Печатается по решению Педагогического совета колледжа

Министерство образования и науки Красноярского края
КГАОУ СПО «Канский педагогический колледж»
Химия.
Алгоритм решения задач
Рекомендации для самостоятельной работы
Специальность 050503 – «Технология»
Канск 2011
Печатается по решению Педагогического совета колледжа
Автор-составитель: Г.И. Ивченкова, преподаватель КГАОУ СПО «Канский
педагогический колледж»
Рецензент: И.В. Царева, учитель биологии высшей квалификационной категории
МБОУ «Гимназия №1», руководитель городского методического объединения,
победитель Приоритетного национального проекта «Образование»
Химия. Алгоритм решения задач: рекомендации для самостоятельной работы /
автор-сост. Г.И. Ивченкова, рец. И.В. Царева; КГАОУ СПО «Канский педагогический
колледж». Канск, 2011. – 18 с.
Данное пособие представляет собой сборник задач по химии, где рассматриваются
основные типы задач, методика и образцы их решения.
Рекомендации предназначены для специальности 050503 «Технология» по
дисциплине «Химия».
© КГАОУ СПО «Канский педагогический колледж»
2
Алгоритм – конечная последовательность точно
сформулированных правил решения типовых задач.
М.С.Пак
При объяснении решений задач используются алгоритмы. Алгоритмы способствуют лучшему
запоминанию и систематизации информации, развивают химический интеллект, «машинное» и
творческое мышление при решении сложных задач.
В основе алгоритмов – метод пропорции, для наглядности последний сопровождается
химическими уравнениями, схемами реакций, графическим решением, что помогает лучше
понимать задание.
Алгоритм 1
Вычисление массы вещества по известной массе другого
вещества, участвующего в реакции
Пример. Вычислите массу кислорода, выделившегося в результате разложения
порции воды массой 9 г.
Последовательность выполнения
Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
m(Н20) = 9г
задачи, найдем молярные массы
веществ, о которых идет речь в
m(О2) = ? г
условии задачи
М(Н2О) = 18 г/моль
М(О2) = 32 г/моль
Найдем количество вещества, масса Решение:
которого дана в условии задачи
9 г.
n= 18г / моль = 0.5 моль
Запишем уравнение реакции.
2Н2О = 2Н2↑+ О2↑
Расставим коэффициенты
Над формулой в уравнении реакции 0,5 моль
? моль
запишем найденное значение
2Н2О = 2Н2 + О2
количества вещества, а под
2 моль
1 моль
формулами веществ —
стехиометрические соотношения,
отображаемые химическим
уравнением
Вычислим количество вещества,
0,5 моль Хмоль
массу которого требуется найти.
2 моль = 1моль , откуда
Для этого составляем пропорцию х = 0,25 моль.
Следовательно,
n(O2) = 0,25 моль
Найдем массу вещества, которую m(O2)= n(O2)*M(O2)
требуется вычислить
m(O2) = 0,25 моль • 32 г/моль = 8 г
Запишем ответ
Ответ: m(О2) = 8 г
Алгоритм 2
Вычисление объема вещества по известной массе
другого вещества, участвующего в реакции
Пример. Вычислите объем кислорода (н. у.), выделившегося в результате разложения порции
воды массой 9 г.
3
Последовательность выполнения
действий
С помощью соответствующих
обозначений запишем условие
задачи, найдем молярную массу
вещества, масса которого дана
в условии задачи, приведем
молярный объем газов
Найдем количество вещества,
масса которого дана в условии
задачи
Запишем уравнение реакции.
Расставим коэффициенты
Над формулой в уравнении
реакции запишем найденное
значение количества вещества, а
под формулами веществ —
стехиометрические соотношения,
отображаемые химическим
уравнением
Вычислим количество вещества,
массу которого требуется найти.
Для этого составим пропорцию
Найдем объем вещества, который
требуется вычислить
Запишем ответ
Оформление решения задачи
Дано:
m(Н2О)=9г
-----------------V(02)=?л(н.у.)
М(Н2О)=1 8 г/моль
Vm=22,4л/моль
Решение:
9г
n(H2O)= 18г / моль =0.5моль
2Н2О = 2Н2 + О2
0,5 моль
? моль
2Н2О = 2Н2 + О2
2 моль
1 моль
0,5 х
2 =1 ,
откуда х = 0,25 моль.
