Для всех учителей из 37 347 образовательных учреждений по всей стране

Скидка до 75% на все 778 курсов

Выбрать курс
Получите деньги за публикацию своих
разработок в библиотеке «Инфоурок»
Добавить авторскую разработку
и получить бесплатное свидетельство о размещении материала на сайте infourok.ru
Инфоурок Химия Другие методич. материалыЗадачи для решения студентами 1 курса специальности 33.02.01 "Фармация"

Задачи для решения студентами 1 курса специальности 33.02.01 "Фармация"

библиотека
материалов

ВНИМАНИЕ АЛГОРИТМ!

Расчёты по уравнению реакции, если один из реагентов взят в избытке

Дано: m (ν, VW) реагентов

Найти: m (ν, VW) продукта

Решение:

1. Составляем уравнение реакции

a A    +    b B    →    c C

a моль     b моль      c моль

2. Нахождение количества вещества реагентов ν(А) и ν(В):

 

ν = m/M

 

ν = V/Vm;

 

Wвещества = (mвещества •100%)/mраствора;

 

 

mвещества= (Wвещества• mраствора)/100%

 

3. Сравнение дробей – нахождение недостатка:

 

a    и     ν(В)/b

 

Если,  ν(А)/a > ν(В)/b, то вещество В в недостатке, расчёт ν(С) ведём по ν(В)

Если,  ν(А)/a < ν(В)/b, то вещество А в недостатке, расчёт ν(С) ведём по ν(А)

Если,  ν(А)/a = ν(В)/b, то расчёт ν(С) ведём по ν(В) или ν(А)

 

4. Определение ν(С) по УХР путём составления и решения пропорции:

ν(В)/b  =  ν(С)/с   или    ν(А)/a = ν(С)/с  

 

5. Нахождение величин, требуемых по условию:

m = ν•M;

V = ν•Vm;

Wвещества = (mвещества •100%)/mраствора

 

 

Решите задачи по теме: «Избыток – Недостаток»

Первый уровень

1. На оксид магния количеством вещества 0,1 моль подействовали раствором, содержащим 15 г азотной кислоты. Вычислите массу полученной соли. (Ответ: m Mg(NO3)2)= 14,8 г)

2. Вычислите массу соли, образовавшейся в результате взаимодействия 7,3 г хлороводорода с 5,6 л аммиака (н. у.) (Ответ: m(NH4Cl) = 10,7 г)

3. Вычислите объём водорода, выделившегося при взаимодействии цинка массой 13 г с раствором, содержащим 30 г серной кислоты (н.у.). (Ответ: V(H2) = 4,48 л)

Второй уровень

1. Какое количество вещества гидросульфата натрия образуется при смешивании 200 г 12% - го раствора серной кислоты со 100 г  8% - го раствора гидроксида натрия? (Ответ: 0,2 моль)

2. К раствору объёмом 153,5 мл  с массовой долей гидроксида калия 16%  и плотностью 1,14 г/мл прилили раствор объёмом 86,8 мл с массовой долей серной кислоты 20% и плотностью 1,14 г/мл. Определите массу образовавшейся соли. (Ответ: 34,8 г K2SO4)

Третий уровень

1. Смешали 100 г раствора, содержащего нитрат серебра массой 10,2 г, с раствором массой 50 г, содержащим ортофосфат натрия массой 6, 56 г. Определите массовые доли солей в полученном растворе. (Ответ: 3,6% NaNO3; 2,3% Na3PO4)

2. Водный раствор, содержащий гидроксид кальция массой 3,7 г, поглотил оксид углерода (IV) объёмом 1,68 л (н. у.). Определите массу осадка. (Ответ: m(CaCO3) = 2,5 г)

Выполнение заданий высокого уровня сложности

Задачи с расчетами по уравнениям реакций,
происходящих в растворах

При обучении школьников способам решения задач очень большое значение придаю применению алгоритмов. Я считаю, что вначале нужно уверенно овладеть небольшим числом стандартных приемов, получить представление о возможных типах задач. Это позволит ученику выйти на творческий уровень в своем дальнейшем химическом образовании и самообразовании.

Одно из заданий высокого уровня сложности (оно входит в третью часть экзаменационной работы – задание С4) проверяет умение производить расчеты по уравнениям реакций, происходящих в растворах.

В учебной литературе недостаточно подробно объясняются особенности решения таких задач. Поэтому мы с учениками вначале разбираем все моменты, на которые нужно обратить внимание, записываем алгоритмы в общем виде, рассматриваем решение задач каждого типа, затем отрабатываем умения на самостоятельном решении целого ряда подобных задач.

