Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Химия / Другие методич. материалы / Коллекция задач по химии для подготовки к ЕГЭ
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Химия

Коллекция задач по химии для подготовки к ЕГЭ

библиотека
материалов

МуниципальноЕ БЮДЖЕТНОЕ общеобразовательнОЕ учреждениЕ


«Средняя общеобразовательная школа № 37

с углублённым изучением отдельных предметов»

г. Выборг, Ленинградская область





«Решение расчётных задач повышенного уровня сложности»


(материалы по подготовке К ЕГЭ)













учитель химии


Подкладова Любовь Михайловна




2015 г.






Статистика проведения ЕГЭ свидетельствует, что примерно половина школьников справляется с половиной заданий. Анализируя итоги проверки результатов ЕГЭ по химии обучающихся нашей школы, я пришла к выводу, что необходимо усилить работу по решению расчётных задач, поэтому выбрала методическую тему «Решение задач повышенной сложности».

Задачи - особый вид заданий, требующий от обучающихся применения знаний в составлении уравнений реакций, иногда нескольких, составления логической цепочки в проведении расчётов. В результате решения из определенного набора исходных данных должны быть получены новые факты, сведения, значения величин. Если алгоритм выполнения задания заранее известен, оно превращается из задачи в упражнение, цель которых – превращение умений в навыки, доведение их до автоматизма. Поэтому на первых занятиях по подготовке обучающихся к ЕГЭ напоминаю о величинах и единицах их измерения.



Величина


Обозначение



Единицы измерения

в разных системах

Масса

m

г, мг, кг, т, …*(1г = 10-3кг)

Объём


V

л, мл, см3, м3, …

*(1мл = 1см3, 1 м3= 1000л)

Плотность

ρ

г/мл, кг/л, г/л,…

Относительная атомная масса

Ar


Относительная молекулярная масса

Mr


Молярная масса

M

г/моль, …

Молярный объём

Vm или VM

л/моль, …(при н.у. – 22,4 л/моль)

Количество вещества

n

моль, кмоль, млмоль

Относительная плотность одного газа по другому

D



Массовая доля вещества в смеси или растворе

ω

(%)

Объёмная доля вещества в смеси или растворе

(%)

Молярная концентрация

C

моль/л

Выход продукта от теоретически возможного



(%)

Постоянная Авогадро

NA

6,02 1023моль-1

Температура

t0 или

Т

по шкале Цельсия

по шкале Кельвина

Давление

Р

Па, кПа, атм., мм. рт. ст.

Универсальная газовая постоянная

R

8,31 Дж/мольК

Нормальные условия

н.у.

t0 = 00C или Т = 273К

Р = 101,3 кПа = 1атм = 760 мм. рт. ст.



Затем предлагаю алгоритм решения задач, который использую на протяжении нескольких лет в своей работе.



2

«Алгоритм решения расчётных задач».






V(р-ра) V(р-ра)

ρV m/ρ

m(р-ра) m(р-ра)

mω m/ω

m(в-ва) m(в-ва)

m/M Mn

n1(в-ва) --по ур. р-ции. n2(в-ва)

V(газа) /VMnVM

V1(газа) V2(газа)



















Формулы, используемые для решения задач.





n = m / M n (газа) = V(газа) / VM n = N / NA



ρ = m / V



D = M1(газа) / M2( газа)

D (H2) = M (газа) / 2 D (возд.) = M( газа) / 29


2) = 2 г/моль; М(возд.) = 29 г/моль)



ω = m(в-ва) / m (смеси или р-ра)  = V(в-ва) / V (смеси или р-ра)



= m(практ.) / m(теор.)  = n (практ.) / n (теор.)  = V (практ.) / V (теор.)



С = n / V




М(смеси газов) = V1 (газа) M1(газа) + V2 (газа) M2(газа) / V(смеси газов)


Уравнение Менделеева – Клапейрона:


PV = n RT










Для сдачи ЕГЭ, где типы заданий достаточно стандартны (№24, 25, 26), обучающемуся нужно прежде всего показать знание стандартных алгоритмов вычислений, и только в задании №39 ему может встретиться задание с неопределенным для него алгоритмом.

Классификация химических задач повышенной сложности затруднена тем, что большинство из них – задачи комбинированные. Я разделила расчетные задачи на две группы.

1.Задачи без использования уравнений реакций. Описывается некоторое состояние вещества или сложной системы. Зная одни характеристики этого состояния, надо найти другие. Примером могут служить задачи:

1.1 Расчеты по формуле вещества, характеристикам порции вещества

1.2 Расчеты по характеристикам состава смеси, раствора.

Задачи встречаются в ЕГЭ - № 24. Для обучающихся решение таких задач не вызывает затруднений.

2. Задачи с использованием одного или нескольких уравнений реакций. Для их решения кроме характеристик веществ надо использовать и характеристики процессов. В задачах этой группы можно выделить следующие типы задач повышенной сложности:

2.1 Образование растворов.



1) Какую массу оксида натрия необходимо растворить в 33,8 мл воды, чтобы получить 4%-ный раствор гидроксида натрия.