Следовательно, n(O2) = 0,25 моль
V(02)=n(02)•Vm
V(O2)=0,25моль•22,4л/моль=5,6л (н.
у.)
Ответ: V(O2)=05,6л(н. у.)
Алгоритм 3
Расчет по химическому уравнению объемных отношений газов
Пример. Вычислите объем кислорода, необходимого для сжигания порции ацетилена объемом
50 л.
Последовательность выполнения
Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
V(С2Н2)=50 л
задачи
---------V(02)=? л
Запишем уравнение реакции.
Решение:
Расставим коэффициенты
2С2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О
Над формулами веществ запишем 50л ?л
данные об объемах газообразных
2С2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О
веществ, известные из условия
2 моль 5 моль
задачи, а под формулами —
стехиометрические соотношения,
отображаемые уравнением
реакции, которые для газов,
согласно закону Авогадро, равны
их объемным отношениям
4
Вычислим объем вещества,
который требуется найти. Для
этого составим пропорцию
50 х
2 = 5 ,откуда х=125 л.
Следовательно, V(О2)=125л.
Ответ: V(O2) = 1 25 л
Запишем ответ
Примечание. Необходимо заметить, что ответ является правильным, если объемы
газообразных веществ рассчитаны в одних и тех же условиях.
Алгоритм 4
Вычисление относительной плотности газа по другому газу.
Пример. Вычислите плотность кислорода: а) по водороду; б) по воздуху.
Последовательность выполнения
Оформление решения задачи
действий
Найдем относительные
Mr(02)=32
молекулярные массы газов, о
Mr(Н2)=2
которых говорится в условии
Mr(возд.)=29(условно)
задачи
Относительная плотность газа X по DH2(О2)=32/2=16
газу Y равна отношению
Dвозд(02)=32/29=1,103
относительной молекулярной
массы X к относительной
молекулярной массе Y Вычислим
это отношение
Запишем ответ
Ответ:DH2(O2)=16;
DВОЗД(О2)=1,103
Примечание. Понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно,
так как воздух — это не индивидуальное вещество, а смесь газов.
Алгоритм 5
Вычисление массовой доли вещества в растворе
Пример. При выпаривании раствора массой 500 г образовалось 25 г кристаллической соли
хлорида натрия. Вычислите массовую долю соли в исходном растворе.
Последовательность выполнения Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
mр.ра(NaCI)=500г
задачи
mв.ва(NaCI)=25г
------------w(NaCl) = ?
Запишем формулу для расчета
Решение:
массовой доли вещества в растворе
m(в  ва )
w= m( р  ра )
Подставим цифровые значения в
эту формулу и произведем расчет
Выразим массовую долю
растворенного вещества в
процентах. Для перехода от
десятичной дроби к процентам
умножим десятичную дробь на
100, перенеся запятую на два знака
вправо
25 г
w(NaCl)= 500 г =0.05
0,05•100%=5%
w(NaCl)=5 %
5
Запишем ответ
Ответ: w(NaCl)=0,05, или 5%
89
Алгоритм 6
Вычисление массы вещества в растворе по массе раствора
и массовой доле растворенного вещества
Пример. Вычислите массу гидроксида натрия, необходимого для приготовления
400 г 20%-го раствора гидроксида натрия.
Последовательность выполнения
Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
mр.ра(NaOH)=400г
задачи. Выразим массовую долю
wNaOH)=20%, или 0,2
вещества с помощью десятичной
------------------дроби (для этого значение массовой mв-ва(NaOH)=?г
доли, выраженной в процентах,
поделим на 1ОО, перенеся запятую
на два знака влево)
Запишем формулу для расчета
Решение:
массовой доли вещества в растворе
m(в  ва )
w= m( р  ра )
Преобразуем данную формулу для mв-ва=mр-ра•w
расчета массы вещества
Подставим цифровые данные в эту mв.ва(МаОН)=400г•0,2=80 г
формулу и произведем расчет
Запишем ответ
Ответ: mв.ва(МаОН)=80 г
Алгоритм 7
Расчеты по термохимическим уравнениям.