Прежде всего ученик должен усвоить понятие о массовой доле растворенного вещества, или, иначе, процентной концентрации раствора. Эта величина показывает отношение массы растворенного вещества к массе раствора:

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во = mр.в-во / mр-р.

Производные формулы:

mр.в-во = mр-рhello_html_7e9ff46b.gifр.в-во,

mр-р mр.в-во hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во.

Если в условии задачи указан объем раствора с определенной плотностью, то прежде всего находят массу раствора:

mр-р = Vр-рhello_html_4e4080a7.gifр-р,

затем – массу растворенного вещества:

mр.в-во = mр-рhello_html_7e9ff46b.gifр.в-во.

Количество вещества находят по массе растворенного вещества:

hello_html_7ba54787.gif mр.в-во / М.

Рассмотрим некоторые типы задач с расчетами по уравнениям реакций, происходящих в растворах.

 Нахождение массовых долей веществ в растворе после реакции.

При решении таких задач прежде всего нужно найти количества вещества реагентов. Если задача на избыток и недостаток, то количества вещества продуктов реакции находят по веществу, которое дано в недостатке.

Один из важных моментов – это нахождение массы раствора после реакции (массы полученного раствора, mр-р получ). Если какое-либо вещество взаимодействует с веществом, находящимся в растворе, то складывают массу вещества и массу раствора; в случае, когда оба реагирующих вещества даны в виде растворов, складывают массы двух растворов. Если в результате реакции образуется осадок или газ, то из полученной суммы вычитают массу вещества, ушедшего из раствора в виде осадка или газа:

mр-р получ = mв-во + mр-р – mосадок (газ),

mр-р получ = mр-р1 + m р-р2 – mосадок (газ).

При решении задач на избыток и недостаток нужно помнить о том, что в растворе после реакции будет находиться в растворенном виде не только продукт реакции, но и вещество, которое было дано в избытке.

Чтобы найти количество вещества, которое не прореагировало – избытка, нужно от исходного количества вещества отнять количество прореагировавшего вещества:

hello_html_7ba54787.gifизб = hello_html_7ba54787.gifисх – hello_html_7ba54787.gifпрор.

Затем найти его массу и массовую долю в растворе, полученном после реакции.

Задача 1. 4,8 г магния растворили в 200 мл 12%-го раствора серной кислоты (hello_html_4e4080a7.gif = 1,05 г/мл). Найти массовую долю соли в полученном растворе.

Дано:

m(Mg) = 4,8 г,

Vр-р(H2SO4) = 200 мл,

hello_html_4e4080a7.gifр-р(H2SO4) = 1,05 г/мл,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(H2SO4) = 12 %.

Найти: hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(MgSO4).

Р е ш е н и е

hello_html_7a1ee874.jpg

hello_html_7ba54787.gif(Мg) = m / M = 4,8 (г) / 24 (г/моль) = 0,2 моль.

mр-р(H2SO4) = Vр-рhello_html_4e4080a7.gif = 200 (мл)•1,05 (г/мл) = 210 г.

mр.в-во(H2SO4) = mр-рhello_html_7e9ff46b.gifр.в-во = 210•0,12 = 25,2 г.

hello_html_7ba54787.gifр.в-во(H2SO4) = m/M = 25,2 (г) / 98 (г/моль) = 0,26 моль.

В недостатке – Mg. Следовательно:

hello_html_7ba54787.gif(MgSO4) = 0,2 моль,

hello_html_7ba54787.gif(H2) = 0,2 моль.

mр.в-во(MgSO4) = M•hello_html_7ba54787.gif = 120 (г/моль)•0,2 (моль) = 24 г.

m(H2) = Mhello_html_7ba54787.gif = 2 (г/моль)•0,2 (моль) = 0,4 г.

mр-р получ = mр-р(H2SO4) + m(Mg) – m(H2) = 210 (г) + 4,8 (г) – 0,4 (г) = 214,4 г.

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(MgSO4) = mр.в-во(MgSO4) / mр-р получ = 24 (г) / 214,4 (г) = 0,112, или 11,2 %.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(MgSO4) = 11,2 %.

Задача 2. Смешали 250 г раствора сульфата железа(III) с концентрацией 8 % и 50 г раствора гидроксида натрия с концентрацией 30 %. Найти концентрацию веществ в получившемся растворе.

Дано:

mр-р(Fe2(SO4)3) = 250 г,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(Fe2(SO4)3) = 8 %,

mр-р(NaOH) = 50 г,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(NaOH) = 30 %.

Найти: hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во получ.

