляющей определяют как частное от деления части на целое (меньшей величины на
большую). Так например, массовая доля водорода ω(H) в этиловом спирте С2Н5ОН
вычисляется следующим образом:
Часто долю выражают в процентах. Для этого полученный результат умножают на 100. То
есть в данном случае ω(H)=13%. Это означает, что в каждом г (кг, т) С2Н6O содержится
0,13 г (кг, т) водорода или каждые 100 г (кг, т) С2Н6O содержат 13 г (кг, т) водорода.
Задача 1. Вычислить массовые доли каждого из элементов, входящих в состав углеводорода,
формула которого C6H12.
Алгоритм вычисления массовой доли (ω) элемента в веществе (по формуле)
Пример. Вычислите массовую долю хлора в дихлорэтане( C2H4Cl2)
№
Последовательность действий
Запишите условие и требование
задачи с помощью общепринятых
обозначений
Запишите химическую формулу
вещества
Составьте формулу вычисления
массовой доли элемента
Вычислите массовую долю
элемента по составленной формуле
Запишите ответ.
Примеры выполнения действий
Дано:
C2H4Cl2
Найти:\
ω( Cl2)=? Решение:
C2H4Cl2
ω( Cl2)= Ar(Cl) *2
Mr (C2H4Cl2)
ω( Cl2)= 35,5*2
=0,717
12*2+1*4+35,5*2
Ответ: ω( Cl2)=0,717
Упражнения:
1.Рассчитайте массовые доли S, O, и Н в серной кислоте H2SO4/
2.Рассчитайте массовые доли Сu, N и O в нитрате меди(II). Cu(NO3)3
3. Сравните массовые доли серы в SO2 и SO3.
3.2 Алгоритм вычисления массовой доли растворенного вещества
Пример. Рассчитайте массовую долю хлорида натрия в растворе, полученном при
смешивании28г соли и 252 г воды.
№
1
2
Последовательность действий
Запишите кратко условие и
требование задачи с помощью
общепринятых обозначений.
Составьте формулу расчета
массовой доли растворенного
вещества:
W= m(вещества)/ m( раствора)
Примеры выполнения действий
Дано:
m(NaCl)=28г
m(H2O)=252г
найти:
w(NaCl)=?
Решение:
W(NaCl)= m(NaCl)/ m( раствора)
3
Рассчитайте массу раствора по
формуле:
m(р-ра)= m(в-ва)+ m(воды)
m(р-ра)= m(NaCl)+ m(воды)
=28г +252=280 г
4
Вычислите массовую долю
растворенного вещества по
формуле.
W(NaCl)= m(NaCl)/ m( раствора)
=28/280=0,1
5
Запишите ответ.
Ответ: массовая доля хлорида натрия
равна 0,1
Упражнения:
1.Рассччитайте массовую долю растворенного вещества, если в 136 г воды растворили 24 г
соли.
2.Рассчитайте какие массы щелочи и воды необходимо взять для приготовления
250 г раствора с массовой долей щелочи 15%
3.Выпарили 25 г раствора соли, при этом было получено 5 г соли. Рассчитайте массовую
долю соли в исходном растворе.
4.Расчитайте, какую массу воды необходимо взять для приготовления раствора с массовой
долей соли 20% ,если необходимо растворить 50 г соли.
5.Рассчитайте, какая масса сахара содержится в 450 г его 20%-ного раствора.
6*.Из нефти получают бензин (массовая доля его в нефти составляет 25%) и мазут (55%). При
дальнейшей переработке мазута получают еще некоторое количество бензина (60% от массы
мазута). Рассчитайте массу бензина, который будет получен из нефти массой 200 кг.
7*. Вычислить объемную долю метана в смеси, состоящей из 30 л метана, 5 л этана и 2 л
водорода. Объемы газов измерены при одинаковых условиях.
4. Закон Авогадро (А. Авогадро, 1811)В равных объемах газов (V) при одинаковых
условиях (температуре Т и давлении Р) содержится одинаковое число молекул.