Вычисление количества теплоты по известной массе вещества
Пример. По термохимическому уравнению
2Сu + О2 = 2СuО + 310 кДж
вычислите количество теплоты, выделяющейся в результате окисления порции
массой 16 г.
Последовательность выполнения
Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
mСu)=16г
задачи, найдем молярную массу
Qреакции=310кДж
вещества, о котором идет речь в
условии задачи
-----------------q=?
M(Cu)=64 г/моль
Найдем количество вещества, масса Решение:
которого дана в условии задачи
16г.
n(Cu)= 64г / моль =0,25 моль
Запишем термохимическое
2Сu+О2=2СuО+310кДж
уравнение реакции
Над формулами веществ надпишем 0,25 моль
? кДж
сведения о количестве вещества,
2Сu + О2 = 2СиО + 310 кДж
найденном из условия задачи, а под 2 моль
6
формулой — соотношение,
отображаемое уравнением реакции
Вычислим количество вещества,
массу которого требуется найти.
Для этого составим пропорцию
0,25
х
2 = 310
откуда х=38,75.
Следовательно, q=38,75 кДж
Ответ: q=38,75 кДж
Запишем ответ
Алгоритм 8
Расчеты по термохимическим уравнениям. Вычисление массы
вещества по известному количеству теплоты
Пример. По термохимическому уравнению
С + О2 = СО2 + 412 кДж
вычислите массу сгоревшего угля, если количество теплоты, выделившееся в результате
реакции, составляет 82,4 кДж.
Последовательность выполнения
Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
Q = 82,4 кДж
задачи, найдем молярную массу
Qр-ции = 412кДж
вещества, о котором идет речь в
----------------условии задачи
m(С) = ? г
М(С) = 12 г/моль
Запишем термохимическое
Решение:
уравнение реакции. Обозначим
?моль
82,4 кДж
вопросительным знаком
С + О2 = СО2 + 412 кДж
количество вещества, массу
1 моль
которого надо
найти, и надпишем количество
теплоты, записанное в условии
задачи. Под формулой вещества
обозначим молярное соотношение,
вытекающее из уравнения реакции
Вычислим количество вещества,
х 82,4
массу которого требуется найти.
1 = 412 , откуда х= 0,2.
Для этого составим пропорцию
Следовательно, n(С)=0,2 моль
Перейдем от количества вещества к m=n•М
массе вещества. Для этого
m(С)=n(C)•М(С)
используем молярную массу
m(C)=0,2моль•12г/моль=2,4 г
вещества
Запишем ответ
Ответ: m(С) = 2,4 г
Алгоритм 9
Расчеты по химическим уравнениям, если одно из реагирующих
веществ дано в избытке
Пример. Смешали два раствора, содержащих соответственно 33,3 г хлорида
кальция и 16,4 г фосфата натрия. Вычислите массу образовавшегося фосфата кальция.
Последовательность выполнения
Оформление решения задачи
действий
7
С помощью соответствующих
обозначений запишем условие
задачи, найдем молярные массы
веществ, о которых идет речь в
условии задачи
Дано:
m(СаСl2)=33,3 г
m(Nа3РО4)=16,4 г
--------------------m(Са3РО4)2)=? г
М(СаСl2)=111 г/моль
М(Nа3РО4)=164 г/моль
М(Са3РО4)2)=310 г/моль
Найдем количества веществ, масса Решение:
которых дана в условии задачи
33,3г
n(CaCl2)= 111г / моль =0,3моль
16.4 г
n(Na3PO4)= 164 г / моль =0,1моль
Запишем уравнение реакции.
ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2↓+6МаС1
Расставим коэффициенты
Над формулами веществ запишем 0,3моль 0,1 моль ?моль
данные о количествах веществ,
ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2↓+6NaCl
найденных из условия задачи, а под 3моль 2моль 1моль
формулами — стехиометрические
соотношения, отображаемые
уравнением реакции
Определим, какой из реагентов взят 0,3моль a моль
в избытке. Для этого сначала
ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2↓+6NaCl
обозначим через а количество
3моль 2моль
вещества одного из реагентов,
3a=03•2
оставив без изменений сведение о a=0,2
количестве вещества другого
реагента
Распознаем, какой реагентов дан в Для взаимодействия с 0,3 моль
избытке. Для этого сравним
CaCl2 потребуется 0,2 моль Na3PO4.