Р е ш е н и е

hello_html_1c030f87.jpg

mр.в-во(Fe2(SO4)3) = mр-рhello_html_7e9ff46b.gifр.в-во = 250 (г)•0,08 = 20 г.

hello_html_7ba54787.gif(Fe2(SO4)3) = m/M = 20 (г) / 400 (г/моль) = 0,05 моль.

mр.в-во(NaOH) = mр-рhello_html_7e9ff46b.gifр.в-во = 50 (г)•0,3 = 15 г.

hello_html_7ba54787.gif(NaOH) = m/M = 15 (г) / 40 (г/моль) = 0,375 моль.

В недостатке – Fe2(SO4)3. Следовательно:

hello_html_7ba54787.gif(Na2SO4) = 0,05 (моль)•3 = 0,15 моль.

hello_html_7ba54787.gif(Fe(OH)3) = 0,05 (моль)•2 = 0,1 моль.

hello_html_7ba54787.gifпрор(NaOH) = 0,05 (моль)•6 = 0,3 моль.

hello_html_7ba54787.gifизб(NaOH) = hello_html_7ba54787.gifисх – hello_html_7ba54787.gifпрор = 0,375 (моль) – 0,3 (моль) = 0,075 моль.

m(NaOH) = Mhello_html_7ba54787.gif = 40 (г/моль)•0,075 (моль) = 3 г.

m(Na2SO4) = Mhello_html_7ba54787.gif = 142 (г/моль)•0,15 (моль) = 21,3 г.

m(Fe(OH)3) = Mhello_html_7ba54787.gif = 107 (г/моль)•0,1 (моль) = 10,7 г.

m р-р получ = mр-р(Fe2(SO4)3 + mр-р(NaOH) – m(Fe(OH)3) = 250 (г) + 50 (г) –10,7 (г) = 289,3 г.

hello_html_7e9ff46b.gif р.в-ва(Na2SO4) = m / mр-р = 21,3 (г) / 289,3 (г) = 0,074, или 7,4 %.

hello_html_7e9ff46b.gif р.в-ва(NaOH) = m / mр-р = 3 (г) / 289,3 (г) = 0,01, или 1 %.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gif р.в-во(Na2SO4) = 7,4 %, hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(NaOH) = 1 %.

Задача 3. Карбонат кальция массой 10 г растворили при нагревании в 150 мл хлороводородной кислоты (hello_html_4e4080a7.gif = 1,04 г/мл) с массовой долей 9 %. Какова массовая доля хлороводорода в получившемся растворе?

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(HCl) = 4,2 %.

Задача 4. 5,6 г железа растворили в 100 мл 10%-го раствора соляной кислоты (hello_html_4e4080a7.gif = 1,05 г/мл). Вычислить массовую долю хлороводорода в полученном растворе.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(HCl) = 2,9 %.

Задача 5. 5,6 г железа растворили в 200 мл раствора соляной кислоты (hello_html_4e4080a7.gif = 1,05 г/мл) с массовой долей 10 %. Найти массовую долю соли в полученном растворе.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(FeCl2) = 5,9 %.

Задача 6. Смешали 110,4 г раствора карбоната калия с концентрацией 25 % и 111 г раствора хлорида кальция с концентрацией 20 %. Найти концентрацию вещества в полученном растворе.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(KCl) = 14,8 %.

Задача 7. Смешали 320 г раствора сульфата меди(II) с концентрацией 5 % и 120 г раствора гидроксида натрия с концентрацией 10 %. Найти концентрации веществ в полученном растворе.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(Na2SO4) = 3,3 %, hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(NaOH) = 0,9 %.

Более сложными являются задачи на нахождение массы (или объема) вещества, которое нужно добавить к раствору другого вещества для того, чтобы его концентрация изменилась в результате произошедшей реакции.

В этом случае алгоритм решения следующий:

1) нужно обозначить за x количество добавленного вещества – реагента;

2) выразить через х количества прореагировавшего с реагентом вещества и полученного в результате реакции газа или осадка;

3) найти количество растворенного вещества в исходном растворе и его количество, оставшееся после реакции (hello_html_7ba54787.gifоставш = hello_html_7ba54787.gif1 – hello_html_7ba54787.gifпрор);

4) выразить через х массу оставшегося в растворе вещества;

5) найти массу раствора, полученного после реакции:

mр-р получ = mреаг + mр-р1 – mосадок (газ);

mр-р получ = mр-р1 + mр-р2 – m осадок (газ).

6) все данные подставить в формулу:

hello_html_7e9ff46b.gif р.в-во2 = mоставш / mр-р получ.

7) найти количество вещества реагента, его массу или объем.

