Как решать задачи с молью

Задачи по химии

Задача 1.1. Имеется 0,4 моль железа. Определите массу железа и число имеющихся атомов железа.

Решение. Используя формулу: v = m/M = V/VM = N/NA и величину M(Fe) = 56 г/моль, имеем:
m = v • M = 0,4 моль • 56 г/моль = 22,4 г
N(Fe) = V • Na = 0,4 моль • 6,02 • 10 23 атомов/моль = 2,41 • 10 23 атомов железа.

Задача 1.2. Имеется 26,4 г оксида углерода (IV). Определите количество вещества оксида углерода (IV), его объем (н.у.), а также число имеющихся молекул оксида углерода (IV).

Решение. Используя формулу: v = m/M = V/VM = N/NA и величину М(С02) = 44 г/моль, имеем:
v = m/М = 26,4 г / (44 г/моль) = 0,6 моль
V = VM • v = 22,4 л/моль • 0,6 моль = 13,44 л
N(CH4) = NA • v = 6,02 • 10 23 молекул/моль • 0,6 моль = З,61 • 1023 молекул С02.

Задача 1.3. Имеется 39,2 л сероводорода (н.у.). Определите количество вещества сероводорода, его массу и число имеющихся молекул сероводорода.

Решение. Используя формулу: v = m/M = V/VM = N/NA и величину M(H2S) = 34 г/моль, имеем:
v = V/VM = 39,2 л / (22,4 л/моль) = 1,75 моль
m = M • v = 34 г/моль • 1,75 моль = 59,5 г
N(H2S) = NA • v = 6,02 • 10 23 молекул/моль • 1,75 моль = 10,5 • 10 23 молекул = 1,05 • 10 24 молекул H2S.

Задача 1.4. Имеется 7,826 • 10 24 молекул хлора. Определите количество вещества хлора, его массу и объем (н.у.).

Решение. Используя формулу: v = m/M = V/VM = N/NA и величину М(Сl2) = 71 г/моль, имеем:
v = V/VM = 7,826 • 10 24 молекул / (6,02 • 10 23 молекул/моль) = 13,0 моль
m = M • v = 71 г/моль • 13 моль = 923 г
V = VM • v = 22,4 л/моль • 13 моль = 291 л.

Задача 1.5. Определите молярную массу газа, если его плотность равна 2,59 г/л при н.у.

Решение. Используя формулу: m/M = V/VM и величину ρ(газа) = m/V = 2,59 г/л, имеем:
М = VM • m/V = VM • ρ = 22,4 л/моль • 2,59 г/л = 58 г/моль.

Решаем задачи по химии включающие: моль, молярная масса, химическое уравнение, молярный объем газов.

Видео ютуб канала » День знаний «

источник: zadachi-po-ximii.megapetroleum.ru

Совет 1: Как решать задачи по химии 8 класс

  • Как решать задачи по химии 8 класс
  • Как составить молекулярное уравнение реакции
  • Как найти массу осадка

Записываем краткое условие

Перед тем как решать задачи по химии, составляем уравнение химической реакции. При взаимодействии металла с разбавленной кислотой образуется соль и выделяется газообразное вещество – водород. Расставляем коэффициенты.

2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4) 3 + 3H2

При решении всегда нужно обращать внимание только на вещества, для которых известны, а также необходимо найти, параметры. Все остальные в расчет не берутся. В данном случае это будут: Al и Al2 (SO4) 3

Находим относительные молекулярные массы этих веществ по таблице Д.И.Менделеева

Mr(Al2 (SO4) 3) =27•2(32•3+16•4•3) =342

Переводим эти значения в молярные массы (М), умножив на 1г/моль

M(Al2 (SO4) 3) =342г/моль

Записываем основную формулу, которая связывает между собой количество вещества (n), массу (m) и молярную массу (M).

Проводим расчеты по формуле

n(Al) =2,7г/27г/моль=0,1 моль

Составляем два соотношения. Первое соотношение составляется по уравнению на основании коэффициентов, стоящих перед формулами веществ, параметры которых даны или нужно найти.

Первое соотношение: на 2 моль Al приходится 1 моль Al2 (SO4) 3

Второе соотношение: на 0,1 моль Al приходится Х моль Al2 (SO4) 3

(составляется, исходя из полученных расчетов)

Решаем пропорцию, учитывая, что Х – это количество вещества

Al2 (SO4) 3 и имеет единицу измерения моль

n(Al2 (SO4) 3)=0,1моль(Al)•1 моль(Al2 (SO4) 3):2моль Al=0,05 моль

Теперь имеется количество вещества и молярная масса Al2(SO4)3, следовательно, можно найти массу, которую выводим из основной формулы

источник: www.kakprosto.ru

КАК РЕШАТЬ ПРОСТЕЙШИЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ

Как вычислить молекулярную и молярную массы вещества?

Для этого нужно сложить массы всех атомов в этой молекуле.

Пример 1. В молекуле воды Н 2 О 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Атомная масса водорода = 1, а кислорода – 16. Поэтому молекулярная масса воды равна 1 + 1 + 16 = 18 атомных единиц массы, а молярная масса воды = 18 г/моль.

Пример 2. В молекуле серной кислоты Н 2 SO 4 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода. Поэтому молекулярная масса этого вещества составит 1 2 + 32 + 4 16 = 98 а.е.м, а молярная масса – 98 г/моль.

Пример 3. В молекуле сульфата алюминия А1 2 ( SO 4 ) 3 2 атома алюминия, 3 атома серы и 12 атомов кислорода. Молекулярная масса этого вещества равна 27 · 2 + 32 · 3 + 16 · 12 = 342 а.е.м., а молярная масса – 342 г/моль.

Как решить простейшую расчетную задачу

по химическому уравнению?

