Практические занятия № 1,2. Расчеты по химическим формулам и уравнениям

Практические занятия № 1,2.

Расчеты по химическим формулам и уравнениям

Вариант №1

Цель работы: закрепление знаний по основным химическим понятиям и законам.

Оборудование: Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.

Содержание работы:

1.1.   Определение молярной массы вещества:

а) водорода (Н₂)

б) оксида кальция (СаО)

в) гидроксида железа(III)(Fe(OH)₃)

г) кремниевой кислоты (H₂SiO₃)

д) фосфата натрия (Na₃PO₄).

1.2.   Определение количества вещества по его массе:

а) азота (N₂), масса которого 7 г

б) оксида натрия (Na₂O), масса которого 3,1г

в) гидроксида кальция (Ca(OH)₂), масса которого 3,7 г

г) серной кислоты (H₂SO₄), масса которой 4,9 г

д) нитрата серебра (AgNO₃), масса которого 0,85 г

1.3. Определение количества вещества по его объему:

а) кислорода (O₂), объем которого 2, 24 л

б) аммиака (Н₃N), объем которого 448 л

в) диоксида углерода (СО₂), объем которого 6,72л

г) метана (СН₄), объем которого 4,48 л

д) сероводорода (Н₂S),  объем которого  3,36 л.

1.4. Определение относительной плотности одного газа по другому:

a) диоксида серы (SО₂) по водороду (Н₂);

6) аммиака (NH₃) по кислороду (О₂);

в) метана (СН₄) по азоту (N₂);

г) этана (С₂Н₄) по воздуху (M(возд.) = 29 г/моль);

д) ацетилена (С₂Н₂) по хлору (M(Cl₂)=71 г/моль).

1.5. Вычислите массовую долю элементов (%) в веществе: в гидроксиде натрия (NaOH).

2.1.  Определите массу нитрата серебра (AgNO₃), необходимого для получения осадка массой 28,7 г хлорида серебра (AgCl) при взаимодействии с избытком хлороводородной (соляной) кислоты (HCl).

2.2. Какой объем газа (Н₂) выделится (при н.у.) при взаимодействии 5,4 г алюминия (Al) с избытком раствора серной кислоты (H₂SO₄).

Основные формулы и уравнения реакций:

1.1.Определение молярной массы: а) кислорода (О₂): M (О₂) = 2A (O) = 2 16 = 32 г/моль;

б) оксида натрия (Na₂O): M (Na₂O) = 2А (Na) + A (O) = 223 + 16 = 46 + 16 = 62г/моль;

в) серной кислоты (Н₂SO₄): M(H₂SO₄)= 2A(H) +A(S)+4A(O)=21+32+416 = 2 + 32 +64 = 98 г/моль;

г) гидроксида бария (Ва(ОН)₂): M(Ва(ОН)₂) = A(Ba) + 2(A (O) + A(H)) = 137 + 2 (16 + 1) = 137 + 34 = 171 г/моль.

1.2. Определите количество вещества: а) иодида натрия(NaI),масса которого равна 90 г: 1) М (NaI) = A(Na) + A(I) = 23 + 127 = 150 г/моль,

 2)    ν (NaI) = ь, ответ: ь.

б) серы(S), масса которой 1,6 г: 1) М (S) = A(S) = 32 г/моль,

2) ν (S) =  =  = 0,5 моль,

1.3. Определите количество вещества: а) водорода (Н₂), объем которого 44,8 л: ν(Н₂) =  =  = 2 моль, ответ:2 моль;

б) хлороводорода (НCl), объем которого 3,36 л: ν(НCl) =  =  = 0,15 моль, ответ: 0,15 моль.

1.4. Определение относительной плотности одного газа по другому:

Определите относительную плотность (D) этана (С₂Н₆) по  

а) водороду: M(С₂Н₆) = 2A(C) + 6A(H) = 212 + 61 = 24 + 6 = 30 г/моль;

M (H₂) =2 A(H) = 21 = 2 г/моль;

 D_H2 (С₂Н₆) =  =  = 15.

б) кислороду: M (О₂) = 2 A (О) = 216 =  32 г/моль;

D_О2 (С₂Н₆) =  =  = 0,9375.

в) азоту: M (N₂) = 2 A (N) = 214 =  28 г/моль;  

  D_N2 (С₂Н₆) =  =  = 1,0714.

