Учимся решать задачи по неорганической химии

Учимся решать задачи!
Основные расчётные формулы:
m=ν∙M
ν=m/M
ν = V / Vm
V = ν ∙ Vm
N= ν ∙N a
V m = 22, 4 л/моль
N a –число Авогадро
ν - Количество вещества
M - Молярная масса
m - Масса
V - Объём
1. Вычисление количества вещества по известной массе другого вещества,
участвующего в реакции.
Задача1. Вычислите количество вещества оксида углерода (IV), если в реакцию с
кислородом вступает оксида углерода (II) массой 14,0г.
Последовательность
Оформление задачи
выполнения действий
Записать условие задачи
Дано:
m(CO)=14,0г
____________________
Найти:
ν (CO 2 ) =?
Вычислить молярные массы веществ, о
М(CO)=28г/моль
которых, идёт речь в задаче
Найдём количество вещества, масса ν(CO) = m(CO) / M(CO) = 14,0г / 28 (г /моль) =
которого дана в условии задачи
0,2моль
Запишем уравнение реакции и расставим
2 CO + O 2 = 2 CO 2
коэффициенты
Над формулами веществ запишем
количества веществ из условия задачи,
0,2моль
ν(CO 2 )=?моль
а под формулами –
2 CO + O 2 = 2 CO 2
стехиометрические коэффициенты,
2 моль
2 моль
отображаемые уравнением реакции
По уравнению реакции: ν(CO 2 ) = ν (CO)
Для вычисления искомого количества
ν(CO 2 )= (0,2моль∙2 моль)/2 моль =
вещества, составим соотношение
= 0,2 моль
Запишем ответ
Ответ: ν (CO 2 ) =0,2 моль
2. Вычисление массы вещества по известной массе другого вещества, участвующего
в реакции
Задача2. Вычислите массу кислорода, необходимую для сгорания фосфора, массой 0,62 г.
Последовательность
выполнения действий
Записать условие задачи
Оформление задачи
Дано:
m(P)=0,62г
_____________
Найти:
m (O 2 )=?
Вычислить молярные массы веществ,
М(P) = 31г/моль
M(O 2 ) = 32г/моль
о которых, идёт речь в задаче
Найдём количество вещества, масса
ν(Р) = m(P) / М(P) = 0,62 г / 31г/моль = 0,02
которого дана в условии задачи
моль
Запишем уравнение реакции
4P + 5O 2 = 2P 2 O 5
и расставим коэффициенты
Над формулами веществ запишем
количества веществ из условия задачи,
0,02моль
ν(О 2 )=?моль
а под формулами –
4P +
5 O2 = 2 P 2 O5
стехиометрические коэффициенты,
4 моль
5 моль
отображаемые уравнением реакции
По уравнению реакции:
Вычислим количество вещества, массу ν(O 2 ) = (ν(Р) * 5 моль) / 4 моль =
которого необходимо найти
=(0,02моль∙5моль) /4моль=
=0,025моль
Найдем массу вещества, которую
m(O 2 )=ν(O 2 )∙M(O 2 )=
требуется вычислить
0,025моль∙32г/моль=0,8г
Запишем ответ
Ответ: m(O 2 ) =0,8г
3. Задачи на вычисление выхода продукта реакции от теоретически возможного.
Признак: в условии задачи встречается слово «выход». Теоретический выход продукта
всегда выше практического. Понятия «теоретическая масса или объём, практическая масса
или объём» могут быть использованы только для веществ-продуктов.
Задача 3. Какой объем углекислого газа образуется при разложении 25 г карбоната кальция,
если практический выход составляет 80%?
Последовательность
выполнения действий
Оформление задачи
Дано:
m(СаСО 3 )=25г
Записать условие задачи
ŋ =80%
_____________
Найти:
V(СO 2 )=?