Найти:

m (Na2O)

Дано:

V (H2O) = 33.8 мл

ω (NaOH) = 4%

ρ (H2O) = 1 г/мл

М (NaOH) = 40 г/моль

m (H2O) = 33.8 г


Na2O + H2O = 2 NaOH

1 моль 2моль


Пусть масса Na2O = x.

n (Na2O) = x/62

n (NaOH) = x/31


m (NaOH) = 40x/31


m (р-ра) = 33.8 + x

ω (NaOH) = m (NaOH) / m (р-ра)

0,04 = 40x/31(33.8 + x)

x = 1,08, m (Na2O) = 1,08 г

Ответ: m (Na2O) = 1,08 г




2) К 200 мл раствора гидроксида натрия (ρ = 1,2 г/мл) с массовой долей щёлочи 20% добавили металлический натрий массой 69 г.

Какова массовая доля вещества в образовавшемся растворе?



Найти:

ω2 (NaOH)


Дано:

V (NaOН)р-ра = 200 мл

ρ (р-ра) = 1,2 г/мл

ω1 (NaOH) = 20%

m (Na) = 69 г

М (Na) =23 г/моль


Металлический натрий взаимодействует с водой в растворе щёлочи.

2Na + 2H2O = 2 NaOH+ H2

1 моль 2моль


m1 (р-ра) = 200 1,2 = 240 (г)

m1 (NaOH)в-ва = 240 0,2 = 48 (г)


n (Na) = 69/23 = 3 (моль)

n2 (NaOH) = 3 (моль)

m2 (NaOH) = 3 40 = 120 (г)

mобщ. (NaOH) =120 + 48 = 168 (г)


n (Н2) = 1,5 моль

m (H2) = 3 г

m (р-ра после р-ции) = 240 + 69 – 3 = 306 (г)

ω2 (NaOH) = 168 / 306 = 0,55 (55%)


Ответ: ω2 (NaOH) = 55%






3) Какую массу оксида селена(VI) следует добавить к 100 г 15%-ного раствора селеновой кислоты, чтобы увеличить её массовую долю вдвое?

Найти:

m (SeO3)

Дано:

m1 (H2SeO4) р-ра = 100 г


ω 1 (H2SeO4) = 15%

ω2 (H2SeO4) = 30%


М (SeO3) =127 г/моль

М (H2SeO4) =145 г/моль

m1 (H2SeO4) = 15 г


SeO3 + H2O = H2SeO4

1 моль 1моль


Пусть m (SeO3) = x

n (SeO3) = x/127 = 0.0079x


n2 (H2SeO4) = 0.0079x

m2 (H2SeO4) = 145 0.079x = 1.1455x

mобщ. (H2SeO4) = 1.1455x + 15

m2 (р-ра) = 100 + х


ω (NaOH) = m (NaOH) / m (р-ра)

0,3 = (1.1455x + 1) /100 + x

x = 17,8, m (SeO3) = 17,8 г

Ответ: m (SeO3) = 17,8 г




2.2 Расчет по уравнениям реакций, когда одно из веществ находится в избытке/

1) К раствору, содержащему 9,84 г нитрата кальция, прибавили раствор, содержащий 9,84 г ортофосфата натрия. Образовавшийся осадок отфильтровали, а фильтрат выпарили. Определите массы продуктов реакции и состав сухого остатка в массовых долях после выпаривания фильтрата, если считать, что образуются безводные соли.


Найти:

ω (NaNO3)

ω (Na3PO4)

Дано:

ma(NO3)2)= 9,84 г

m (Na3PO4)= 9,84 г

М (Na3PO4) = 164 г/моль

М (Сa(NO3)2)=164 г/моль

М (NaNO3) =85 г/моль

М (Ca3(PO4)2) = 310 г/моль



2Na3PO4 + 3Сa(NO3)2 = 6NaNO3 + Ca3(PO4)2

2 моль 3 моль 6 моль 1моль

n (Сa(NO3)2) общ. = n (Na3PO4) общ. = 9,84/164 =

0,06 (моль)

Сa(NO3)2 0,06/3 < 0,06/2 Na3PO4

Na3PO4 взято в избытке,

расчёты проводим по n (Сa(NO3)2).

n (Ca3(PO4)2) = 0,02 моль

m (Ca3(PO4)2) = 310 ∙ 0,02 = 6,2 (г)

n (NaNO3) = 0,12 моль

m (NaNO3) = 85 ∙ 0,12 = 10,2 (г)

В состав фильтрата входит раствор NaNO3 и

раствор избытка Na3PO4.

n прореаг. (Na3PO4) =0,04 моль

n ост. (Na3PO4) = 0,06 - 0,04 = 0,02(моль)

m ост. (Na3PO4) = 164 ∙ 0,02 = 3,28 (г)

Сухой остаток содержит смесь солей NaNO3 и Na3PO4.

m (сух.ост.) = 3,28 + 10,2 = 13,48 (г)

ω (NaNO3) = 10,2 / 13,48 = 0,76 (76%)

ω (Na3PO4) = 24%

Ответ: ω (NaNO3) = 76%, ω (Na3PO4) = 24%


2) Сколько литров хлора выделится, если к 200 мл 35% - ной соляной кислоты

(ρ=1,17 г/мл) добавить при нагревании 26,1 г оксида марганца (IV) ? Сколько г гидроксида натрия в холодном растворе прореагирует с этим количеством хлора?