1.5. Определение массовой доли элементов в веществе (X_aY_bZ_c):

1) определяем молярную массу вещества: M(X_aY_bZ_c)= aA(X)+ bA(Y)+ cA(Z);

2) определение массовой доли элемента X в веществе (X_aY_bZ_c):

W(X) =  ;

3) определение массовой доли элемента Y в веществе (X_aY_bZ_c):

W(Y) =  ;

4) определение массовой доли элемента Z в веществе (X_aY_bZ_c):

W(Z) =  - (W(X) +  W(Y)).

2.1. Определение массы продукта реакции (исходного вещества) по массе исходного вещества (продукта реакции):

                                               Х г                   28,7 г

AgNO₃ + HCl = AgCl ↓+ HNO₃

                                     ν:          1 моль               1 моль

                                     M:          ... г/моль          ... г/моль

                                     m:            ... г                    ... г

2.2. Определение объема продукта реакции по массе исходного вещества:

                                                5,4 г                                             Х л

...Al + ...H₂SO₄ = (Al)₂(SO₄)₃ + ...H₂↑

                          ν:               .. моль                                      ... моль

                             M:             ... г/моль                      V_m         .... л/моль

                              m:              ... г                              V             .... л

Практические занятия № 1,2.

Расчеты по химическим формулам и уравнениям.

Вариант № 2

Цель работы: закрепление знаний по основным химическим понятиям и законам.

Оборудование: Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.

Содержание работы;

1.1.   Определение молярной массы вещества:

а) азота (N₂)

б) оксида магния (MgО)

в) гидроксида алюминия (Al(OH)₃)

г) угольной кислоты (H₂CO₃)

д) нитрата железа (III) (Fe(NO₃)₃).

1.2.   Определение количества вещества по его массе:

а)  брома (Br₂), масса которого 20 г

б)  сероводорода (Н₂S), масса которого 3,4 г

в) гидроксида бария (Ba(OH)₂), масса которого 1,71 г

г) азотной кислоты (HNO₃), масса которой 1,26 г

д) сульфита калия (К₂SО₃), масса которого 7,9 г

1.3. Определение количества вещества по его объему:

а) азота (N₂), объем которого 33,6 л

б) водяного пара (Н₂О), объем которого 16,8 л

в) диоксида серы (SO₂), объем которого 1,12 л

г) ацетилена (С₂Н ₂), объем которого 168 л

д) метаналя (CH₂O), объем которого 5,6 л.

1.4. Определение относительной плотности одного газа по другому:

а) оксида углерода (II) (СО) по водороду (Н₂);  

б) диоксида азота (N0₂) по кислороду (О₂);

в)этана (С₂Н₆) по азоту (N₂);

г) этаналя (С₂Н₄O) по воздуху (M(возд.) = 29 г/моль);

д) триоксида серы (SO₃) по хлору (M(Cl₂)=71 г/моль).

1.5. Вычислите массовую долю элементов (%) в веществе: в гидроксиде лития (LiOH).

2.1. Какая масса хлорида бария требуется для превращения 19,6 г серной кислоты в сульфат бария?

2.2. Какой объем оксида серы (IV) выделится (при н.у.) при взаимодействии 25,2 г сульфита натрия с избытком хлороводородной (соляной) кислоты?

Основные формулы и уравнения реакций:

1.1.Определение молярной массы: а) кислорода (О₂): M (О₂) = 2A (O) = 2 16 = 32 г/моль;

б) оксида натрия (Na₂O): M (Na₂O) = 2А (Na) + A (O) = 2 23 + 16 = 46 + 16 = 62 г/моль;

в) серной кислоты (Н₂SO₄): M(H₂SO₄)= 2A(H) +A(S)+4A(O)=21+32+416 = 2 + 32 + 64 = 98 г/моль;

г) гидроксида бария (Ва(ОН)₂): M(Ва(ОН)₂) = A(Ba) + 2 (A (O) + A(H)) = 137 + 2 (16 +1) = 137 + 34 = 171 г/моль.

1.2. Определите количество вещества: а) иодида натрия(NaI),масса которого равна 90 г: 1) М (NaI) = A(Na) + A(I) = 23 + 127 = 150 г/моль,

 2)    ν (NaI) = ь, ответ: ь.

б) серы(S), масса которой 1,6 г: 1) М (S) = A(S) = 32 г/моль,

2) ν (S) =  =  = 0,5 моль,

1.3. Определите количество вещества: а) водорода (Н₂), объем которого 44,8 л: ν(Н₂) =  =  = 2 моль, ответ:2 моль;

б) хлороводорода (НCl), объем которого 3,36 л: ν(НCl) =  =  = 0,15 моль, ответ: 0,15 моль.