найденное значение а с
По условию имеем только 0,1 моль
количеством данного реагента по Na3PO4, что составляет недостаток
условию задачи
по отношению к 0,3 моль
CaCl2.Следовательно, CaCl2 дан в
избытке. Расчет ведем по
Na3PO4.
Перепишем уравнение реакций с
0,1моль Xмоль
молярным соотношением веществ, ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2↓+6NаС1
по которым ведется расчет,
изб. 2 моль 1 моль
обозначим реагент, данный в
избытке
Вычислим количество вещества,
0,1моль хмоль
массу которого требуется найти.
2 моль = 1моль
Для этого составим пропорцию
откуда х=0,05моль.
Следовательно,n(Ca3(PO4)2)= 0,05
моль
Найдем массу вещества, которую
требуется вычислить
Запишем ответ
(Ca3(P04)2)=n(Ca3(P04)2)•
•М(Са3(РО4)2)
m(Са3(РО4)2)=0,05моль•310г/моль
=15,5 г
Ответ: m(Са3(РО4)2)=15,5г
8
Алгоритм 10
Вычисление массы продукта реакции по известной массе
реагента, если известен выход продукта реакции
от теоретически возможного
Пример. Вычислите массу оксида серы(VI), который можно получить при окислении 160 г
оксида серы(IV) кислородом, если выход продукта реакции составит 90 % от теоретически
возможного.
Последовательность выполнения
Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
m(SO2)=160г
задачи, найдем молярные массы
η=90%
веществ, о которых идет речь в
----------------условии задачи
mnp(S03)=?%
M(SO2)=64 г/моль
M(SO3)=80 г/моль
Найдем количество вещества
Решение:
исходного реагента
160г
n(SO2)= 64г / моль =2?5vjkm
Запишем уравнение реакции.
2SO2+О2=2SO3
Расставим коэффициенты
Над формулами веществ запишем 2,5моль
? моль
данные о количествах веществ,
2SO2 + O2 = 2SO3
найденных из условия задачи, а под 2моль
2 моль
формулами — стехиометрические
соотношения, отображаемые
уравнением реакции
Вычислим количество вещества
2,5 моль хмоль
образовавшегося продукта. Для
2 моль = 2 моль ,
этого
откуда х= 2,5 моль.
составим пропорцию
Следовательно, n(SO3)=2,5моль
Найдем массу продукта реакции
m(S03)=n(S03)•M(S03)
при 100%-м выходе продукта
mт(SO3)=2,5моль•80г/моль=200 г
(теоретически возможную массу)
Найдем массу продукта реакции с 200 г SO3 образуется при выходе 100 %
учетом выхода (практически
а г SO3 образуется при выходе 90 %,
получаемую массу). Для этого
а•100%=200•90 %,
составим пропорцию и решим
а=180г.
уравнение
Следовательно, mnp(SO3)=180г
Запишем ответ
Ответ: mnp(SO3)=180г
Алгоритм 11
Вычисление выхода продукта реакции по известной массе
реагента и известной массе продукта реакции
Пример. При окислении 160г оксида серы(IV) кислородом удалось получить
180 г оксида серы(VI). Вычислите выход продукта реакции от теоретически возможного для
условий, в которых проводилась реакция.
Последовательность выполнения Оформление решения задачи
действий
9
С помощью соответствующих
обозначений запишем условие
задачи, найдем молярные массы
веществ, о которых идет речь в
условии задачи
Дано:
m(SO2)=160г
mnp(S03)=180г
η=?%
M(SO2)=64 г/моль
M(SO3)=80 г/моль
Найдем количество вещества
исходного
реагента
Запишем уравнение реакции.
Расставим коэффициенты
Над формулами веществ запишем
данные о количествах веществ,
найденных из условия задачи, а
под формулами —
стехиометрические соотношения,
отображаемые уравнением
реакции
Вычислим количество вещества
продукта реакции. Для этого
составим пропорцию
Найдем массу продукта реакции
при 100%-м выходе продукта
(теоретически возможную массу)
Найдем выход продукта реакции
от теоретически возможного. Для
этого составим пропорцию и
решим уравнение.