Найти:

V (Cl 2)

m (NaOН)

Дано:

m (MnO2) = 26,1 г

ρ (HCl р-ра) = 1,17 г/мл

ω (HCl) = 35%

V (HCl) р-ра) = 200 мл.

М (MnO2) =87 г/моль

М (HCl) =36,5 г/моль

М (NaOH) = 40 г/моль




Ответ:

V (Cl 2) = 6,72 (л)

m (NaOH) = 24 (г)

MnO2 + 4 HCl= MnCl2+Cl2 + 2 H2O

1 моль 4моль 1 моль

2 NaOН + Cl2 = Na Cl+ Na ClO + H2O

2 моль 1 моль

n (MnO2) =26.1 /87 = 0,3(моль)

m р-раCl) = 200 1,17 = 234 (г)

m общ.Cl) = 234 0,35 = 81,9 (г)

nCl) = 81,9 /36,5 = 2,24(моль)

0,3 < 2.24 /4

НCl - в избытке, расчёты по n (MnO2)

n (MnO2) = n (Cl2) =0,3 моль

V (Cl 2) = 0,322,4 = 6,72 (л)

n (NaOH) = 0,6 моль

m (NaOH) = 0,6 40 = 24 (г)




2.3 Состав раствора, полученного в ходе реакции.

1) В 25 мл 25%-ного раствора гидроксида натрия (ρ=1,28 г/мл) растворён оксид фосфора (V), полученный при окислении 6,2 г фосфора. Какого состава образуется соль и какова её массовая доля в растворе?

Найти:

ω (соли)

Дано:

V (NaOH) р-ра = 25 мл

ω (NaOH) = 25%

m (Р) = 6,2 г

ρ (NaOH) р-ра = 1,28 г/мл

М (NaOH) = 40 г/моль

М (Р) =31 г/моль

М (Р2О5) = 142 г/моль

М (NaH2РО4) = 120г/моль

4Р + 5О2 = 2 Р2О5

4моль 2моль

6 NaOН + Р2О5 = 2 Na3РО4+ 3 H2O

4 NaOН + Р2О5 = 2 Na 2HРО4+ H2O

2 NaOН + Р2О5 + H2O = 2 NaH2РО4

n (Р) =6,2/31 = 0,2 (моль)

n (Р2О5) = 0,1 моль

m2О5) = 0,1 142 = 14,2 (г)

m (NaOН) р-ра = 25 1,28 = 32 (г)

m (NaOН) в-ва =0,25 32 = 8 (г)

n (NaOН) в-ва = 8/40 = 0,2 (моль)

По количественному соотношению NaOН и Р2О5

можно сделать вывод, что образуется кислая соль NaH2РО4.

2 NaOН + Р2О5 + H2O = 2 NaH2РО4

2моль 1 моль 2моль

0,2моль 0,1 моль 0,2моль

n (NaH2РО4) = 0,2 моль

m (NaH2РО4) = 0,2 120 = 24 (г)

m (р-ра после р-ции) = 32 + 14,2 = 46,2 (г)

ω (NaH2РО4) = 24/46,2 = 0 52 (52%)

Ответ: ω (NaH2РО4) = 52%




2) При электролизе 2 л водного раствора сульфата натрия с массовой долей соли 4%

(ρ = 1,025 г/мл) на нерастворимом аноде выделилось 448 л газа (н.у.) Определите массовую долю сульфата натрия в растворе после электролиза.

Найти:

m (Na2O)

Дано:

V(р-ра Na2SO4) = 2л = 2000 мл

ω (Na2SO4) = 4%

ρ (р-ра Na2SO4)=1г/мл

М (Н2O) =18 г/моль

V2) = 448 л

VМ = 22,4 л/моль

При электролизе сульфата натрия проходит разложение воды, на аноде выделяется газ кислород.

2 H2O = 2 H2 + О2

2 моль 1моль

n (О2) = 448/22,4 = 20 (моль)

n (H2O) = 40 моль

m (H2O) разл. = 40 18 = 720 (г)

m (р-ра до эл-за) = 2000 1,025 = 2050 (г)

m (Na2SO4) в-ва = 2050 0,04 = 82 (г)

m (р-ра после эл-за) = 2050 – 720 = 1330 (г)

ω (Na2SO4) = 82 / 1330 = 0,062 (6,2%)



Ответ: ω (Na2SO4) = 0,062 (6,2%)








2.4 В реакцию вступает смесь известного состава, необходимо найти порции затраченных реагентов, и /или полученных продуктов.

1) Определить объём смеси газов оксида серы (IV) и азота, в которой содержится 20 % сернистого газа по массе, который надо пропустить через 1000 г 4%-ного раствора гидроксида натрия, чтобы массовые доли солей, образующихся в растворе, стали одинаковыми.