Задача 8. Найти массу карбоната кальция, которую следует добавить к 600 г раствора азотной кислоты с массовой долей 31,5 %, чтобы массовая доля кислоты уменьшилась до 10,5 %.

Дано:

mр-р1(HNO3) = 600 г,

hello_html_7e9ff46b.gif р.в-во1(HNO3) = 31,5 %,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во2 (HNO3) = 10,5 %.

Найти: m(CaCO3).

Р е ш е н и е

hello_html_m1965a888.jpg

hello_html_7ba54787.gif(СаСО3) = х моль; hello_html_7ba54787.gif(HNO3)прор = 2х моль;

hello_html_7ba54787.gif(СО2) = х моль, m(CO2) = 44x г;

m(CaCO3) = Mhello_html_7ba54787.gif = 100 (г/моль)•х (моль) = 100х г;

mр.в-во1(HNO3) = mр-р1hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во1 = 600 (г)•0,315 = 189 г;

hello_html_7ba54787.gif1(HNO3) = m р.в-во /М = 189 (г) / 63 (г/моль) = 3 моль,

hello_html_7ba54787.gifоставш(HNO3) = hello_html_7ba54787.gif1 – hello_html_7ba54787.gifпрор = 3 – 2х моль,

mоставш(HNO3) = Мhello_html_7ba54787.gif = 63 (г/моль)•(3 – 2х) = (189 – 126х) г;

mр-р получ = m(CaCO3) + mр-р1(HNO3) – m(CO2) = 100x + 600 – 44x = 600 + 56x,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во2(HNO3) = mоставш(HNO3) / mр-р получ.

0,105 = (189 – 126х) / (600 + 56х),

х = 0,955 моль, hello_html_7ba54787.gif(СаСО3) = 0,955 моль,

m(CaCO3) = Mhello_html_7ba54787.gif = 100 (г/моль)•0,955 (моль) = 95,5 г.

О т в е т. m(CaCO3) = 95,5 г.

Задача 9. Найти массу кристаллогидрата CaCl2•6H2O, которую необходимо добавить к 47 мл 25%-го раствора карбоната натрия (hello_html_4e4080a7.gif = 1,08 г/мл), чтобы получить раствор, в котором массовая доля карбоната натрия составила бы 10 %.

Дано:

Vр-р1(Na2CO3) = 47 мл,

hello_html_4e4080a7.gifр-р1(Na2CO3) = 1,08 г/мл,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во1(Na2CO3) = 25 %,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во2(Na2CO3) = 10 %.

Найти: m(CaCl2•6H2O).

Р е ш е н и е

hello_html_1c2afc5d.jpg

hello_html_7ba54787.gif(СaCl2•6H2O) = x моль, hello_html_7ba54787.gif(CaCl2) = x моль,

hello_html_7ba54787.gifпрор(Na2CO3) = х моль, hello_html_7ba54787.gif(СаСО3) = х моль;

m(CaCl2•6H2O) = Mhello_html_7ba54787.gif = 219 (г/моль)•х (моль) = 219х г;

m(CaCO3) = Mhello_html_7ba54787.gif = 100x г;

mр-р1(Na2CO3) = Vр-р1hello_html_4e4080a7.gifр-р1 = 47 (мл)• 1,08 (г/мл) = 50,76 г,

mр.в-во1(Na2CO3) = mр-р1hello_html_7e9ff46b.gif р.в-во1 = 50,76 (г)•0,25 = 12,69 г,

hello_html_7ba54787.gif1(Na2CO3) = mр.в-во1 / M = 12,69 (г) / 106 (г/моль) = 0,12 моль,

hello_html_7ba54787.gifоставш(Na2CO3) = hello_html_7ba54787.gif1 – hello_html_7ba54787.gifпрор = 0,12 – х,

mоставш(Na2CO3) = Mhello_html_7ba54787.gif = 106(0,12 – x) = 12,69 – 106x;

mр-р получ = m(CaCl2•6H2O) + mр-р1(Na2CO3) – m(CaCO3),

219x + 50,76 – 100x = 50,76 + 119x,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во2 mоставш(Na2CO3) / mр-р получ,

0,1 = 12,69 – 106х / 50,76 + 119х,

х = 0,0646 моль.

m(CaCl2•6H2O) = Мhello_html_7ba54787.gif = 219 (г/моль)•0,0646 (моль) = 14,14 г.

О т в е т. m(CaCl2•6H2O) = 14,4 г.

Задача 10. Какой объем 30%-го раствора аммиака (hello_html_4e4080a7.gif = 0,892 г/мл) необходимо добавить к 200 мл 40%-го раствора соляной кислоты (hello_html_4e4080a7.gif = 1,198 г/мл), чтобы массовая доля кислоты уменьшилась вчетверо?