Запишем ответ
Решение:
160г
n(SO2)= 64г / моль =2,5моль
2SO2 + O2 = 2SO3
2,5моль
? моль
2S02 + 02 = 2S03
2моль
2 моль
2,5 моль хмоль
2 моль = 2 моль
откуда х=2,5моль.
Следовательно, теоретически
n(SO3)=2,5моль
m(SO3)=n(S03)•M(S03)
mт(SO3)=2,5моль•80г/моль=200г
200г SO3 образуется при выходе 100%
180г SO3 образуется при выходе а %,
а•200=180•100%,
а=90%.
Следовательно, η=90%.
Ответ: η=90%
Алгоритм 12
Вычисление массы реагента по известной массе продукта реакции, если известен выход
продукта реакции от теоретически возможного
Пример. Вычислите массу оксида серы(IV), который потребуется для получения 180г оксида
серы(VI), если выход продукта реакции составит 90 % от теоретически возможного.
Последовательность выполнения
Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
m(SO3)=180г
задачи, найдем молярные массы
η=90%
веществ, о которых идет речь в
---------------условии задачи
mnp(S02)=?г
М(SО2)=64г/моль
M(SO3)=80г/моль
10
Найдем количество вещества,
которое требуется получить в
результате реакции
Решение:
180г
n(SO3)= 80г / моль =2,25моль
Запишем уравнение реакции.
Расставим коэффициенты
Над формулами веществ запишем
данные о количествах веществ,
найденных из условия задачи, а под
формулами — стехиометрические
соотношения, отображаемые
уравнением реакции
Вычислим количество вещества
реагента. Для этого составим
пропорцию
2SO2 + O2 = 2SO3
Найдем массу исходного вещества
при 100%-м выходе продукта
теоретически требуемую массу)
Найдем массу исходного вещества
с учетом выхода (mnp). Для этого
составим пропорцию и решим
уравнение
m(SO2)= n(SO2)•M(SO2)
m(SO2)=2,25моль•64г/моль=144г
Запишем ответ
Ответ: mnp(SO2)=160г
? моль
2,25 моль
2SO2 + О2 = 2SO3
2 моль
2 моль
хмоль 2,25 моль
2 моль = 2 моль
откуда х=2,25моль.
Следовательно, n(SO2)=2,25 моль
144г SO2 соответствует 90 %,
а г SO2 соответствует 100 %.
а•90%=144•100%, а=160г.
Следовательно, mnp(SO2)=160г
Алгоритм 13
Вычисление массы продукта реакции по известной массе
реагента, если в нем содержатся примеси
Пример. Вычислите массу железа, которое можно получить при восстановлении
464 г железной окалины Fe3O4 водородом, если в ней содержится 10% примесей.
Последовательность выполнения Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
mисх(Fе304)=464г
задачи, найдем молярные массы
wnp=10%
веществ, о которых идет речь в
--------------условии задачи
m(Fe)= ?г
M(Fe3O4)=232г/моль
M(Fe)=56г/моль
Вычислим массовую долю
Решение:
основного реагента в порции
w(Fe3O4)=100%-10%=90%
исходного вещества
Вычислим массу основного
m(Fe304)=mисх(Fe304)•w(Fe3O4)
реагента в порции исходного
m(Fe3O4)=464г•0,9=417,6г
вещества
или пропорция:
464г исх. вещества соответствует 100%
а г Fe3O4 соответствует 90%,
откуда а= 417,6г
11
Найдем количество вещества
исходного реагента
417,6 г
n(Fe3O4)= 232 г / моль =1,8моль
Запишем уравнение реакции.
Расставим коэффициенты
Над формулами веществ запишем
данные о количествах веществ,
найденных из условия задачи, а
под формулами —
стехиометрические соотношения,
отображаемые уравнением
реакции
Вычислим количество продукта
реакции. Для этого составим
пропорцию
Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O
Найдем массу продукта реакции
m(Fe)=n(Fe)•M(Fe)
m(Fe)=5,4моль•56г/моль=302,4г
Ответ: m(Fe)=302,4г
Запишем ответ
1,8 моль
? моль
Fe3O4 + 4Н2 = 3Fe + 4Н2О
1 моль
3 моль
1,8 моль хмоль
1моль = 3 моль
откуда х=5,4моль.