Найти:

V (газов)

Дано:

m (NaOH) = 1000 г

ω (NaOH) = 4%

m (средней соли) =

m (кислой соли)

М (NaOH) =40 г/моль











Ответ: V (газов) = 156,8

NaOН + SO2 = NaHSO3 (1)

1 моль 1моль

2NaOН + SO2 = Na2SO3 + H2O (2)

2 моль 1моль

m (NaOH) в-ва = 1000 0,04 = 40 (г)

n (NaOH) = 40/40 = 1 (моль)

Пусть n1 (NaOH) = x, тогда n2 (NaOH) = 1 - x

n1 (SO2) = n (NaHSO3) = x

m (NaHSO3) = 104 x n2 (SO2) = (1 – x) / 2 = 0,5 (1 – x)

m (Na2SO3) = 0,5 (1 – x) 126 = 63 (1 – х)

104 x = 63 (1 – х)

х = 0,38 моль

n1 (SO2) =0,38 моль

n2 (SO2) = 0,31 моль

nобщ. (SO2) = 0,69 моль

m общ. (SO2) = 0,69 64 = 44,16 (г) – это составляет 20% от массы смеси газов. Масса газа азота составляет 80 %.

m (N2) = 176,6 г, n1 (N2) = 176,6 / 28 = 6,31 моль

nобщ. (газов)= 0,69 + 6,31 = 7 моль

V (газов) = 7 22,4 = 156,8 (л)

2) При растворении 2,22 г смеси железных и алюминиевых опилок в 18,25%-ном растворе соляной кислоты (ρ = 1,09 г/мл) выделилось 1344 мл водорода (н.у.). Найдите процентное содержание каждого из металлов в смеси и определите объём соляной кислоты, который потребовался для растворения 2,22 г смеси.

Найти:

ω (Fe)

ω (Al)

V (HCl) р-ра


Дано:

m (смеси) = 2,22 г

ρ (HCl р-ра) = 1,09 г/мл

ω (HCl) = 18,25%


M (Fe) = 56 г/моль

М (Al) =27 г/моль

М (HCl) =36,5 г/моль







Ответ: ω (Fe) = 75.7%,

ω (Al) = 24,3%,

V (HCl) р-ра) = 22 мл.

Fe + 2HCl= 2 FeCl2+ H2

1 моль 2моль 1 моль

2Al + 6HCl= 2 AlCl3+ 3H2

2 моль 6 моль 3моль

n (Н2) =1,344 /22.4 = 0.06 (моль)

Пусть m (Al) = x, тогда m (Fe) = 2,22 - х;

n 12) = n (Fe) =(2.22 – x) / 56

n (Al) = х / 27

n22) = 3х / 272 = х / 18

x/18 +(2,22 – х) / 56 = 0,06

х = 0,54, m (Al) = 0,54 г

ω (Al) = 0,54 / 2.22 = 0.243 (24.3%)

ω (Fe) = 75.7%

n (Al) = 0.54 / 27 = 0.02 (моль)

m (Fe) = 2,22 – 0.54 = 1.68 (г)

n (Fe) =1.68 / 56 = 0,03 (моль)

n 1Cl) = 0.06 моль

n (NaOH) = 0,05 моль

m р-ра (NaOH) = 0,05 40/0.4 = 5 (г)

V (HCl) р-ра = 24 / 1,09 = 22 (мл)

3) Газ, полученный при растворении 9,6 г меди в концентрированной серной кислоте, пропустили через 200 мл раствора гидроксида калия (ρ=1 г/мл, ωOH) = 2,8 %). Какого состава образуется соль? Определить её массу.

Найти:

m (соли)

Дано:

m (Cu) = 9.6 г

VOН)р-ра = 200 мл

ωOH) = 2,8%

ρ (H2O) = 1 г/мл

М (Cu) =64 г/моль

М (КOH) =56 г/моль

М (КНSO3) =120 г/моль







Ответ: m(КНSO3) = 12 г

Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O

1 моль 1 моль

КOН + SO2 = KHSO3

1 моль 1 моль

2КOН + SO2 = K2SO3 + H2O

2 моль 1моль

n (SO2) = n (Cu) =6,4/64 = 0,1 (моль)

mOН)р-ра = 200 г

mOН)в-ва = 200 г 0,028 = 5,6 г

n (КOН) =5,6/56 = 0,1 (моль)

По количественному соотношению SO2 и КОН можно сделать вывод, что образуется кислая соль KHSO3.

КOН + SO2 = KHSO3

1 моль 1 моль

n (КНSO3) = 0,1 моль

m(КНSO3) = 0,1 120 = 12 г



4) Через 100 мл 12,33% - ного раствора хлорида железа (II) (ρ=1.03г/мл) пропускали хлор до тех пор, пока концентрация хлорида железа (III) в растворе не стала равна концентрации хлорида железа (II). Определите объём поглощённого хлора (н.у.)