1.4. Определение относительной плотности одного газа по другому:

Определите относительную плотность (D) этана (С₂Н₆) по  

а) водороду: M(С₂Н₆)=2A(C)+6A(H)=212+624+6=30 г/моль;

M (H₂) =2 A(H) = 21 = 2 г/моль;

 D_H2 (С₂Н₆) =  =  = 15.

б) кислороду: M (О₂) = 2 A (О) = 216 =  32 г/моль;

D_О2 (С₂Н₆) =  =  = 0,9375.

в) азоту: M (N₂) = 2 A (N) = 214 =  28 г/моль;  

  D_N2 (С₂Н₆) =  =  = 1,0714.

1.5. Определение массовой доли элементов в веществе (X_aY_bZ_c):

1) определяем молярную массу вещества: M(X_aY_bZ_c)= aA(X)+ bA(Y)+ cA(Z);

2) определение массовой доли элемента X в веществе (X_aY_bZ_c):

W(X) =  ;

3) определение массовой доли элемента Y в веществе (X_aY_bZ_c):

W(Y) =  ;

4) определение массовой доли элемента Z в веществе (X_aY_bZ_c):

W(Z) =  - (W(X) +  W(Y)).

2.1. Определение массы продукта реакции (исходного вещества) по массе исходного вещества (продукта реакции):        Х г       19,6 г

                                             BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ ↓+ ...HCl

                                     ν:       1 моль    1 моль

                                     M:    ... г/моль   ... г/моль

                                     m:         ... г         ... г

2.2. Определение объема продукта реакции по массе исходного вещества:

                                                           25,2 г                                   Х л

...HCl + Na₂SO₃ = ... NaCl + H₂O + SO₂↑

                          ν:                       .. моль                                  ... моль

                             M:                       ... г/моль                 V_m         .... л/моль

                              m:                        ... г                         V            ... л

Ответы на задания 1 - го варианта:

1.1 а) M (Н₂) = 2А(Н) = 21 = 2 г/моль;

б) M (CaO)  = А(Ca) + A(O) = 40 + 16 =56 г/моль;

в) M (Fe(OH)₃) = А(Fe) + 3А(О) + А(Н)) = 56 + 31) = 107 г/моль;          

г) M (H₂SiO₃) = 2А(Н) + А(Si) + 3 А(O) = 2  1 + 28 + 3 = 78 г/моль;         

д) M (Na₃PO₄) = 3  A(Na) + A(P) + 4  A(O) = 3  23 + 31 + 4  16 = 164 г/моль.

1.2. а) M (N₂) = 2А(N) = 214 = 28 г/моль,

ν (N₂) = ь; ответ: ь;

б) M (Na₂O) = 2А (Na) + A (O) = 2 23 + 16 = 46 + 16 = 62 г/моль;

ν (Na₂O) = ь; ответ: ь;

в)  M(Cа(ОН)₂) = A(Ca) + 2 (A (O) + A(H)) = 40 + 2 (16 +1) = 40 + 34 = 74 г/моль;

ν (Ca(OH)₂) = ь; ответ: ь;

г)  M(H₂SO₄)= 2A(H) +A(S)+4A(O)=21+32+416 = 2 + 32 + 64 = 98 г/моль;

ν (H₂SO₄) = ь; ответ: ь;

д)  M(AgNO₃) = A(Ag) + A(N) + 3  A(O) = 108 + 14 + 3  16 = 170 г/моль;

ν (AgNO₃) = ь; ответ: ь.

1.3.  а) ν(O₂) =  =  = 0,1 моль, ответ:0,1 моль;

б) ν(NH₃) =  =  = 20моль, ответ:20 моль;

в) ν(CO₂) =  =  =0,3моль, ответ: 0,3 моль;

г) ν(CH₄) =  =  =0,2моль, ответ: 0,2 моль;

 д) ν(H₂S) =  =  =0,15моль, ответ: 0,15 моль.

1.4.  а)  D_H2 (SO₂) =  =  = 32;

б) D_O2 (H₃N) =  =  = 0,53;

в) D_N2 (CH₄) =  =  = 0,57;

г) D_возд (C₂H₄) =  =  = 0,97;

д) D_Cl2 (C₂H₂) =  =  = 0,37.

1.5.  M(NаОН) = A(Na) + A (O) + A(H) = 23 + 16 +1 = 40 г/моль.,

W(Na) =   =   = 57,5 %;

W(O) =   =   = 40 %;

W(H) = 100 % - (W(Na) + W(O)) = 100 % - (57,5 %+ 40 %) = 2,5 %.