Следствие из закона Авогадро: один моль любого газа при одинаковых условиях
занимает одинаковый объем.
В частности, при нормальных условиях, т.е. при 0 С (273 К) и 101,3 кПа, объем 1 моля газа,
равен 22,4 л. Этот объем называют молярным объемом газа Vm.
Таким образом, при нормальных условиях (н.у.) молярный объем любого газа
Vm = 22,4 л/моль.
4.1 Вычисление массы и объема газов
Алгоритм нахождения объема газа по заданному количеству вещества.
Пример. Рассчитайте объем кислорода при (н.у) количеством 3 моль
№ Последовательность действий
1 Запишите условие и требование задачи
с помощью общепринятых
обозначений.
2
Напишите формулу связи между
количеством ,объемом и молярным
объемом вещества:
V | Vm
Примеры выполнения действий
Дано:
(О2) =3 моль
Найти:
решение:
V(О2)=?
 О2)V(О2)|Vm (О2)
Найдите математическое выражение
для V= Vm
V(О2)|= О2) Vm (О2)
4
Рассчитайте по формуле искомую
массу.
V(О2)|=моль * 22,4л/моль= 67,2л
5
Запишите ответ
ответ : V(О2)|=
3
Задача 1. Вычислить объем диоксида углерода при н.у., взятого количеством вещества
3 моль.
Задача 2. Вычислить массу этилена (C2H4), занимающего при н.у. объем 28 л.
Упражнения:
1.Рассчитайте, какой объем (н.у) занимают: а) 38 г фтора(F2), б) 0,4 моль водорода(Н2), в 16 г
кислорода(О2).
2.Какую массу имеют следующие объемы газов (н.у): а) 5,6 л кислорода (О2); б)16,8л
сернистого газа (SO2)?
3.Какой объем занимает смесь газов следующего количественного состава: а) 0,75 моль
углекислого газа; б)1,13 моль кислорода; в)1,12 моль водорода ?
4.Определите молярную массу газа, 2 л которого (н.у) имеют массу 2,5г.
5. Закон постоянства состава (Ж. Пруст, 1808)
Все индивидуальные вещества имеют постоянный качественный и количественный
состав независимо от способа их получения.
На основании этого закона состав веществ выражается химической формулой с помощью
химических знаков и индексов. Например, Н2О, СН4, С2Н5ОН и т.п.Закон постоянства состава
справедлив для веществ молекулярного строения. Наряду с веществами, имеющими
постоянный состав, существуют вещества переменного состава. К ним относятся соединения,
в которых чередование нераздельных структурных единиц (атомов, ионов) осуществляется с
нарушением периодичности.В связи с наличием соединений переменного состава
современная формулировка закона постоянства состава содержит уточнения:
Состав соединений молекулярного строения, то есть состоящих из молекул, является
постоянным независимо от способа получения.
Состав же соединений с немолекулярной структурой (с атомной, ионной и
металлической решеткой) не является постоянным и зависит от условий получения
Закон сохранения массы (М.В. Ломоносов, 1748)
Масса веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе веществ,
образующихся в результате реакции.
Закон сохранения массы является частным случаем общего закона природы – закона
сохранения материи и энергии. На основании этого закона химические реакции можно
отобразить с помощью химических уравнений, используя химические формулы веществ и
стехиометрические коэффициенты, отражающие относительные количества (число молей)
участвующих в реакции веществ. Например, реакция горения метана записывается
следующим образом:
На основании химических уравнений проводятся стехиометрические расчеты.
6. Расчет массы (объема, количества) продуктов реакции по массе (объему, количеству
вещества) исходных веществ и обратные вычисления
6.1 Алгоритм вычисление количества и массы вещества
по известной массе другого вещества, участвующего в реакции
Пример. Вычислите массу кислорода, выделившегося в результате разложения воды
массой 9 г.