Найти:

V(Cl2)


Дано:

V (FeCl2) = 100 мл

ω (FeCl2) = 12,33%

ρ (р-ра FeCl2) =1,03г/мл

М (FeCl2) = 127 г/моль

М (FeCl3) = 162,5 г/моль

VМ = 22,4 л/моль



m (FeCl2) р-ра = 1,03 100 = 103 (г)

m (FeCl2) р-в-ва = 103 0,1233 = 12,7 (г)


2FeCl2 + Cl2 = 2 FeCl3

2 моль 1моль 2моль


Пусть n (FeCl2) прореаг. = х, тогда n (FeCl3) обр. = х;

m (FeCl2) прореаг. = 127х

m (FeCl2) ост. = 12,7 - 127х

m (FeCl3) обр. = 162,5х


По условию задачи m (FeCl2) ост. = m (FeCl3)

12,7 - 127х = 162,5х

х = 0,044, n (FeCl2) прореаг. = 0,044 моль


n (Cl2) = 0,022 моль

V(Cl2) = 0,022 22,4 = 0,5 (л)

Ответ: V(Cl2) = 0,5 (л)










5) После прокаливания смеси карбонатов магния и кальция масса выделившегося газа оказалась равна массе твёрдого остатка. Определит массовые доли веществ в исходной смеси. Какой объём углекислого газа (н.у.) может быть поглощён 40 г этой смеси, находящейся в виде суспензии.

Найти:

ω (MgCO3)

ω (CaCO3)


Дано:

m (тв.прод.) = m(газа)

m(смеси карбонатов)=40г

М (MgO) = 40 г/моль

М СаO = 56 г/моль

М (CO2) = 44 г/моль

М (MgCO3) = 84 г/моль

М (СаCO3) = 100 г/моль

1) Проведём расчеты, используя 1 моль смеси карбонатов.

MgCO3 = MgO + CO2

1моль 1 моль 1моль

CaCO3 = CaO + CO2

1 моль 1моль 1моль

Пусть n (MgCO3) = x, тогда n (CaCO3) = 1 – x.

n (MgO) = x, n (CaO) = 1 - x

m (MgO) = 40x

m (СаO) = 56 (1 – x) = 56 – 56x

Из смеси, взятой количеством 1 моль, образуется углекислый газ, количеством 1 моль.

m (CO2) = 44.г

m (тв.прод.) = 40x + 56 - 56x = 56 - 16x

56 - 16x = 44

x = 0,75,

n (MgCO3) = 0,75 моль

n (СаCO3) = 0,25 моль

m (MgCO3) = 63 г

m (СаCO3) = 25 г

m (смеси карбонатов) = 88 г

ω (MgCO3) = 63/88 = 0,716 (71,6%)

ω (CaCO3) = 28,4%

2) Суспензия смеси карбонатов при пропускании углекислого газа превращается в смесь гидрокарбонатов.

MgCO3+ CO2+ H2O = Mg(НCO3) 2 (1)

1 моль 1моль


CaCO3+ CO2+ H2O = Ca(НCO3) 2 (2)

1 моль 1моль


m (MgCO3) = 40 0,75 = 28,64(г)

n1O2) = n (MgCO3) = 28,64/84 = 0,341 (моль)

m (СаCO3) = 11,36 г

n2O2) = n (СаCO3) =11,36/100 = 0,1136 моль

n общ.O2) = 0,4546 моль

V (CO2) = n общ.O2) VМ = 0,454622,4 = 10,18 (л)


Ответ: ω (MgCO3) = 71,6%, ω (CaCO3) = 28,4%,


V (CO2) = 10,18 л.








6) Смесь порошков алюминия и меди массой 2,46 г нагрели в токе кислорода. Полученное твёрдое вещество растворили в 15 мл раствора серной кислоты (массовая доля кислоты 39,2%, плотность 1,33 г/мл). Смесь полностью растворилась без выделения газа. Для нейтрализации избытка кислоты потребовался 21 мл раствора гидрокарбоната натрия с концентрацией 1,9 моль/л. Вычислите массовые доли металлов в смеси и объём кислорода (н.у.), вступившего в реакцию.

Найти:

ω (Al); ω (Cu)

V (O2)

Дано:

m(смеси) = 2.46 г

V (NaHCO3) = 21 мл=

0,021 л

V (H2SO4) = 15 мл

ω(H2SO4) = 39,2%

ρ (H2SO4) = 1,33 г/мл

С(NaHCO3) = 1,9моль/л

М(Al)=27 г/моль

М(Cu)=64 г/моль

М(H2SO4)=98 г/моль

Vм = 22,4 л/моль














Ответ: ω (Al) = 21.95%;

ω (Cu) = 78.05%;

V (O2) = 0,672


4Al + 3O2 = 2Al2O3

4моль 3 моль 2моль

2Cu + O2 = 2CuO

2моль 1 моль 2 моль

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O (1)

1 моль 3 моль

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O (2)

1 моль 1 моль

2 NaHCO3 + H2SO4 = Na2SO4 + 2 H2O +СО2 (3)

2 моль 1 моль

m (H2SO4)р-ра =15 1,33 = 19.95 (г)

m (H2SO4)в-ва = 19.95 0,393 = 7,8204 (г)

n (H2SO4) общ = 7,8204/98 = 0,0798 (моль)

n (NaHCO3) = 1,9 0,021 = 0,0399 (моль)

n 3 (H2SO4) = 0,01995 (моль)

n 1+2 (H2SO4) =0,0798 – 0,01995 = 0,05985 (моль)