О т в е т. Vр-р(NH3) = 108,2 мл.

Задача 11. Какой объем углекислого газа нужно добавить к 100 мл 20%-го раствора гидроксида натрия (hello_html_4e4080a7.gif = 4,1 г/мл), чтобы массовая доля гидроксида натрия уменьшилась вдвое?

О т в е т. V(CO2) = 10,9 л.

Задача 12. Найти объем раствора соляной кислоты (hello_html_4e4080a7.gif = 1,05 г/мл) с массовой долей 10 %, который нужно добавить к 350 г раствора гидроксида калия с массовой долей 10,5 %, чтобы концентрация щелочи составила 3 %.

О т в е т. Vр-р(HCl) = 135,6 мл.

Внимание: растворенное вещество – реагент!

При решении задач на растворы нужно помнить о том, что при обычных условиях с водой реагируют следующие вещества:

1) щелочные и щелочно-земельные металлы, например:

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2hello_html_221a4211.gif;

2) оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов, например:

СаО + Н2О = Са(ОН)2;

3) оксиды неметаллов, например:

SO3 + H2O = H2SO4;

4) многие бинарные соединения – гидриды, карбиды, нитриды и другие, например:

KН + Н2О = KОН + Н2hello_html_221a4211.gif.

Растворение вещества-реагента в воде.

Растворенным веществом в данном случае будет продукт взаимодействия вещества-реагента с водой. Масса раствора будет складываться из массы реагента и массы воды:

mр-р = mреаг + mH2O.

Если в результате реакции выделился газ, то

mр-р = mреаг + mH2O – mгаз.

Задача 13. В каком объеме воды нужно растворить 11,2 л оксида серы(IV), чтобы получить раствор сернистой кислоты с массовой долей 1 %?

Дано:

V(SO2) = 11,2 л,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(H2SO3) = 1 %.

Найти: V(H2O).

Р е ш е н и е

hello_html_m679c1c8f.jpg

hello_html_7ba54787.gif(SO2) = V / VM = 11,2 (л) / 22,4 (л/моль) = 0,5 моль, следовательно, hello_html_7ba54787.gif(H2SO3) = 0,5 моль.

mр.в-во(H2SO3) = Mhello_html_7ba54787.gif = 82 (г/моль)•0,5 (моль) = 41 г,

mр-р(H2SO3) = mр.в-во(H2SO3) / hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(H2SO3) = 41 (г) / 0,01 = 4100 г;

m(H2O) = mр-р(H2SO3) – m(SO2),

m(SO2) = Mhello_html_7ba54787.gif = 64 (г/моль)•0,5 (моль) = 32 г,

m(H2O) = 4100 (г) – 32 (г) = 4068 г,

V(H2O) = m/hello_html_4e4080a7.gif = 4068 (г) / 1 (г/мл) = 4068 мл, или 4 л 68 мл.

О т в е т. V(H2O) = 4068 мл.

Задачи, в которых неизвестна масса вещества-реагента, необходимого для образования раствора с определенной концентрацией.

Алгоритм решения следующий:

1) принять количество растворенного реагента за х моль;

2) согласно уравнению реакции выразить через х количества продуктов реакции;

3) найти через х массы реагента и продуктов реакции;

4) найти массу раствора;

5) подставить все данные в формулу для расчета массовой доли вещества в растворе:

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(продукт) = mр.в-во(продукт) / mр-р.

Задача 14. Найти массу гидрида лития, которую нужно растворить в 100 мл воды, чтобы получить раствор с массовой долей гидроксида лития 5 %.

Дано:

V(H2O) = 100 мл,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(LiOH) = 5 %.

Найти: m(LiH).

Р е ш е н и е

hello_html_m26727b5b.jpg

Пусть hello_html_7ba54787.gif(LiH) = x моль,

тогда hello_html_7ba54787.gif(LiOH) = x моль, hello_html_7ba54787.gif2) = х моль.

m(LiH) = Mhello_html_7ba54787.gif = 8 (г/моль)•х (моль) = 8х (г),

m(LiOH) = Mhello_html_7ba54787.gif = 24 (г/моль)•х (моль) = 24х г,

m(H2) = Mhello_html_7ba54787.gif = 2 (г/моль)•х = 2х г.

mр-р = m(LiH) + m(H2O) – m(H2),

m(H2O) = Vhello_html_4e4080a7.gif = 100 (мл)•1 (г/мл) = 100 г.

mр-р = 8х + 100 – 2х = 6х + 100.