Следовательно, n(Fe)=5,4 моль
Алгоритм 14
Вычисление массовой доли примесей в исходном веществе
по его массе и известной массе продукта реакции
Пример. При восстановлении порции железной окалины Fe3O4 массой 464г водородом
образовалось 302,4г железа. Вычислите массовую долю Fe3O4 в данной порции жеkезной
окалины и массовую долю примесей в ней.
Последовательность выполнения Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
mисх(Ре304)=464г
задачи, найдем молярные массы
m(Fe)=302,4г
веществ, о которых идет речь в
----------------------условии задачи
w(Fe304)=?%; wnp=?%
M(Fe3O4)=232г/моль
M(Fe)=56г/моль
Найдем количество вещества
Решение:
продукта реакции
302,4г
n(Fe)= 56г / моль =5,4моль
Запишем уравнение реакции.
Fe3O4 + 4Н2 = 3Fe + 4Н2О
Расставим коэффициенты
Над формулами веществ
? моль
5,4 моль
надпишем данные о количествах Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O
веществ, найденных из условия
1 моль
3 моль
задачи, а под формулами —
стехиометрические соотношения,
отображаемые уравнением
реакции
12
Вычислим количество вещества
реагента. Для этого составим
пропорцию
хмоль 5,4 моль
1моль = 3 моль
откуда х=1,8моль.
Следовательно, для чистого Fe3O4
n(Fe3O4)=1,8моль
Найдем массу исходного вещества m(Fe304)=n(Fe304)•M(Fe304)
(основного реагента), вступившего m(Fe3O4)=1,8моль•232г/моль = 417,6г
в реакцию
Найдем массовую долю основного 464г составляет 100% массы исходного
реагента в порции исходного
вещества
вещества. Для этого составим
417,6 г составляет а %,
пропорцию и решим уравнение
а•464=417,6•100%, откуда
а=90%.
Следовательно, w(Fe3O4)=90%
Найдем массовую долю примесей wnp=100%-90%=10%
в порции исходного вещества
Запишем ответ
Ответ: w(Fe3O4)=90%; wnp=10%
Алгоритм 15
Вычисление массы исходного вещества, содержащего известную
долю примесей по известной массе продукта реакции
Пример. Вычислите массу железной окалины Fe3O4, содержащей 10% примесей,
необходимой для получения 302,4г железа.
Последовательность выполнения Оформление решения задачи
действий
С помощью соответствующих
Дано:
обозначений запишем условие
m(Fe)=302,4 г
задачи, найдем молярные массы
wnp=10%
веществ, о которых идет речь в
---------------------условии задачи
mисх(Fe304)=?г
M(Fе3О4)=232г/моль
M(Fe)=56г/моль
Найдем количество вещества,
Решение:
которое требуется получить в
302,4г
результате реакции
n(Fe)= 56г / моль =5,4моль
Запишем уравнение реакции.
Расставим коэффициенты
Над формулами веществ запишем
данные о количествах веществ,
найденных из условия задачи, а
под формулами —
стехиометрические соотношения,
отображаемые уравнением реакции
Вычислим количество вещества
исходного реагента. Для этого
составим пропорцию
Fe3O4 + 4H2 = 3Fe + 4H2O
? моль
5,4 моль
Fe3O4 + 4Н2 = 3Fe + 4Н2О
1 моль
3 моль
хмоль 5,4 моль
1моль = 3 моль
откуда х=1,8моль.
Следовательно, n(Fe3O4)=1,8моль
13
Найдем массу исходного вещества
(основного реагента) без учета
примесей
Вычислим массовую долю
основного реагента в порции
исходного вещества
Найдем массу исходного вещества
с учетом содержания примесей.
Для этого составим пропорцию и
решим уравнение
Запишем ответ
m(Fe304)=n(Fe304)•M(Fe304)
m(Fe3O4)=1,8моль•232г/моль= 417,6г
w(Fe3O4)=100%-10%=90%.