Последовательность выполнения действий
Оформление решения задачи
1.С помощью соответствующих обозначений
запишем условие задачи, найдём молярные
массы веществ, о которых идёт речь в условии
задачи.
Дано:
m(H2O) = 9 г
m(О2) - ?
М(H2O) = 18 г/моль
М(O2) = 32 г/моль
2. Найдём количество вещества воды по
условию задачи.
Решение:
n(H2O)= m(H2O)/ М(H2O)=9/18=0,5моль
3.Составим уравнение реакции. Над
формулами веществ запишем найденные
количества веществ, а под формулами –
стехиометрические соотношения по
уравнению реакции
0,5 моль
х моль
2H2O = 2H2 + O2
2 моль
1 моль
4.Вычислим количество вещества кислорода.
Для этого составим пропорцию.
По уравнению:2 моль( H2O ):1 моль ( O2)
Вступило в р-ю: 0,5 моль: х моль
2*х=0,5*1 отсюда х= 0,5 моль/2 моль =0,25
5. Найдём массу кислорода, которую
требуется вычислить.
6. Запишем ответ
Следовательно, n(O2) = 0,25моль
m=n·M
m(O2) = 0,25 моль · 32г/моль = 8 г
Ответ: m(O2) = 8 г
Задача. Какую массу углекислого газа можно получить, если сжечь 3,2 г метана? Определите
объем, который займет углекислый газ, образовавшийся в этой реакции при нормальных
условиях.Краткие условия в данном случае целесообразно записать, учитывая уравнение
реакции сгорания метана, следующим образом:
Дано:
m(CH4)=3,2г
найти:
Решение
1. Находим количество вещества метана, вступившего в реакцию:
2. Количество углекислого газа согласно уравнению реакции равно количеству метана:
ν(CO2) = ν(CH4) = 0,2 моль
3. Определяем массу CO2:
m(CO2) = ν(CO2) • M(CO2) = 0,2 моль • 44 г/моль = 8,8 г
7. Определяем объем, при н.у V(СО2)= ν(CO2) • Vm(CO2)=0,2моль *22,4 л/моль=4,48л
Ответ: m(CO2) = 8,8 г, V(СО2)=4,48л
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Упражнения:
Вычислите количество оксида алюминия, который образуется в результате сгорания
2,7 г порошка алюминия.
Рассчитайте массу сульфата натрия, который образуется при нейтрализации раствора,
содержащего 80 г гидроксида натрия, раствором серной кислоты.
Рассчитайте массу и количество кислорода, образующегося при разложении 46,4 г
оксида серебра.
Рассчитайте массу и количество кислорода, образующегося при разложении 17 г Н2О2.
Рассчитайте массу и количество кислорода, образующегося при разложении 17 г
нитрата натрия NaNO3/
Рассчитайте массу и количество вещества кислорода образующегося, при разложении
86,8 г оксида ртути(II)
Рассчитайте
массу и количество вещества кислорода, образующегося при
разложении: а)0,6 моль перманганата калия; б)1 моль оксида хрома(VI), если известно ,что
при его разложении образуется кислород и оксид хрома (III)
При разложении оксида марганца (IV) образуется оксид состава Mn3O4 и выделяется
кислород. Рассчитайте, какую массу оксида марганца (IV) необходимо подвергнуть
разложению, чтобы выделилось 1,5 моль кислорода.
Оксид бария массой 1,53 г полностью прореагировал с водой. Полученный раствор
щелочи нейтрализовали соляной кислотой. Какое количество вещества и какая масса соли
образовалась при этом?
10.
Оксид серы (VI) массой 16 г полностью прореагировал с водой. Полученный раствор
кислоты нейтрализовали раствором гидроксида натрия. Какой количество вещества и какая
масса соли образовались при этом?
11.
Алгоритм вычисление объёма газа по известной массе другого вещества,
участвующего в реакции
Пример. Вычислите объём водорода (н.у.), выделившегося при взаимодействии 40,5 г
алюминия с раствором серной кислоты.