4) Пусть n (Al) = x, . m (Al) = 27x

n (Cu) = y, m (Cu) = 64y

27x + 64y = 2,46

n (Al2O3) = 1,5x

n (CuO) = y

{

1,5x + y = 0.0585

x = 0,02; n (Al) = 0.02 моль

27x + 64y = 2,46

y = 0,03; n (Cu) = 0,03 моль

m (Al) = 0,02 27 = 0,54

ω (Al) = 0,54 / 2.46 = 0.2195 (21.95%)

ω (Cu) = 78.05%

n 1(O2) = 0.015 моль

n 2 (O2) = 0.015 моль

n общ. (O2) = 0.03 моль

V (O2) = 22,4 0 03 = 0,672 (л)

7) При растворении в воде 15,4 г сплава калия с натрием выделилось 6,72 л водорода (н.у.) Определите молярное отношение металлов в сплаве.

Найти:

n (К) : n(Na)

m (Na2O)

Дано:

m (сплава) = 15,4 г

V (H2) = 6,72 л

М (Na) =23 г/моль

М (К) =39 г/моль


Ответ:

n (К) : n (Na) = 1 : 5


2К + 2H2O = 2 КOH+ H2

2 моль 1 моль

2Na + 2H2O = 2 NaOH+ H2

2 моль 1 моль

Пусть n (К) = x, n (Na) = у, тогда

n1 2) = 0,5 х; n22) = 0,5у

n (Н2) = 6,72 / 22,4 = 0,3 (моль)

m (К) = 39 x; m (Na) = 23 у


{

39х + 23 у = 15,4

х = 0,1, n (К) = 0,1 моль;

0,5х + 0,5у = 0,3

у = 0,5, n (Na) = 0,5 моль


8) При обработке 9 г смеси алюминия с оксидом алюминия 40%-ным раствором гидроксида натрия (ρ=1,4 г/мл) выделилось 3,36 л газа (н.у.). Определить массовые доли веществ в исходной смеси и объём раствора щёлочи, вступивший в реакции.


Найти:

ω (Al)

ω(Al2O3)

V р-ра (NaOH)

Дано:

M (см.) = 9 г

V(H2) = 33.8мл

ω (NaOH) = 40%

М(Al) = 27 г/моль

М(Al2O3) = 102 г/моль

М(NaOH) = 40 г/моль

2Al + 2 NaOH + 6H2O = 2 Na[Al(OH) 4] + 3H2

2моль 2моль 3моль

Al2O3 + 2 NaOH + 3H2O = 2 Na[Al(OH) 4]

1моль 2моль

n (H2) = 3,36/22,4 = 0,15 (моль)

n (Al) = 0,1 моль m (Al) = 2.7 г

ω (Al) = 2,7 / 9 = 0,3 (30%)

ω (Al2O3) = 70%

m (Al2O3) = 9 – 2.7 = 6.3 (г)

n (Al2O3) = 6,3 / 102 = 0,06 (моль)

n1 (NaOH) = 0,1 моль

n2 (NaOH) = 0,12 моль

n общ. (NaOH) = 0,22 моль

m р-ра (NaOH) = 0,22 40 /0.4 = 22 (г)

V р-ра (NaOH) = 22 / 1.4 = 16 (мл)

Ответ: ω (Al) = 30%, ω(Al2O3) = 70%, V р-ра (NaOH) = 16 мл


9) Сплав алюминия и меди массой 2 г обработали раствором гидроксида натрия, с массовой долей щёлочи 40 % (ρ=1,4 г/мл). Не растворившийся осадок отфильтровали, промыли и обработали раствором азотной кислоты. Полученную смесь выпарили досуха, остаток прокалили. Масса полученного продукта составила 0,8 г. Определите массовую долю металлов в сплаве и объём израсходованного раствора гидроксида натрия.

Найти:

ω (Cu); ω(Al)

V р-ра (NaOH)

Дано:

m(смеси)=2 г

ω (NaOH)=40%

М(Al)=27 г/моль

М(Cu)=64 г/моль

М(NaOH)=40 г/моль












В щёлочи растворяется только алюминий.

2Al + 2 NaOH + 6 H2O = 2 Na [Al(OH) 4] + 3 H2

2моль 2моль 3моль

Медь – нерастворившийся остаток.

3Cu + 8HNO3 = 3Cu (NO3)2 + 4 H2O + 2 NO

3моль 3моль

2Cu(NO3)2 = 2 CuO + 4NO2 + O2

2моль 2моль

n (CuO) = 0,8 / 80 = 0,01 (моль)

n (CuO) = n (Cu(NO3)2) = n (Cu) = 0,1 моль

m (Cu) = 0,64 г

ω (Cu) = 0,64 / 2 = 0,32 (32%)

ω (Al) = 68%

m (Al) = 9 – 0,64 = 1,36(г)

n (Al) = 1,36 / 27 = 0,05 (моль)

n (NaOH) = 0,05 моль

m р-ра (NaOH) = 0,05 40 / 0.4 = 5 (г)

V р-ра (NaOH) = 5 / 1.43 = 3,5 (мл)


Ответ: ω (Cu) = 32%, ω(Al) = 68%, V р-ра (NaOH) = 3,5 мл






10) Прокалили смесь нитратов калия, меди и серебра массой 18,36 г. Объём выделившихся газов составил 4,32 л (н.у.). Твёрдый остаток обработали водой, после чего его масса уменьшилась на 3,4 г. Найти массовые доли нитратов в исходной смеси.