417,6г Ре3О4 соответствует 90 %
а г Fе3О4 с примесями соответствует
100%,
а•90%=417,6•100%,
а=464г.
Следовательно, mисх(Fе3О4)=464г
Ответ: mисх(Fе3О4)=464г
Алгоритм 16.
Нахождение массы одного из реагирующих веществ по массе
раствора другого с известной массовой долей растворенного вещества.
Пример: Какая масса оксида меди(II) провзаимодействует с 150 г. 5% раствора соляной
кислоты.
Последовательность выполнения действий
Оформление решения задачи
С помощью соответствующих обозначений Дано:
запишем условие задачи, найдем молярные mр-ра(HCl)=150г.
массы веществ, о которых идет речь в
w(HCl)=5%
условии задачи
------------------------m(CuO)=?
M(CuO)=80г/моль
M(HCl)=36,5г/моль
Найдем массу растворенного вещества,
содержащуюся в растворе.
Найдем количество растворенного
вещества.
Напишем уравнение реакции, расставим
коэффициенты.
Над формулами веществ надпишем данные
о количествах веществ, найденных из
условия задачи, а под формулами —
стехиометрические соотношения,
отображаемые уравнением реакции
Вычислим количество вещества другого
реагента. Для этого составим и решим
пропорцию.
Найдем массу другого реагента.
Запишем ответ
mр.в.=wр.в.•mр-ра
m(HCl)=0,05•150г=7,5г
7,5г
n(HCl)= 36,5г / моль =0.205моль
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
x моль 0,205 моль
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
1 моль 2 моль
хмоль 0,205 моль
1моль = 2 моль , откуда
х=0,1025моль
m(CuO)=0,1025моль•80г/моль=8,2г
Ответ: m(CuO)=8,2г
14
Алгоритм 17.
Нахождение массы реагирующего вещества, находящегося в растворе с известной массовой
долей растворенного вещества, по массе (объему) другого реагирующего вещества (или
продукта реакции).
Пример: какая масса 10% раствора серной кислоты потребуется для поглощения 11,2 л
аммиака при нормальных условиях.
Последовательность выполнения действий
Оформление решения задачи
С помощью соответствующих обозначений Дано:
запишем условие задачи, найдем молярные V(NH3)=11,2г.
массы веществ, о которых идет речь в
w(H2SO4)=10%
условии задачи
------------------------mр-ра(H2SO4)=?
M(H2SO4)=98г/моль
Vm=22,4л/моль
Найдем количество вещества известного
вещества.
Напишем уравнение реакции, расставим
коэффициенты.
Над формулами веществ надпишем данные
о количествах веществ, найденных из
условия задачи, а под формулами —
стехиометрические соотношения,
отображаемые уравнением реакции
Вычислим количество вещества другого
реагента. Для этого составим и решим
пропорцию.
Найдем массу другого реагента.
Найдем массу раствора другого реагента
Запишем ответ
11,2 л
n(NH3)= 22,4 л / моль =0,5моль
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
0,5моль хмоль
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
2 моль 1моль
0,5 моль хмоль
2 моль = 1моль , откуда
х=0,25моль
m(H2SO4)=0,25моль•98г/моль=25,4г
m( р.в.)
mр-ра= w( р.в.)
25,4 г
mр-ра(H2SO4)= 0,1 =245г.
Ответ: mр-ра(H2SO4) = 245г.
Алгоритм 18.
Нахождение простейшей формулы вещества.
Пример: Соединение содержит 36,5% натрия, 25,4% серы и 38,1% кислорода. Определить
формулу вешества.
Последовательность выполнения действий
Оформление решения задачи
С помощью соответствующих обозначений Дано:
запишем условие задачи, найдем атомные
w(Na)=36,5%
массы элементов, о которых идет речь в
w(S)=25,4%
условии задачи
w(O)=38,1%
------------------NaxSyOz - ?
Ar(Na)=23
Ar(S)=32
Ar(O)=16
15
Разделим массовую долю каждого элемента
на его атомную массу
Разделим полученные величины на
наименьшую. Полученные числа – индексы
элементов в формуле соединения.