6.2
Последовательность выполнения действий
1.С помощью соответствующих обозначений
запишем условие задачи, найдём молярную
массу вещества, масса которого указана в
условии задачи, приведём молярный объём
газов.
Оформление решения задачи
Дано:
m(Al) = 40,5 г
V(H2) - ?
М(Al) = 27 г/моль
Vm = 22,4 л/моль
2. Найдём количество вещества алюминия по Решение:
условию задачи.
n(Al)= m(Al)/ М(Al)=40,5 / 27 =1,5 моль
3.Составим уравнение реакции. Над
1,5 моль
хмоль
формулами веществ запишем найденные
2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2
количества веществ, а под формулами –
2 моль
3моль
молярные соотношения по уравнению реакции
4.Вычислим количество вещества водорода.
Для этого составим пропорцию.
По уравнению: 2 моль (Al): 3 моль(H2)
Вступило в р-ю: 1,5 моль : х моль
х*2 моль=1,5 моль *3 моль ,отсюда
находим х=4,5/2=2,25 моль
Следовательно, n(H2) = 2,25 моль
5. Найдём массу водорода, которую требуется V = n · Vm
вычислить.
V(Н2) = 2,25 моль · 22,4 л/моль=50,4 л
6. Запишем ответ.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Ответ: V(Н2) = 50,4 л.
Упражнения:
Вычислите объём (н. у.) и массу сернистого газа, который образуется при сгорании серы
массой 8 г.
Вычислите объём водорода (н. у.), который образуется при взаимодействии 6,9 г натрия с
водой.
Вычислите объем водорода (н.у), который образуется при взаимодействии 8 грамм цинка с
соляной кислотой.
Вычислите объем кислорода (н.у) ,который образуется при разложении перекиси водорода
(Н2О2).
Вычислите : а) какой объем кислорода выделится ( Р=1,43г/л) выделится при разложении 49 г
хлората калия (КClO3);
Какой объём кислорода потребуется для полного сжигания 112 л метана (н.у.)?
Вычислите объём аммиака, который можно получить из порции азота объёмом 10 л (н. у.).
8.
Какой объем кислорода (н.у) потребуется для сжигания 22,4 г серы?
Алгоритм вычисление массы или объема продукта реакции по известной массе
или объему исходного вещества, содержащего примеси.
В задачах данного вида исходное вещество представляет смесь, содержащую посторонние
примеси, поэтому находим массу чистого вещества m чист.в = m (в-ва)- m ( прим) или
m (чист.в) = m(в-ва)* w (ч.в-ва), где w (ч.в-ва) = 100% -w (прим)
6.3
Пример. Сколько в кг, оксида кальция можно получить из 400 кг извстняка с массовой
долей примесей 0,2?
№
Последовательность действий
1
Запишите условие и требование
задачи с помощью общепринятых
обозначений
2
Найдите массу вещества по
формуле
m(вещества)=w(чист.в-ва)*
m(смеси)
Примеры выполнения действий
Дано:
m(известняка)=400кг
m(примеси)=0,2
найти: m(СаО)=?
Решение:
m((CaCO3)=(1-0,2)*400=320 кг
3
Составьте уравнение реакции
CaCO3 = СaO +CO2
4
Подчеркните формулы веществ о
которых идет речь в задаче.
CaCO3 = СaO +CO2
5
Вычислите молярные массы
веществ.
6
Надпишите над подчеркнутыми
формулами исходные данные
задчи ,под формулами – данные,
закономерные для уравнения
реакции.
7
Вычислите массу продукта
реакции
8
Запишите ответ.
М(CaCO3) = 40+12+13*3=100г/моль
М(СaO)=40+16=56г/моль
320 кг
х
CaCO3 = СaO +CO2
100
56
56* 320=100*х, отсюда находим
х=56*320/100=179,2 кг
m( CaO)= 179, 2 кг
Пример. Какой объем оксида углерода(IV) (н.у) выделится при обработке соляной кислотой
известняка массой 150 г, содержащего 10% примесей?