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во(LiOH) = mр.в-во(LiOH) / mр-р,

0,05 = 24х / (6х + 100); 0,3х + 5 = 24х,

х = 0,21, hello_html_7ba54787.gif(LiH) = 0,21 моль.

m(LiH) = Mhello_html_7ba54787.gif = 8 (г/моль)•0,21 (моль) = 1,7 г.

О т в е т. m(LiH) = 1,7 г.

Растворение вещества-реагента в растворе.

В этом случае растворяемое вещество реагирует с водой, которая присутствует в растворе. Масса растворенного вещества во втором растворе складывается из массы вещества в первом растворе и массы вещества – продукта реакции:

mр.в-во1 = mр-р1hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во1,

mр.в-во2 = mр.в-во1 mр.в-во(прод.),

mр-р2 = mр-р1 + mреаг,

или mр-р2 = mр-р1 + mреаг – mгаз.

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во2 = mр.в-во2 / mр-р2.

Задача 15. К 200 г 10%-го раствора ортофосфорной кислоты добавили 28,4 г фосфорного ангидрида. Найти массовую долю кислоты в получившемся растворе.

Дано:

mр-р1(H3PO4) = 200 г,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во13РО4) = 10 %,

m(P2O5) = 28,4 г.

Найти: hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во23РО4).

Р е ш е н и е

hello_html_m1b68ed0e.jpg

hello_html_7ba54787.gif(P2O5) = m / M = 28,4 (г) / 142 (г/моль) = 0,2 моль,

hello_html_7ba54787.gifпрод3РО4) = 0,2 (моль)•2 = 0,4 моль.

mпрод3РО4) = Мhello_html_7ba54787.gif = 98 (г/моль)•0,4 (моль) = 39,2 г,

mр.в-во13РО4) = mр-р1hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во1 = 200 (г) •0,1 = 20 г,

mр.в-во23РО4) = mр.в-во23РО4) + mпрод3РО4) = 20 (г) + 39,2 (г) = 59,2 г;

mр-р23РО4) = mр-р13РО4) + mреаг2О5) = 200 (г) + 28,4 (г) = 228,4 г.

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во23РО4) = mр.в-во23РО4) / mр-р23РО4) = 59,2 (г) / 228,4 (г) = 0,2592, или 25,92 %.

О т в е т: hello_html_7e9ff46b.gif3РО4) = 25,92 %.

Задача 16. Найти массу фосфорного ангидрида, которую необходимо добавить к 70 г 10%-го раствора ортофосфорной кислоты, чтобы получить 40%-й раствор.

Дано:

mр-р13РО4) = 70 г,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во13РО4) = 10 %,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во23РО4) = 40 %.

Найти: m(P2O5).

Р е ш е н и е

hello_html_6cdd6a23.jpg

Пусть hello_html_7ba54787.gif2О5) = х моль,

тогда hello_html_7ba54787.gif3РО4) = 2х моль.

mпрод3РО4) = Мhello_html_7ba54787.gif = 98 (г/моль)•2х (моль) = 196х г.

mреаг2О5) = Мhello_html_7ba54787.gif = 142 (г/моль)•х (моль) = 142х г,

mр.в-во13РО4) = mр-р1hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во1 = 70 (г)• 0,1 = 7 г,

mр.в-во23РО4) = mр.в-во13РО4) + mпрод3РО4) = 7 + 196х, 000000

mр-р23РО4) = mр-р13РО4) + mреаг2О5) = 70 + 142х,

hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во23РО4) = mр.в-во23РО4) / mр-р23РО4),

0,4 = (7 + 196х) / (70 + 142х),

х = 0,15, hello_html_7ba54787.gif2О5) = 0,15 моль.

m(P2O5) = Mhello_html_7ba54787.gif = 142 (г/моль)•0,15 (моль) = 21,3 г.

О т в е т. m(P2O5) = 21,3 г.

Задача 17. В 240 мл воды опустили 69 г натрия. Найти массовую долю продукта в растворе.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gifпрод = 39,2 %.

Задача 18. Найти массовую долю кислоты в растворе, полученном при растворении 33,6 л сернистого газа в 320 г 5%-го раствора сернистой кислоты.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во223) = 33,4 %.

Задача 19. Какую массу оксида серы(VI) нужно растворить в 150 мл воды, чтобы получить 60%-й раствор серной кислоты?

О т в е т. m(SO3) = 144 г.

Задача 20. Найти массу оксида серы(VI), которую необходимо растворить в 99 г 40%-й серной кислоты, чтобы получить 80%-й раствор.

О т в е т. m(SO3) = 93 г.

Задача 21. Какую массу оксида фосфора(V) нужно растворить в 120 г воды, чтобы получить 40%-й раствор ортофосфорной кислоты?