Найти:

ω (KNO3)

ω (Cu(NO3)2)

ω (AgNO3)

Дано:

m (смеси) = 18,36 г

m(твёрд. ост.)=3,4 г

V (CO2) = 4,32 л

М (КNO2) =85 г/моль

М (КNO3) =101 г/моль


1)

2 КNO3 = 2 КNO2 + O2 (1)

2 моль 2 моль 1моль


2 Cu(NO3)2 = 2 CuO + 4 NO2 + O2 (2)

2 моль 2моль 4 моль 1 моль


2 AgNO3 = 2 Ag + 2 NO2 + O2 (3)

2 моль 2моль 2моль 1моль


CuO + 2H2O = взаимодействие не возможно

Ag+ 2H2O = взаимодействие не возможно

КNO2 + 2H2O = растворение соли


Изменение массы твёрдого остатка произошло за счёт растворения соли, следовательно:

mNO2) = 3,4 г

n (КNO2) = 3,4 / 85 = 0,04 (моль)

n (КNO3) = 0,04 (моль)

mNO3) = 0,04101 = 4,04 (г)

ω (KNO3) = 4,04 / 18,36 = 0,22 (22%)


n1 (O2) = 0,02 (моль)

nобщ. (газов) = 4,32 / 22,4 = 0,19 (моль)

n 2+3 (газов) = 0,17 (моль)

m (смеси без КNO3) = 18,36 – 4,04 = 14,32 (г)


Пусть m (Cu(NO3)2) = x, тогда m (AgNO3) = 14,32 – x.

n (Cu(NO3)2) = x / 188,

n (AgNO3) = (14,32 – x) / 170


n2 (газов) = 2,5х / 188,


n3 (газов) = 1,5 (14,32 – х) / 170,


2,5х / 188 + 1,5 (14,32 – х) / 170 = 0,17

х = 9,75, m (Cu(NO3)2) = 9,75 г


ω (Cu(NO3)2) = 9,75 / 18,36 = 0,531 (53,1%)

ω (AgNO3) = 24,09%


Ответ: ω (KNO3) = 22%, ω (Cu(NO3)2) = 53,1%, ω (AgNO3) = 24,09%.






3

11) Смесь гидроксида бария, карбонатов кальция и магния массой 3,05 г прокалили до удаления летучих веществ. Масса твёрдого остатка составила 2,21 г. Летучие продукты привели к нормальным условиям и газ пропустили через раствор гидроксида калия, масса которого увеличилась на 0,66 г. Найти массовые доли веществ в исходной смеси.

Найти:

ωa(OН)2)

ωaСO3)

ω (MgСO3)


Дано:

m (смеси) = 3,05 г

m (тв.ост.) = 2,21 г

m (КОН) = 0,66 г


М (H2O) =18 г/моль

М (СО2) =44 г/моль

М (Вa(OН)2) =171 г/моль

М (СаСО2) =100 г/моль

М (MgСО2) =84 г/моль


























Вa(OН)2 = H2O + ВaO

1 моль 1моль

СaСO3 = СО2 + СaO

1 моль 1моль

MgСO3 = СО2 + MgO

1 моль 1моль


Масса КОН увеличилась за счёт массы поглощённого СО2


КОН + СО2→…


По закону сохранения массы веществ

m (H2O) =3,05 – 2,21 – 0,66 = 0,18 г


n (H2O) = 0,01 моль

n (Вa(OН)2) = 0,01 моль

ma(OН)2) = 1,71 г

ωa(OН)2) = 1,71 /3.05 = 0.56 (56%)


m (карбонатов) = 3,05 – 1,71 = 1,34 г


Пусть maСO3) = x, тогда maСO3) = 1,34 – x


n1O2) = n (СaСO3) = x /100

n2O2) = n (MgСO3) = (1,34 - x )/84


x /100 + (1,34 - x )/84 = 0,015


x = 0,05, maСO3) = 0,05 г


ωaСO3) = 0,05/3,05 = 0,16 (16%)

ω (MgСO3) =28%





Ответ: ωa(OН)2) = 56%, ωaСO3) = 16%, ω (MgСO3) =28%










2.5 В реакцию вступает неизвестное веществo / образуется в ходе реакции.

1) При взаимодействии водородного соединения одновалентного металла со 100 г воды получили раствор с массовой долей вещества 2,38%. Масса раствора оказалась на 0,2 г меньше суммы масс воды и исходного водородного соединения. Определите, какое соединение было взято.