Дано:
m(известняка)=150 г
Решение:
w(прим)=0,1(10%)
СаCO3 содержит примеси 10%, поэтому найти
w (чист. В-ва) = 100% -10%=90%
V(CO2)=?
Значит в реакцию вступает m(CаСO3)= m (в-ва)* w (чист. В-ва)=
150 г*0,9=135 г
135г
х
CaCO3 = СaO +CO2
100
22,4 л (т.к при н.у 1 моль газ занимает V=22,4 л)
составляем пропорцию : 22,4 *135=100* х , отсюда находим х = 22,4*135 /100=3,024 л
Ответ: V(CO)= 3,024л
Упражнения:
1. Вычислите массу гидроксида кальция, которую можно получить при взаимодействии 20 г
карбида кальция( массовая доля примесей 0,2) с водой.
2. Какую массу оксида углерода (IV) можно получить при термическом разложении 1 кг
природного мела (карбоната кальция), содержащего 12% примесей?
3. Какую массу оксида серы (IV) можно получить при обжиге 300 г сульфида цинка,
содержащего 3% примесей?
4. Какую массу СО2 можно получить при термическом разложении 600гприродного
известняка(карбоната кальция), содержащего 10% примесей?
5. Какую массу молибдена можно получить из 90 г оксида молибдена(VI), содержащего 8%
примесей, при его восстановлении водородом?
6. Какой объем оксида углерода (IV) (н.у) образуется при взаимодействии 60 г мрамора
(карбоната кальция),содержащего 8% примесей, с азотной кислотой?
7. Какую массу железа можно получить из 960 г оксида железа(III) при восстановлении его
оксидом углерода(II), если массовая доля примесей составляет 5%?
8. Какую массу вольфрама можно получить при восстановлении водородом 145 г руды,
содержащей оксид вольфрама( VI)и примеси, массовая доля которых 20%
9.* При взаимодействии 10,8гбезводного карбоната натрия с избытком азотной кислоты
получили 2,24 л (н.у) оксида углерода(IV)).Вычислите массовую долю примесей в карбонате
натрия.
10*Вычислите объем оксида углерода(IV)при н.у и массу жженой извести ,которые можно
получить при обжиге 500кг известняка (карбоната кальция) ,содержащего 8% примесей.
6.4
Алгоритм определение массовой доли выхода продукта реакции по сравнению с
теоретически возможным.
Расчеты по уравнению химической реакции основаны на законе сохранения массы вещества.
По уравнению реакции мы получаем теоретический (100%) выход продукта реакции. На
практике масса образующихся веществ часто бывает меньше за счет производственных
потерь.
Выход продукта реакции( массовая доля выхода) — отношение массы практически
полученного продукта к массе вещества ,которая должна получится теоретически
= m(практ) *100%
m(теор)
в случае газообразных веществ рассчитываем объемную долю выхода продукта реакции
= V(практ) *100%
V(теор)
Пример. Из 112г жженой извести получено120 г гашеной извести. Определите массовую
долю выхода продукта от теоретически возможного.
№
1
Последовательность действий
Запишите условие и требование
задачи с помощью общепринятых
обозначений
Примеры выполнения действий.
Дано:
m(CaO) =112г
mпракт.(Ca(OH)2)=120г
найти:
wпрактвыхода(Ca(OH)2)=?
Решение
2
Составьте уравнение реакции
CaO + H2O = Ca(OH)2
Подчеркните формулы веществ о
которых идет речь в задаче.
CaO + H2O = Ca(OH)2
3
4
Вычислите молярные массы
веществ.
5
Надпишите над подчеркнутыми
формулами исходные данные задчи
,под формулами – данные,
закономерные для уравнения
реакции.