Запишем ответ
36,5 25,4 38,1
:
:
23 32 16
x:y:z=1,587:0,793:2,381
1,587 0,793 2,381
x:y:z=
:
:
0,793 0,793 0,793
x:y:z=2:1:3, следовательно
Na2SO3
Ответ: Na2SO3
x:y:z=
Алгоритм 19. Нахождение простейшей формулы органического вещества.
Пример: Вещество содержит 37.5 % С, 12.5 % Н и 50 % О. Определите формулу вещества, если
плотность его паров по азоту при н.у. равна 1,143
Последовательность выполнения действий
Оформление решения задачи
С помощью соответствующих обозначений Дано:
запишем условие задачи, найдем атомные
w(C)=37,5%
массы элементов и молярные массы
w(H)=12,5%
соединений, о которых идет речь в условии w(O)=50%
задачи
DN2=1,143
--------------CxHyOz -?
Ar(C)=12
Ar(H)=1
Ar(O)=16
M(N2)=28
Найдем молярную массу вещества по
формуле M=dy(x)*M(y)
Найдем массу углерода
M(CxHyOz)=1,143•28=32г/моль
Найдем число атомов углерода, разделив
массу углерода на относительную атомную
массу углерода
Аналогично найдем массу и число атомов
водорода
12
n(C)= 12 =1моль
Аналогично найдем массу и число атомов
кислорода
Запишем ответ
w(c) * M
m(C)= 100%
37,5% * 32 г / моль
100%
m(C)=
=12г/моль
12,5% * 32г / моль
100%
m(H)=
=4г/моль
4
n(H)= 1 =4
50% * 32 г / моль
100%
m(O)=
=16г/моль
16
n(O)= 16 =1
Таким образом, формула вещества CH4O
или СH3OH
Ответ: СH3OH
16
Алгоритм 20.
Нахождение формулы вещества по результатам сгорания.
Пример: При сжигании 5 г. вещества получено 14,26 г. СО2, 3,33 г. Н2О. Определите формулу
вещества, если плотность его паров по кислороду равна 3,375 при н.у.
Последовательность выполнения действий
Оформление решения задачи
С помощью соответствующих обозначений Дано:
запишем условие задачи, найдем молярные m(вещества)=5г
массы соединений, о которых идет речь в
m(CO2)=14,26г
условии задачи
m(H2O)=3,33г
dO2=3,375
--------------------------Формула вещества-?
M(CO2)=44г/моль
M(H2O)=18г/моль
M(O2)=32г/моль
Найдем молярную массу вещества по
M(в-ва)=3,375•32г/моль=108г/моль
формуле M=dy(x)*M(y)
Найдем количество вещества искомого
5г
вещества
n= 108г / моль =0,0463моль
Найдем количество вещества углекислого
14,26 г
газа. Количества вещества углерода
n(CO2)= 44 г / моль =0,324моль,
численно равно найденному значению
n(C)=0,324моль
Найдем количество вещества воды.
3,33г
Количество вещества атомов водорода
n(H2O)= 18г / моль =0,185моль
равно найденному значению, умноженному n(H)=2•0,185моль=0,37моль
на 2
Найдем соотношение углерода и водорода.
x:y=0,324:0,37
Найденные числа разделим на количество
0,324 0,37
вещества искомого вещества
x:y= 0,0463 : 0,0463
x:y=7:8, поэтому C7H8
Найдем молекулярную массу вещества с
M(C7H8)=7•12+8•1=92г/моль
найденной формулой. Разница между
m(O)=108г/моль-92г/моль=16г/моль
истинной молекулярной массой и
16
рассчитанной – масса кислорода. Найдем
n(О)= 16 =1, такис образом, формула
число атомов кислорода.
вещества C7H8О или С6Н5-СН2-ОН
Запишем ответ
Ответ: С6Н5-СН2-ОН
17
Оригинал-макет и компьютерная верстка:
А.П. Афанасьева, Т.Н. Игошина, Е.Н. Федоров,
методисты отдела информационных технологий
663606, г. Канск, ул. 40 лет Октября, 65
тел. (39161) 2-56-30, факс (39161) 2-55-91
E-mail: kanskcol@rambler.ru
18