Вычислить молярные массы веществ,
о которых, идёт речь в задаче
М(СаСО 3 ) = 100г/моль
Найдём количество вещества, масса
которого дана в условии задачи
ν(СаСО 3 ) = m(СаСО 3 ) / М(СаСО 3 ) = 25 г /
100г/моль = 0,25 моль
Запишем уравнение реакции
и расставим коэффициенты
СаСО 3 = СаО + СО 2
Над формулами веществ запишем
количества веществ из условия задачи,
а под формулами –
стехиометрические коэффициенты,
отображаемые уравнением реакции
0,25моль
ν(CО 2 )=?моль
СаСО 3 = СаО + СО 2
1 моль
1 моль
Вычислим количество вещества, объем По уравнению реакции:
которого необходимо найти
ν(CO 2 ) = ν(СаСО 3 ) =0,25моль
Найдем теоретический объем вещества, V(CO 2 )=ν(CO 2 )∙ V m =
который требуется вычислить
0,25моль∙22, 4 л/моль =5,6л
Найдем практический объем продукта
учётом выхода
Запишем ответ
V практ (CO 2 )= 5,6л∙0,8=4,48л
Ответ: V практ (CO 2 )= 4,48л
4. Задачи на «избыток-недостаток»
Задача 4. На оксид магния количеством вещества 0,1 моль подействовали раствором,
содержащим 14,7 г серной киcлоты. Вычислите массу полученной соли.
Последовательность
выполнения действий
Оформление задачи
Записать условие задачи
Дано:
m(H 2 SO 4 )=14,7г
ν(MgO)=0,1 моль
_____________
Найти:
m (MgSO 4 )=?
Вычислить молярные массы веществ,
о которых, идёт речь в задаче
М(MgSO 4 ) = 120г/моль
М(H 2 SO 4 ) = 98г/моль
Найдём количество вещества, масса
которого дана в условии задачи
ν(MgSO 4 ) = m(MgSO 4 ) / М(MgSO 4 ) = 14,7 г /
98г/моль = 0,125 моль
Запишем уравнение реакции
и расставим коэффициенты
MgO + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2 O
Над формулами веществ запишем
количества веществ из условия задачи,
а под формулами –
стехиометрические коэффициенты,
0,1моль 0,125 моль
MgО
+ H 2 SO 4
1 моль
1 моль
ν(MgSO 4 )=?моль
=
MgSO 4 + H 2 О
отображаемые уравнением реакции
Сравниваем количество веществ,
В недостатке MgО, решаем задачу по недостатку
находим вещество, взятое в недостатке
Вычислим количество вещества, массу
ν(MgSO 4 )= ν(MgO)= 0,1моль
которого необходимо найти
Найдем массу вещества, которую
требуется вычислить
m(MgSO 4 )=ν(MgSO 4 )∙M(MgSO 4 )=
0,1моль∙120г/моль=12г
Запишем ответ
Ответ: m(MgSO 4 ) =12г
Решите задачи самостоятельно
1. Какой объем 12,6%-ного раствора азотной кислоты плотностью 1,07 г/мл
потребуется для растворения оксида меди (I) массой 16г?
2. К раствору сульфида натрия массой 165г и массовой долей 5% добавили избыток
раствора серной кислоты. Вычислите объем (н.у.) выделившегося газа.
3. 170г раствора нитрата серебра смешали с избытком раствора хлорида натрия. Выпал
осадок массой 17,22г. Вычислите массовую долю соли в растворе нитрата серебра.
4. Вычислите массовую долю вещества в растворе азотной кислоты, если известно, что
100г этого раствора полностью прореагировали с 11, 2 гидроксида калия.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Решите задачи по теме: «Избыток – Недостаток»
Первый уровень
На оксид цинка количеством вещества 0,2 моль подействовали раствором,
содержащим 15 г азотной кислоты. Вычислите массу полученной соли.
Вычислите массу соли, образовавшейся в результате взаимодействия 7,3 г
хлороводорода с 22,4 л аммиака (н. у.)
Вычислите объём водорода, выделившегося при взаимодействии магния массой 13
г с раствором, содержащим 24,5 г серной кислоты (н.у.).
Второй уровень
Какое количество вещества гидросульфата натрия образуется при смешивании 200
г 15% - го раствора серной кислоты со 100 г 10% - го раствора гидроксида натрия?
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)
Третий уровень
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.
Водный раствор, содержащий гидроксид кальция массой 3,7 г, поглотил оксид
углерода (IV) объёмом 1,68 л (н. у.). Определите массу осадка.