M(CaO) = 40+16=56г/моль
М Ca(OH)2=40+17*2=74г/моль
112
х (теорет выход)
CaO + H2O = Ca(OH)2
56
74
56*х = 112 *74 ,отсюда находим массу
Ca(OH)2,которая выделилась по теории.
m (Ca(OH)2 )= 112*74 /56=148 г
6
Вычислите массу продукта реакции
7
Вычислите массовую долю
практического выхода продукта
реакции от теоретически
возможного.
wпрактвыхода(Ca(OH)2)= m практ./m
=120/148=0,81
8
Запишите ответ.
Ответ: wпрактвыхода(Ca(OH)2)= 0,81
теорет
Пример. При взаимодействии 1,2 г магния с серной кислотой выделился водород объемом
1л (н.у). Определите объемную долю выхода продукта реакции.
Дано:
m(Mg)=1,2г
Решение:
V практ (H2)=1 л
(выхода Н2)=?
1,2 г
х
Mg + H2SO4 = MgSO4 +H2
24г/моль
22,4 л/моль
М(Мg)=24 г/моль
V m(H2)=22,4 л/моль
Составим пропорцию: 1,2 * 22,4 = х *24 , отсюда найдем
объем выделившегося водорода по теории (100%) выход
х= 1,2*22,4 / 24 =1,12 л
Используем формулу:
= V(практ) *100% = 1 л * 100% = 89%
V(теор)
1,2 л
Ответ: 89%
Упражнения:
1.Из 7 г оксида кальция получили 8 г гидроксид кальция. Рассчитайте массовую долю его
выхода
2.Из 8 г оксида магния было получено28,12 г нитрата магния. Рассчитайте массовую долю
его выхода.
3.Азот объемом 56 л (н.у) прореагировал с водородом. Выход аммиака составил 80
%.Рассчитайте массу и объем полученного аммиака.
4. При разложении 600г карбоната кальция было получено 315,84 г оксида кальция.
Рассчитайте массовую долю выхода.
5.При обжиге 1 кг сульфида цинка получили 735г оксида цинка. Рассчитайте практический
выход продукта
6.Какую массу минерального удобрения- сульфата аммония, можно получить при
взаимодействии 51 кг аммиака с серной кислотой? Выход продукта реакции составляет 92%
7.Какую массу силицида магния можно получить из 14г кремния, если массовая доля выхода
продукта реакции составляет 89%.
8.При нагревании нитрата аммония образуется оксид азота(I) и вода. Рассчитайте объем
оксида азота(I), полученного при разложении 20 г нитрата аммония, если объемная доля
выхода газа составляет 95%
9.Какую массу меди можно получить при восстановлении углем 160 г оксида меди(II), если
массовая доля выхода меди составляет 85%
10.При действии избытка азотной кислоты на 50 г карбоната кальция получили 20 г оксида
углерода(IV).Рассчитайте массовую долю его выхода.
6.4
Алгоритм расчета по уравнениям химическим реакций, если одно из исходных
веществ взято в избытке.
В задачах данного вида условием заданы два исходных вещества ,поэтому необходимо
определить
вещество
,находящееся
в
недостатке,
т.е
полностью
расходуемое
в
реакции.(пункт 6 в алгоритме)
Пример. Вычислите массу осадка, образующегося при взаимодействии растворов
,содержащих 8 г сульфата меди и 10 г гидрооксида натрия
№
Последовательность действий
1
Запишите условие и требование Дано
задачи с помощью общепринятых m(CuSO4) =8 г
обозначений.
m(NaOH)=10 г
найти:
m(Cu(OH)2)=? Решение:
2
Запишите уравнение реакции
3
Подчеркните формулы веществ, о СuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
которых идет речь в задаче.
4
Найдите молярные
веществ.