О т в е т. m(P2O5) = 49 г.

Задача 22. К 180 г 50%-го раствора ортофосфорной кислоты добавили 42,6 г оксида фосфора(V). Найти массовую долю кислоты в полученном растворе.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gifр.в-во23РО4) = 66,8 %.

Задача 23. В 20 г воды растворили 3,5 г оксида натрия. Вычислите массовую долю растворенного вещества.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gif(NaOH) = 19,2 %.

Задача 24. К 120 г 8%-го раствора гидроксида натрия добавили 18,6 г оксида натрия. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе.

О т в е т. hello_html_7e9ff46b.gif р.в-во(NaOH) = 24,2 %.

Задача 25. Найти массу оксида серы(VI), которую нужно добавить к 2 л 8%-го раствора серной кислоты (hello_html_4e4080a7.gif = 1,06 г/мл), чтобы массовая доля серной кислоты стала равной 20 %.

О т в е т. m(SO3) = 248,2 г.

Задача 26. Какую массу фосфора необходимо сжечь в кислороде, чтобы, растворив полученный оксид в 1000 г раствора ортофосфорной кислоты с массовой долей 50 %, получить раствор этой кислоты с массовой долей 75 %?

О т в е т. m(P) = 173,2 г.

Задача 27. Какую массу натрия необходимо растворить в 120 мл воды для получения раствора щелочи с массовой долей 18 %?

О т в е т. m(Na) = 13,8 г.





Решение задач на вывод формул органических веществ

1. При сгорании 9 г первичного амина выделилось 2,24 л азота. Определите молекулярную и структурную формулу амина, приведите его название.

Элементы ответа:

1)    Записана стехиометрическая схема реакции горения амина:

      2RNH2 N2

2)    Найдено количество вещества амина:

            n(RNH2)=2n(N2)=2*2,24/22,4=0,2 моль

3)    Определена молярная масса амина:

      M=m/n=9/0,2=45 г/моль

4)    Установлена молекулярная формула амина: на радикал R приходится

45-(14+2)=29. Таким радикалом может быть только этил C2H5

Молекулярная формула амина C2H5NH2

5)    Записана структурная формула амина и дано его название:

      CH3-CH2-NHэтиламин

  2 Какую молекулярную формулу имеет одноатомный спирт, при взаимодействии 14,8г которого с металлическим натрием выделяется 2,24л водорода?

Элементы ответа:

 1) Составлено  уравнение  реакции

             2CnH2n+1ОН + 2Na → 2CnH2n+1ОNa  + H2

       Определены количества веществ  спирта и водорода

           n(H2) = 2,24л : 22,4л/моль  = 0,1 моль

по уравнению реакции

n(CnH2n+1ОН  ) : n(H2) = 2 : 1

следовательно, прореагировало 0,2 моль спирта

     2) Определено число атомов углерода в радикале и установлена   

     формула спирта

          14,8г : (14 n + 18) = 0,2

          n  = 4    С4Н9ОН  бутанол

 3. Массовая доля азота в одноосновной аминокислоте равна 15,73 %. Установите молекулярную формулу кислоты

Элементы ответа.

1) Записана общая формула аминокислоты и рассчитана её молярная масса:

Общая формула аминокислоты

        CnH2n(NH2COOH

       ω(N) = 14/ М(кислоты)

       М(кислоты) = 14/0,1573 = 89

 2) найдено число атомов углерода в молекуле кислоты и установлена её формула:

Определяем число атомов углерода

    М= 12n+2n+14+2+12+32+1 = 89

    14n = 89 – 61

    14n = 28

    n = 2        Формула кислоты C2H4(NH2)COOH

 4. В реакции «серебряного зеркала» 0,66г альдегида образует 3,24г осадка. Установите молекулярную формулу альдегида.

Элементы ответа:

1)    Составлено уравнение химической реакции и рассчитана

         молекулярная масса альдегида:

             0,66г                                               3,24г                           

         СnH2n+1 – COH             + Ag2O → 2 Ag + СnH2n+1 – C OOH          

               n = 1 моль                                  n = 2 моль

        m = M·n                                     m = M·n

        m = M                                         m = 216г

       0,66           3,24

        М        =    216

      М = 44 г/моль,  Мг = 44

2)    Найдено число атомов углерода и установлена молекулярная

    формула альдегида.

    12n + 2n +1 + 12 +16 + 1 = 44

    14n + 30 = 44                                                       

    14n = 14                                          CН3 – СOH

    n = 1                                                                   

 5. При взаимодействии 0,672л алкена (н.у.) с хлором образуется 3,39 г его дихлорпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена, запишите его структурную формулу и назовите

Элементы ответа:

1) Составлено уравнение хлорирования алкена:

    СnH2n + Cl2 → СnH2nCl2

     определено количество вещества алкена:

     n(СnH2n) = 0,672 / 22,4 = 0,03 моль

2) Показано, что количество веществ алкена и дихлоралкана равны

     nnH2nCl2) = n (СnH2n) = 0,03 моль

3) Рассчитана молярная масса алкена

     М(СnH2nCl2) = m/n = 3,39/0,03 = 113 г/моль

4) Рассчитано число атомов углерода (n) в молекуле алкена

    12n + 2n + 71 = 113

     n = 3

  Составлены молекулярная и структурная формулы алкена и дано его название:

    С3Н6 , СН3 – СН = СН – СН3,  пропен

6) При взаимодействии 11,6г предельного альдегида с избытком гидроксида меди(II) при нагревании образовался осадок массой 28,8г. Выведите молекулярную формулу альдегида

Элементы ответа:

    1) Записано уравнение реакции в общем виде и найдено количество вещества альдегида:

        CnH2n+1CHO + 2Cu(OH)2   CnH2n+1CHO + Cu2O + 2H2O

        n(CnH2n+1CHO) = n(Cu2O) =  28,8/144 = 0,2(моль).

        Рассчитана молярная масса альдегида:

        M(CnH2n+1CHO) =  11,6/0,2  =  58(г/моль).

 2) Определено число атомов углерода в молекуле альдегида и установлена его формула:   

         M(C nH2n+1CHO) = 12n + 2n + 1 + 12 + 1 + 16 = 14n + 30;

         14n + 30 = 58; n = 2; C2H5CHO 

7. При термическом разложении вещества образовалось 16 г  CuO, 18,4 г  NO2  и 2,24 л кислорода (н.у.). 

Определите формулу вещества, если его молярная масса равна 188 г/моль.

Элементы ответа:

1)    Рассчитаны количества веществ меди и кислорода в CuO, а также азота и кислорода в NO2:

     n(Cu) = n(O) = n(CuO) = 16/80 = 0,2 моль

     n(N) = 18,4/46 = 0,4 моль

     n(O) = 2n(NO2) = 2 · 0,4 = 0,8 моль

2)    Рассчитано суммарное количество вещества кислорода:

     n(O2) = 2,24/22,4 = 0,1 моль

     n(O)общ. = 0,2 + 0,8 + 0,1 · 2 = 1,2 моль

3)    Определена формула: n(Cu) : n(N) : n(O) = 0,2 : 0,4 : 1,2 = 1 : 2 : 6

CuN2O6 или Cu(NO3)2; Mr(Cu(NO3)2) = 188

 

8) При взаимодействии одного и того же количества алкена с различными галогеноводородами образуется соответственно 7,85 г хлорпроизводного или 12,3 г бромпроизводного. Определите молекулярную формулу алкена, запишите его название и структурную формулу.

Элементы ответа:

1) Составлены уравнения реакций алкена с различными галогеноводородами: 

CnH2n + HBr → CnH2n+1Br,  CnH2n + HCI → CnH2n+1CI.

 2) Показано, что в результате реакций образуется одинаковое число молей галогенопроизводных и рассчитано число атомов (n) в молекуле алкена:

      n(CnH2n+1CI) = n(CnH2n+1Br),

      7,85/(14 n +36,5) = 12,3/(14 n +81), n = 3

Определена молекулярная формула  алкена: C3H6



Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Учитель биологии и химии
Курс профессиональной переподготовки
Учитель химии
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Проверен экспертом
Общая информация
Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Химия окружающей среды»
Курс профессиональной переподготовки «Химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Маркетинг: теория и методика обучения в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Нанотехнологии и наноматериалы в биологии. Нанобиотехнологическая продукция»
Курс профессиональной переподготовки «Организация логистической деятельности на транспорте»
Курс повышения квалификации «Особенности подготовки к сдаче ОГЭ по химии в условиях реализации ФГОС ООО»
Курс повышения квалификации «Финансы: управление структурой капитала»
Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Современные образовательные технологии в преподавании химии с учетом ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Управление сервисами информационных технологий»
Курс профессиональной переподготовки «Техническое сопровождение технологических процессов переработки нефти и газа»
Курс профессиональной переподготовки «Осуществление и координация продаж»
Курс профессиональной переподготовки «Организация системы учета и мониторинга обращения с отходами производства и потребления»

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Репетиторы онлайн

✅ Подготовка к ЕГЭ/ГИА
✅ По школьным предметам

✅ На балансе занятий — 1

Подробнее