Найти:

МеН

Дано:

m (H2O) = 100 г

ω (МеOH) = 2,38%

m (р-ра) = 0,2 г

М (H2O) = 18 г/моль

МеН + H2O = МеOH + Н2

1 моль 1моль 1моль

0,1 моль 0,1моль 0,1моль

Масса конечного раствора уменьшилась на массу газа водорода.

n (Н2) = 0,2/2 = 0,1 (моль)

n (H2O) прореаг. = 0,1 моль

m (H2O) прореаг = 1,8 г

m (H2O в р-ре) = 100 – 1,8 = 98,2 (г)

ω (МеOH) = m (МеOH) / m (р-ра г/моль

Пусть m (МеOH) = х

0,0238 = х / (98,2 + x)

x = 2,4, m (МеOН) = 2,4 г

n (МеOН) = 0,1 моль

М (МеOН) = 2,4 / 0,1 = 24 (г/моль)

М (Ме) = 7 г/моль

Ме - Li

Ответ: LiН.


2) При растворении 260 г неизвестного металла в сильно разбавленной азотной кислоте образуются две соли: Ме(NО3)2 и X. При нагревании X с гидроксидом кальция выделяется газ, который с ортофосфорной кислотой образует 66 г гидроортофосфата аммония. Определите металл и формулу соли X.

Найти:

Ме

Соль


Дано:

m (Ме) = 260 г

m ((NH4) 2HPO4) = 66 г


М ((NH4) 2HPO4) =132 г/моль







Ответ: Zn, соль - NH4NO3.




4Me + 10HNO3 = 4Me(NO3) 2 + NH4NO3 + 3H2O

4 моль 1моль

2NH4NO3 +Ca(OH) 2 = Ca(NO3) 2+2NH3 + 2H2O

2 моль 2моль

2NH3 + H3PO4 = (NH4) 2HPO4

2 моль 1моль

n ((NH4) 2HPO4) = 66/132 = 0.5 (моль)

n (NН3) = n (NH4NO3) = 1 моль

n (Ме) = 4моль

М (Ме) = 260/4 = 65 г/моль

Ме - Zn






3) В 198,2 мл раствора сульфата алюминия (ρ = 1 г/мл) опустили пластину неизвестного двухвалентного металла. Через некоторое время масса пластины уменьшилась на 1,8 г, а концентрация образовавшейся соли составила 18%. Определите металл.

Найти:

ω2 (NaOH)


Дано:

V р-ра = 198.2 мл

ρ (р-ра) = 1 г/мл

ω1 (соли) = 18%

m (р-ра) =1,8 г


М (Al) =27 г/моль

Al2(SO4)3 + 3Me = 2 Al+ 3MeSO4

3 моль 2моль 3 моль

m (р-ра до р-ции) = 198.2 (г)

m (р-ра после р-ции) = 198.2 + 1,8 = 200(г)


m (MeSO4)в-ва = 200 0,18 = 36 (г)

Пусть М (Ме) = х , тогда М (MeSO4) = х + 96


n (MeSO4) = 36 / (х + 96)


n (Ме) = 36/ (х + 96)

m (Ме) = 36x / (х + 96)


n (Al) = 24 / (х + 96),

m (Al) = 24 27 / (х + 96)


m (Ме) ─ m (Al) = ∆m (р-ра)

36x / (х + 96) ─ 24 27 / (х + 96) = 1,8

х = 24, М (Ме) = 24 г/моль

Металл - Mg

Ответ: Mg.



4) При термическом разложении 6,4 г соли в сосуде ёмкостью 1 л при 300,30С создалось давление 1430 кПа. Определите формулу соли, если при разложении её образуется вода и плохо растворимый в ней газ.


Найти:

Формулу соли


Дано:

m (соли) = 6,4 г

V (сосуда) = 1 л

Р = 1430 кПа

t=300.30C

R = 8.31Дж/мольК


n (газа) = PV/RT = 1430∙1 / 8,31573,3 = 0,3 (моль)


Условию задачи отвечают два уравнения:


NH4NO2 = N2 + 2H2O(газ)

1 моль 3 моль


NH4NO3 = N2O + 2H2O(газ)

1 моль 3 моль


n (соли) = 0,1 моль

М (соли) = 6,4/0,1 = 64 г/моль (NH4NO2)



Ответ: NH4N




Литература.

1 .Н.Е.Кузьменко, В.В.Ерёмин, А.В.Попков «Химия для школьников старших классов и поступающих в ВУЗы», Москва, «Дрофа» 1999

2. Г.П.Хомченко, И.Г.Хомченко «Сборник задач по химии», Москва «Новая Волна * Оникс» 2000

3. К.Н.Зеленин, В.П.Сергутина, О.В., О.В.Солод «Пособие по химии для поступающих в Военно – медицинскую академию и другие высшие медицинские учебные заведения»,

Санкт – Петербург, 1999

4. Пособие для поступающих в медицинские институты «Задачи по химии с решениями»,

Санкт – Петербургский медицинский институт им.И.П.Павлова

5. ФИПИ «ЕГЭ ХИМИЯ» 2009 – 2015 г.



Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 27.01.2016
Раздел Химия
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров2241
Номер материала ДВ-384380
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх