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 / Конспекты / Урок на тему: Решение задач алгебраическим способом. 11 класс
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

Урок на тему: Решение задач алгебраическим способом. 11 класс

библиотека
материалов

8



hello_html_19333b67.gifhello_html_2cfb5d8.gifhello_html_7f20750f.gifhello_html_77ab3431.gifhello_html_48a02662.gifhello_html_48a02662.gifhello_html_m10769be9.gifhello_html_m7eebf081.gifhello_html_39165dc5.gifhello_html_6fef89e.gifhello_html_m6034ba5.gifhello_html_71b41f93.gifhello_html_m45c3341b.gifhello_html_m25836a3c.gifhello_html_3e19b457.gifhello_html_23916c38.gifhello_html_61de3c64.gifhello_html_m45c3341b.gifhello_html_61de3c64.gifhello_html_m7eebf081.gifhello_html_1eb95ef3.gifhello_html_56f02cfc.gifhello_html_11725e1d.gifhello_html_11725e1d.gifhello_html_61de3c64.gifhello_html_324fa058.gifhello_html_324fa058.gifhello_html_11725e1d.gifhello_html_61de3c64.gifhello_html_11725e1d.gifhello_html_61de3c64.gifhello_html_11725e1d.gifhello_html_11725e1d.gifhello_html_61de3c64.gifhello_html_61de3c64.gifhello_html_61de3c64.gifhello_html_11725e1d.gifhello_html_1eb95ef3.gifhello_html_m7eebf081.gifhello_html_m7eebf081.gifhello_html_m7eebf081.gifhello_html_m333be2cf.gifhello_html_65ebeb7b.gifhello_html_7cc80b21.gifhello_html_m6d0a79ff.gifhello_html_3e19b457.gifhello_html_m115eb243.gifhello_html_3053d57a.gifhello_html_3053d57a.gifhello_html_480c47c2.gifhello_html_42117fa0.gifhello_html_3e19b457.gifhello_html_23146f20.gifhello_html_m4d7ec51e.gifhello_html_m4d7ec51e.gifhello_html_711ee235.gifhello_html_3b4ebe07.gifhello_html_m647f1c3b.gifhello_html_m647f1c3b.gifhello_html_m647f1c3b.gifhello_html_m647f1c3b.gifhello_html_m2bde97a4.gifhello_html_m2bde97a4.gifhello_html_m6966541a.gifhello_html_m6966541a.gifhello_html_m270caaa0.gifhello_html_m270caaa0.gifhello_html_m2b58ac44.gifhello_html_m2b58ac44.gifhello_html_m410114ab.gifhello_html_m410114ab.gifhello_html_m65d24473.gifhello_html_m65d24473.gifhello_html_m2fb0a44b.gifhello_html_m2fb0a44b.gifhello_html_2b1e4f28.gifhello_html_2b1e4f28.gifhello_html_m4cf2107e.gifhello_html_m4cf2107e.gifhello_html_6748a247.gifhello_html_6748a247.gifhello_html_m647f1c3b.gifhello_html_m647f1c3b.gifhello_html_m20ac93a6.gifhello_html_m20ac93a6.gifhello_html_m6fe7e3b2.gifhello_html_m6fe7e3b2.gifhello_html_m521a969c.gifhello_html_m521a969c.gifhello_html_m647f1c3b.gifhello_html_m647f1c3b.gifhello_html_m20ac93a6.gifhello_html_m20ac93a6.gifhello_html_6dcc91dd.gifhello_html_6dcc91dd.gifhello_html_m77ca66b2.gifhello_html_m77ca66b2.gifhello_html_1073f8a2.gifhello_html_1073f8a2.gifРешение химических задач алгебраическим способом.

Метод решения химических задач алгебраическим способом очень удобен и используется при решении задач на взаимодействие смесей веществ или сплавов.

Данный материал может быть использован учителями химии, работающими в профильных классах естественнонаучной направленности, а также при изучении элективных курсов по решению химических задач на старшей ступени обучения.

Тексты задач взяты из следующих источников:

  1. О.С. Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Пономарев, В.И. Теренин.

Химия 10 класс, учебник профильного уровня « Дрофа» 2010 г.

  1. О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова. Химия 11 класс, учебник профильного уровня « Дрофа» 2010 г.

  2. И. Г. Хомченко. Общая химия ( сборник задач и упражнений) Москва « Новая Волна» 2003 г.



Материал подготовила:

Шаломанова Наталья Владимировна, учитель химии I квалификационной категории

МОУ – СОШ с. Рекорд Краснокутского района Саратовской области.

































Задача № 1.

При пропускании смеси метана, оксида углерода (II) и ( IV) объемом 33,6 л через раствор гидроксида натрия, взятого в избытке объем исходной смеси уменьшился на 13,44 л. Для полного сгорания такого же количества потребовался кислород объемом 20,16 л. Определите объемы газов в исходной смеси.

Решение: Составим уравнения взаимодействия компонентов смеси с гидроксидом натрия.

Из всех компонентов смеси с гидроксидом натрия реагирует только оксид углерода ( IV).

  1. CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 + H2O

По условию задачи объем исходной смеси уменьшился за счет оксида углерода (IV), который полностью израсходовался в реакции 1).

Найдем количество смеси и количество оксида углерода ( IV).



а) nсмеси = hello_html_2a01a68b.gif=hello_html_749734a7.gif=1,5 моль б) n( CO2 )= hello_html_2a01a68b.gif=hello_html_3baf27d8.gif= 0,6 моль.



Просчитаем количество вещества, оставшихся в смеси газов:

n ( CH4)(CO) = nсмеси- n( CO2 )= 1,5 – 0,6 = 0,9 моль



  1. Запишем уравнения взаимодействия неизрасходованных газов из смеси с кислородом.

умоль х моль

а) 2 CO + O2= 2 CO2 б) CH4 + 2O2 = CO2 + 2 Н2О

2 моль 1 моль 1 моль 2 моль

Предположим, что n( СО) в реакции 2а) равно у моль, а n( СН4) по реакции ) равно х моль,

Из уравнения 2а) n( О2) = hello_html_m3916711.gifn (CO)= hello_html_m3916711.gifу или 0,5 у; из уравнения 2б) n( О2) =2 n( СН4) = 2х.

Составим систему уравнений:

х + у = 0,9 ͢ х = 0,9 -у ͢ х = 0,9-у ͢ х =0,9 - у ͢ 2х + 0,5 у =0,9 2*(0,9-у) +0,5у=0,9 1,8 – 2у + 0,5у=0,9 - 1,5у=-0,9

х =0,9 - у ͢ х =0,9 - у ͢ х = 0,3 моль у = - 0,9 : ( - 1,5) у = 0,6 у = 0,6 моль

  1. Находим объем каждого газа в смеси по формуле: V = Vm* n



V смеси = 33, 6 л n( СО2) = 0,6 моль; V = 22,4 *0,6 = 13,44 л.

n ( СН4) = 0,3 моль; V = 22,4 *0,3 = 6,72 л.

n ( СО) = 0,6 моль; V = 22,4*0,6 = 13,44 л.



Ответ: V( СО2) = 13,44 л

V( СН4) = 6,72 л

V( СО) = 13,44 л.

Задача № 2

Имеется смесь метанола и этиленгликоля массой 6,3 г. При обработке смеси избытком натрия выделяется водород в количестве, необходимым и достаточным для гидрирования 2.24 л пропена. Определить массовые доли спиртов в исходной смеси.

Решение: Составим уравнения реакций, описанных в данной задаче.

1.

2СН3ОН + 2 Na = 2 СН3ОNa + Н2

2 моль 1 моль

n2) = n ( СН3ОН)


2.

С2Н6О2 + 2 Na = C2H4 (ONa)2 + H2

1 моль1 моль


n2) = n ( С2 Н6О2 )


3.

С3Н6 + Н2 = С3Н8

1 моль1 моль


n2)= n( С3Н6)


По реакции № 3 количество водорода равно количеству пропена, следовательно:

V ( H2) =V ( C3H6), объем водорода равен 2.24л ( это и есть объем водорода, выделившийся в результате химических реакций № 1 и № 2.

Сопоставим данные для спиртов, содержащихся в исходной смеси и водорода.

метанол

этиленгликоль

водород

M ( CH3OH) = 32 г/моль

M ( С2Н6О2) = 62 г/моль


n ( H2) = 0,5х

по уравнению № 1

n ( H2)= у

по уравнению № 2

n ( общ) = =0,1 моль

n ( CH3OH)= х моль

n ( С2Н6О2 )= у моль



m ( CH3OH)= 32х

m ( С2Н6О2 )= 62у




























II. Составим систему уравнений: Для первого уравнения используем данные, израсходованного в уравнениях № 1, № 2 водорода. Для второго уравнения используем данные спиртов из смеси, вступивших в реакции № 1, № 2.

у = 0,1-0,5 х у = 0,1-0,5 х у = 0,1-0,5 х

32х + 6͢2у = 6,3 32х + 62(0,1 – 0,5х) = 6,3 32х + 6,2 – 31х = 6,3



у = 0,1 – 0,5 х у = 0,1 – 0,5 *0,1 у = 0,05 моль

х = 6,3 -6,2 х = 0,1 х = 0,1 моль

III. Найдем массовые доли компонентов смеси:

ᴡ (CH3OH) = = 100% = 50,78 %

ᴡ (С2 Н6О2) = = 100% = 49,22 %

Ответ: ᴡ (CH3OH)= 50,78 %, ᴡ (С2 Н6О2)= 49,22%

Задача № 3

При взаимодействии 8 г смеси железа и магния с соляной кислотой выделилось 4,48 л водорода ( при н.у). Сколько граммов железа и магния содержалось в смеси.

Решение: Запишем уравнения химических реакций, описанных в задаче.

  1. m( смеси) = 8 г 1) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

1 моль 1 моль V выделившихся газов = 4,48 л

2) Mg + 2HCl = MgCl2 + H2

1 моль 1 моль

Предположим, что в реакции № 1 прореагировало х моль железа,

в реакции № 2 у моль магния, тогда : n ( Н2) = х моль (по реакции № 1),

n ( Н2) = у моль (по реакции № 2).

Сопоставим данные металлов смеси и выделившегося в реакциях водорода.

Железо

магний

водород

M( Fe) = 56 г/моль

M( Mg) = 24 г/моль

n( Н2) = х моль( по уравнению №1)

n( Н2) = у моль( по уравнению №2)

nобщ == = о,2 моль

n ( Fe) = х моль

n (Mg) = у моль


m ( Fe) = 56х

m ( Mg)= 24у




56х + 24 у = 8

  1. Составим систему уравнений:

х + у = 0,2 у = 0,2-х у = 0,2 - х

56х + 24 у = 8 56х + 24 ( 0,2 –х) = 8 56х +4,8 -24х =8



у= 0,2 - х у = 0,2 - х у = 0,2-0,1 у = 0,1

32х=3,2 х = = 0,1 х = 0,1 х = 0,1

  1. Находим m( Fe) и m( Mg)

а) m( Fe) = M*n = 56*0,1 = 5,6 г. б) m( Mg) = M*n = 24*0,1 = 2,4г.





Ответ: m( Fe) = 5,6 г, m( Mg) =2,4г.









Задача № 4 При гидрировании смеси этилена с пропиленом массой 9,8 г получена смесь этана с пропаном массой 10,4 г. Рассчитайте объемную долю этилена в исходной смеси.

Решение: Составим уравнения химических реакций по условию задачи.

  1. m смеси= 9,8 г 1) С2Н4+ Н2= С2Н6

1 моль 1 моль 1 моль m смеси продуктов реакций = 10,4 г.

2) С3Н6 + Н2 = С3Н8

1 моль 1 моль 1 моль

Масса веществ продуктов реакции больше массы исходной смеси за счет присоединения водорода. Найдем массу водорода, вступившего в реакцию № 1 и № 2. m( H2) = m смеси продуктов реакций - m исходной смеси = 10,4 – 9,8 = 0,6 г.

II.Допустим, что в реакцию № 1 вступило х моль этилена, следовательно: n( H2) = х моль

( по реакции № 1).

В реакцию № 2 вступило у моль пропилена и у моль водорода ( по реакции № 2)

Сопоставим данные исходных веществ и продуктов реакции и составим систему уравнений.

С2 Н4

С3 Н6

С2 Н6

С3 Н8

Н2

M(С2 Н4)= 28 г/моль

M(С3Н6)= 42 г/моль

M(С2 Н6)= 30 г/моль

M(С3Н8)= 44 г/моль

M(Н2)= 2 г/моль

n(С2 Н4)=х моль

n(С3Н6)=у моль

n(С2 Н6)=х моль

n(С3Н8)=у моль

n(Н2)=х моль по уравнению № 1

n(Н2)=у моль по уравнению № 2 n( смеси Н2)= = = 0,3моль

m (С2 Н4)=28 х

m (С3 Н6)=42 у

m (С2 Н6)=30 х

m (С3 Н8)=44у

х + у = 0,3

28 х + 42 у = 9,8 г

30 х + 44 у = 10,4 г

Получим систему уравнений:

х + у = 0,3 у = 0,3 - х

28 х + 42 у = 9,8 28 х + 42 у = 9,8 ( массы исходных веществ)

30 х + 44у = 10,4 30 х + 44у = 10,4 ( массы продуктов реакций)

При решении системы уравнений можно использовать одно из двух уравнений ( подсчет по массе исходных веществ или по массе продуктов реакции) результат будет одинаковым.

у = 0,3- х у = 0,3- х у = 0,3- х у = 0,3-0,2= 0,1

28х + 42( 0,3 – х) = 9,8 28х + 12,6 – 42х = 9,8 -14х = - 2,8 х = 0,2

III.Находим объемную долю этилена в исходной смеси:

ȹ( С2Н4) = * 100% = * 100%= * 100%=66,6%



Ответ: ȹ( С2Н4)= 66,6%

Задача № 5 Смесь метанола с этанолом массой 14,2 г сожгли. Образовавшийся оксид углерода ( IV) пропустили через раствор гидроксида кальция, получили осадок массой 50 г. Рассчитайте массовую долю метанола в исходной смеси. Решение: Запишем уравнения всех химических реакций, описанных в задаче.

  1. 2 СН3ОН + 3О2 = 2 CO2↑ + 4 H2O

2 моль 2 моль

С2Н5ОН + 3О2 = 2 CO2↑ + 3 H2O

1 моль 2 моль

СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3↓ + Н2О

По уравнению ③ найдем n(СО2), согласно уравнению n(СО2) = n (СаСО3), так как известна масса осадка СаСО3 можно определить n (СаСО3)

n (СаСО3) = = = 0,5 моль, значит n(СО2)= 0,5 моль ( именно столько оксида углерода ( IV) выделилось в реакциях ①, ②.

II.Предположим, что n( CH3OH) в реакции ① взяли х моль, тогда n(СО2)=х моль, так как количества вещества их равны по уравнению ①. n( C2 H5OH) в реакции ② взяли у моль, тогда n(СО2)=2у моль, так как, n( C2 H5OH) = 2n(СО2) ( по уравнению②) Сопоставим данные исходных веществ и продуктов реакций ①②, а именно СО2

метанол

этанол

оксид углерода (IV )

M(CH3OH) = 32 г/моль

M( C2 H5OH) = 46 г/моль

n(СО2)=х моль (по уравнению ①)

n(СО2)=2у моль (по уравнению ②)

n(смеси) = 0,5 моль

( по уравнению ③)

n(CH3OH)= х моль

n( C2 H5OH) = у моль

m(CH3OH)= 32х

m( C2 H5OH) = 46у

32х + 46у = 14,2

  1. Составляем систему уравнений:

х + 2у = 0,5 ͢ х = 0,5-2у ͢ х = 0,5-2у ͢ х =0,5 – 2у ͢

32х + 46 у = 14,2 32х + 46 у = 14,2 32(0,5- 2у)+ 46у = 14,2 16-64у+46у=14,2

х = 0,5 – 2у ͢ х = 0,5 – 2у ͢ х = 05 - 2*0,1 ͢ х = 0,3

- 18у = -1,8 у = 0,1 у = 0,1 у = 0,1

IV. Находим m(CH3OH) по формуле: m = M*n ; m(CH3OH)= 32*0,3 = 9,6 г. V.Вычисляем ᴡ(CH3OH)

(CH3OH) = * 100%; ᴡ(CH3OH) = * 100% = 67,7 % Ответ: ᴡ(CH3OH)= 67,7%












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

Краткое описание документа:

  Решение химических задач алгебраическим способом.

Метод решения химических задач алгебраическим способом  очень удобен и используется при решении задач на взаимодействие смесей веществ или сплавов.

Данный материал может быть использован учителями химии, работающими в профильных классах  естественнонаучной направленности, а также при изучении элективных курсов по решению химических задач на старшей ступени обучения.

Тексты задач взяты из следующих источников:

 1.       О.С. Габриелян, Ф.Н. Маскаев, С.Ю. Пономарев, В.И.  Теренин.

   2.     О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова.                                                                  Химия 11 класс, учебник профильного уровня « Дрофа» 2010 г.

3.        И. Г. Хомченко. Общая химия ( сборник задач и упражнений) Москва « Новая Волна» 2003 г.

Автор
Дата добавления 26.05.2015
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров430
Номер материала 545747
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