Урок "Решение задач на смеси веществ"

Урок «Решение задач на смеси веществ»

11 класс (Подготовка к ЕГЭ)

Г.А. Кольцова

Учитель химии МОУ «СОШ №3 городского округа город Нововоронеж»

Цели урока: Обобщить знания учащихся о свойствах основных классов неорганических и органических соединениях, отработать химические расчёты с использованием знаний полученных на уроках математики и физики.

Задачи.

1. Содействовать формированию основных мировоззренческих идей через познавательную активность и творческую самостоятельность учащихся.

2. Воспитывать умение работать самостоятельно с применением само- и взаимоконтроля.

3. Развивать интерес к химии.

Оборудование: Алгоритм решения задач на смеси веществ с похожими свойствами.

Ход урока.

1. Вступительное слово учителя. Определение количественного состава смесей нескольких веществ с похожими свойствами представляет собой математическую задачу, наиболее простым способом решения, которой является составление и решение системы уравнений.

Алгоритм решения подобных задач следующий.

1. Обозначить количество веществ через x, y, z.

2. Составить уравнения, связывающие эти переменные с численными данными, приведёнными в условии задачи, причём число уравнений, обычно должно равняться число переменных.

3. Решить систему уравнений и оформить ответ.

Пример. Смесь сульфида железа (II) и пирита массой 20,8 г подвергли обжигу, при этом образовалось 16 г твёрдого остатка. Определите состав смеси.

Дано: Решение:

m ( FeS и FeS₂) = 20,8 г 1) Вводим обозначения

+ О₂Пусть ν(FeS) = x моль,

m (Fe₂O₃) = 16 г ν(FeS₂) = y моль, тогда…

(можно составить уравнения,

ω (FeS) =? связывающие эти неизвестные).

ω (FeS₂) =?

______________________

2) План решения задачи:

1. найти массы сульфида железа и пирита и выразить массу смеси

2. по уравнениям реакций найти количества и массу образовавшегося твёрдого остатка

3. составить и решить систему уравнений

4. рассчитать массовые доли веществ в смеси

3. Расчёты:

а) Находим массы сульфида железа и пирита в смеси и составляем первое уравнение связи:

m (в-ва) = νM(в-ва); m (FeS) = 88x; m (FeS₂) = 120y; M(FeS) = 88г/моль; M(FeS₂) = 120 г/моль

88x + 120y = 20,8

x моль 0,5x моль

б) 4FeS + 7O₂ = 2Fe₂O₃ + 4SO₂

4 моль 2 моль

y моль 0,5y моль

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂

4 моль 2 моль

M(Fe₂O₃) = 160 г/моль

в) ν_общ.(Fe₂O₃) = моль, следовательно, 0,5x + 0,5y = 0,1

г) Составим систему линейных уравнений и решим её.

д) m(FeS) = 0,1 моль · 88 г/моль = 8,8 г

m(FeS₂) = 0,1 моль · 120 г/моль = 12 г

е) ω (в-ва) =

ω(FeS) = или 42 %

ω (FeS₂) = или 58 %

Ответ : 42 %, 58%.

1. Разложение 27,34 г смеси бертолетовой соли и перманганата калия сопровождалось выделением 4, 928 л кислорода (н.у.). Определите массы компонентов исходной смеси. (m(KMnO₄ )= 12,64 г; m(KClO₃) = 14,7 г)

2. К 16,6 г смеси этилового и пропилового спиртов прибавили избыток натрия, при этом выделилось 3,36 л (н.у.) водорода. Определите состав исходной смеси спиртов. (ω(С₂Н₅ОН)=27,71%; ω(С₃Н₇ОН)=72,29%).

3^*. Смесь сульфида железа (II) и пирита массой 20,8 г подвергли обжигу, при этом образовалось 6,72 л газообразного продукта (при н.у.). Определите массу твёрдого остатка, образовавшегося при обжиге. (m(Fe₂O₃) = 16г).

4^**. На полную нейтрализацию 5,24г смеси уксусного альдегида, муравьиной кислоты, уксусной кислоты израсходовано 21,341 мл 16% раствора КОН (плотность 1,148 г/мл). При обработке такой же смеси аммиачным раствором оксида серебра, образовался осадок, на полное растворение которого потребовалось 13,125 г 96% азотной кислоты. Определить процентный состав смеси. (ω(НСООН)=17,557%; ω(СН₃СОН)=25,191%; ω(СН₃СООН)=57,252%).

5^**. 13,8 г смеси, состоящей из кремния, алюминия и железа, обработали при нагревании избытком гидроксида натрия, при этом выделилось 11,2 л газа (н.у.). При действии на такую же массу смеси избытка соляной кислоты выделяется 8,96 л газа (н.у.). Определите массы компонентов смеси. (2,8 г кремния, 5,4 г алюминия, 5,6 г железа).

6^***. При пропускании газа, образующегося при сжигании 15,4 г смеси глицерина и этиленгликоля, через суспензию 50 г карбоната кальция в 1200 мл воды, последний полностью растворился. Определите объём газа (при температуре 20⁰С и давлении 103 кПа), который выделится при реакции такого же количества смеси с металлическим натрием. (5,9 л).

7^**. При растворении 1,11г смеси железных и алюминиевых опилок в 18,3%-ной соляной кислоте (плотность 1,09 г/мл) выделилось 0,672 л водорода (н.у.). Найдите массовые доли металлов в смеси и определите объём соляной кислоты, израсходованной на растворение смеси. (75,7% железа, 24,3 алюминия, 11 мл кислоты).

Задание на дом:

Решить задачу № 2, 3, 4. (Одну по выбору.)