5
6
7
8
Примеры выполнения действий
СuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
массы
этих M(CuSO4)= 64+32+16*2=160г/моль
M(NaOH)=23+16+1=40г/моль
M(Cu(OH)2)=64+17*2=98г/моль
Укажите
над
подчеркнутыми
формулами данные по условию 8 г
х
задачи, под формулами – данные СuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
закономерные
для
уравнения 160 г
2*40 г
реакции.
m(NaOH) *160=8*2*40г, отсюда находим
Найдите, какое из исходных массу
гидрооксида
натрия
веществ взято в избытке.
m(NaOH)=8*2*40/160 =4 г расходуется, а нам
дано 10 г, значит это вещество взято в
избытке.
8г
х
Расчет ведите по веществу, которое СuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
полностью
расходуется
в 160 г
98г/моль
результате реакции.
Х=8*98/160=4,9г
Ответ запишите.
Ответ: m(Сu(OH)2=4,9г
Пример. Смешали 1,12 л метана и 1,12л кислорода. Смесь подожгли. Какой объем( н.у0
углекислого газа образуется в результат реакции?
Дано:
Решение.
V( CH4)=1,12л
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O (1 моль газа при н.у занимает V=22,4л)
V(O2)=1,12л
22,4 44,8 22,4
найти:
т.к в реакцию вступает два вещества, нам надо подсчитать какое из них в
V(CO2)=?
Недостатке, для этого одно из веществ обозначаем за х и составляем про-ю
1,12
х
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 1,12*44,8 = 22,4*х, отсюда х= 1,12*44,8/22,4=2,24л,
22,4
44,8
из расчета видно ,что нам требуется для сгорания 1,12 л метана , 2,24 л кислорода, а у нас в
ступает в реакцию 1, 12 л кислорода, значит кислород взят в недостатке, поэтому дальнейшие
расчеты ведем по кислороду:
1,12л
х
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O 44,8*х=1,12*22,4 х= 1,12*22,4/44,8 =0,56 л
44,8
22,4
ответ: V(CO)= 0,56 л
Упражнения:
1. К раствору, содержащему 2,61 г нитрата бария, прилили раствор, содержащий
2,62гсульфата калия. Рассчитайте массу образовавшегося осадка.
2. К раствору, содержащему 24,15гсульфата цинка, прилили раствор ,содержащий 7,8 г
сульфида натрия.
3. К раствору, содержащему 10,6 г карбоната натрия, прилили раствор ,содержащий 19,6 г
серной кислоты. Рассчитайте объем( н.у)выделившегося газа и массу образовавшейся соли.
4. к раствору ,содержащему 3,4 г нитрата серебра, прилили раствор, содержащий 4,15 г
иодида калия. Рассчитайте массу образовавшегося осадка.
5. К раствору, содержащему 3,25 г хлорида железа(III),прилили раствор ,содержащий 3,92г
гидроксида калия . Рассчитайте массу образовавшейся соли.
6. К раствору , содержащему 20 г серной кислоты, прилили раствор , содержащий 20 г
нитарта бария . рассчитайте массу осадка.
7. Смесь,
состоящую из 21,6 г порошкообразного алюминия и 51.2г серы, прокалили.
Рассчитайте массу образовавшегося осадка.
8. Какая масса осадка образуется при сливании 30 г 5-% ного раствора хлорида бария и 20 г
8-%ного раствора сульфата натрия?
9. В раствор, содержащий 80 г серной кислоты, поместили 12 г магния. Вычислите объм( н.у)
выделившегося газа.
10. В раствор, содержащий 49 г серной кислоты, поместили 14 г железа. Рассчитайте:
а)массу образовавшейся соли, б) объем(н.у) выделившегося газа.
11.
Список используемой литературы.
Косова О.Ю Единый государственный экзамен. Химия: Справочные материалы,
контрольно — тренировочные упражнения ,расчетные задачи.- Челябинск: Взгляд, 2004
Пак М.С Алгоритмика при изучении химии . - М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС,2000
Радецкий А.М Химический тренажер: задания для организации самостоятельной работы
учащихся — М.: Просвещение, 2007
Ушкалова В. Н Химия: конкурсные задания и ответы: пособие для поступающих в вузы.- М.:
Просвещение ,2000.