Ответ: W(Na) = 57,5 %; W(O) = 40 %; W(H) = 2,5 %.

2.1.                              Х г                    28,7 г

                                       AgNO₃ +  HCl = AgCl ↓+ HNO₃

                           ν:       1 моль                  1 моль

                          M:       170 г/моль           143,5г/моль

                          m:        170 г                    143,5 г

х = m(AgNO₃) = 170 28,7 / 143,5 = 34 г. Ответ: 34 г

2.2.                                                      5,4 г                                           Х л

2 Al + 3 H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3 H₂↑

                          ν:                2 моль                                      3 моль

                             M:              27 г/моль                      V_m        22,4 л/моль

                              m:              54 г                               V          67,2 л

Х =  V (H₂) = 5,4  67,2 / 54 = 6,72л. Ответ: 6,72 л

Ответы на задания 2 - го варианта:

1.1 а) M (N₂) = 2А(N) = 214 = 28 г/моль;

б) M (MgO)  = А(Mg) + A(O) = 24 + 16 =40 г/моль;

в) M (Al(OH)₃) = А(Al) + 3А(О) + А(Н)) = 27 + 31) = 78 г/моль; 

г) M (H₂CO₃) = 2А(Н) + А(C) + 3 А(O) = 2  1 + 12 + 3 = 62 г/моль;           

д) M (Fe(NO₃)₃) = A(Fe) + 3  (A(N) + 3  A(O)) = 56 + 3  (14 + 3  16) = 242 г/моль.

1.2. а) M (Br₂) = 2А(Br) = 280 = 160 г/моль,

ν (Br₂) = ь; ответ: ь;

б) M (H₂S) = 2А (H) + A (S) = 2 1 + 32 = 2 + 32 = 34 г/моль;

ν (H₂S) = ь; ответ: ь;

в)  M(Bа(ОН)₂) = A(Ba) + 2 (A (O) + A(H)) = 137 + 2 (16 +1) = 137 + 34 = 171 г/моль;

ν (Ba(OH)₂) = ь; ответ: ь;

г)  M(HNO₃)= A(H) +A(N)+3A(O)=1+14+316 = 1 + 14 + 48 = 63 г/моль;

ν (HNO₃) = ь; ответ: ь;

д)  M(K₂SO₃) = 2 (A (K) + A(S) + 3  A(O) = 2 39+ 32 + 3  16 = 78 + 32 + 48=158 г/моль;

ν (K₂SO₃) = ь; ответ: ь.

1.3.  а) ν(N₂) =  =  = 1,5 моль, ответ:1,5 моль;

б) ν(H₂O) =  =  = 0,75моль, ответ:0,75 моль;

в) ν(SO₂) =  =  = 0,05моль, ответ: 0,05 моль;

г) ν(C₂H₂) =  =  =7,5моль, ответ: 7,5 моль;

 д) ν(CH₂O) =  =  = 0,25моль, ответ: 0,25 моль.

1.4.  а)  D_H2 (СO) =  =  = 14;

б) D_O2 (NO₂) =  =  = 1,44;

в) D_N2 (C₂H₆) =  =  = 1,07;

г) D_возд (C₂H₄O) =  =  = 1,52;

д) D_Cl2 (SO₃) =  =  = 1,13.

1.5.  M(LiОН) = A(Li) + A (O) + A(H) = 7 + 16 +1 = 24 г/моль.,

W(Li) =   =   = 29,17 %;

W(O) =   =   = 66,67 %;

W(H) = 100 % - (W(Na) + W(O)) = 100 % - (29,17 %+ 66,67 %) = 3,63 %.

Ответ: W(Na) = 29,17 %; W(O) = 66,67%; W(H) = 3,63 %.

2.1):                                Х г       19,6 г

BaCl₂ + H₂SO₄ = BaSO₄ ↓+ 2 HCl

                                          ν:       1 моль       1 моль

                                            M:  208 г/моль   98 г/моль

                                             m:  208 г            98 г

Х = m(BaCl₂) = 208 19,6 / 98 = 41,6 г. Ответ: 41,6 г

2.2.                                                      25,2 г                                  Х л

2 HCl + Na₂SO₃ = 2 NaCl + H₂O + SO₂↑

                                     ν:             1 моль                                1 моль

                                           M:          126г/моль                 V_m      .22,4 л/моль

                                            m:          126. г                        V        22,4 л

Х = V (SO₂) = 25,2  22,4/ 126 = 4,48л. Ответ: 4,48 л