Сначала записываем числовые данные из условия задачи – массу вещества, или объем газа. Затем выясняем, что нужно определить в той задаче, и записываем вопрос под условием задачи. Далее действуем так:

Определяем количества веществ, массы или объемы которых даны в условии задачи.

Записываем уравнение реакции, о которой сказано в условии задачи и расставляем в нем коэффициенты.

Вычисленное количество вещества записываем над формулой этого вещества в уравнении реакции.

Учитывая коэффициенты, определяем количества тех веществ, массы или объемы которых нужно определить в данной задаче.

По найденным количествам веществ рассчитываем массы или объемы этих веществ.

Проверяем, на все ли поставленные вопросы условия задачи найдены ответы.

Записываем ответы задачи.

Как решать задачи с участием растворов веществ?

Если в условии задачи указаны объем и плотность раствора, то по этим данным можно найти массу раствора (объем раствора в мл умножается на плотность раствора).

По массе раствора находится масса растворенного вещества (масса раствора умножается на массовую долю растворенного вещества и переводится в проценты).

По найденной массе растворенного вещества определяется его количество (масса растворенного вещества делится на его молярную массу)

Записывается уравнение реакции, о которой сказано в условии задачи, и в нем расставляются все коэффициенты.

Найденное в п.3 количество вещества записывается над формулой этого вещества в уравнении реакции.

Учитывая коэффициенты, определяется количество вещества, массу или объем которого нужно найти.

По найденному количеству вещества определяются его масса или объем.

4.Как решать задачи, где одно из реагирующих веществ дано в избытке?

Если в условии задачи есть числовые данные (массы или объемы) по обоим веществам, участвующим в реакции, то, возможно, одно из них находится в избытке. Поэтому решение задачи начните с расчета количеств этих веществ в моль.

Далее запишите уравнение нужной реакции со всеми коэффициентами.

По коэффициентам в уравнении и найденным количествам веществ определите, какое из веществ находится в избытке, а какое – в недостатке.

В уравнении реакции над формулой вещества, находящегося в недостатке, записываем его количество в моль и с учетом коэффициентов находим количества остальных веществ, участвующих в реакции.

Далее рассчитываются массы или объемы остальных веществ.

В реакцию с соляной кислотой вступило 13 г цинка. Определите массы израсходованной кислоты и полученной соли, а также объем выделившегося газа.

1. Находим количество вещества цинка, разделив его массу на молярную массу:

n (Zn) = m : M = 13 г : 65 г/моль = 0,2 моль

2. Вносим эту величину в уравнение реакции и с ее помощью определяем количества всех указанных в задаче веществ (с учетом коэффициентов):

0,2 моль 0,4 моль 0,2 моль 0,2 моль

Zn + 2HCl => ZnCl 2 + H 2

Далее расчеты по формулам:

m( HCl) = M · n = 36,5 г/моль · 0,4 моль = 14,6 г

m( ZnCl 2 ) = M · n = 136 г/моль · 0,2 моль = 27,2 г

Объем водорода находим аналогично:

V (H 2 ) = Vm · n = 22,4 л/моль · 0,2 моль = 4,48 л

ЗАДАЧИ НА ИЗБЫТОК РЕАГЕНТА

Главный отличительный признак таких расчетов – это наличие числовых данных (массы, объема, количества вещества или необходимых компонентов для их вычисления) по обоим веществам, реагирующим между собой. Чаще всего это говорит о том, что одно из этих веществ находится в избытке и вступит в реакцию не полностью. Определить же, что именно в избытке, удобнее всего, когда известны количества вещества реагентов. Если они не указаны в условии, их следует вычислить по исходным данным.

8 г серы нагрели с 28 г железа. Определите массу продукта реакции.

1. Так как в условии указаны массы железа и серы одновременно, то одно из этих веществ вполне может оказаться в избытке. Для выяснения этого находим количества вещества реагентов:

n( Fe ) = m : M = 28 г : 56 г/моль = 0,5 моль

n( S ) = m : M = 8 г : 32 г/моль = 0,25 моль

2. Записываем уравнение реакции и по коэффициентам определяем мольные отношения реагентов:

3. Так как железа и серы должно реагировать равное количество молей, то ясно, что в этой реакции будет израсходовано по 0,25 моль их, избыток железа при этом составит 0,5 – 0,25 + 0,25 моль, и в реакцию не вступит.

4. Так как сера взята в недостатке, то по ее количеству определяем количество продукта реакции, а затем его массу:

0,25 моль 0,25 моль 0,25 моль

m ( FeS ) = M · n = 88 г/моль · 0,25 моль = 22 г

Для реакции взято 56 л хлора и 56 г железа. Определите массу полученного продукта.

2Fe + 3Cl 2 ® 2 FeCl 3

В этом случае расчет избытка более сложен, поэтому можно использовать такую хитрость:

источник: himiavmeste.narod.ru

Задачи по химии

Задача 1-1. Сколько молекул содержится в одном литре воды?

Решение.
Масса одного литра воды:
г.
Количество вещества — удобная универсальная величина, через которую можно связать между собой число атомов или молекул, массу и объем вещества.
Количество вещества можно рассчитать по следующим формулам:

где
— масса,
— молярная масса,
— число атомов или молекул,
моль -1 — постоянная Авогадро.
Молярная масса воды:
(г/моль).
Пользуясь этими формулами, находим:
(моль);

Ответ:

Задача 1-2. Сколько атомов водорода содержится: а) в 10 моль аммиака; б) в 100 г воды?

Решение.
а) Формула аммиака — . Эта формула означает, что в одной молекуле аммиака содержится три атома водорода, а в любом количестве аммиака атомов водорода в три раза больше, чем молекул. Следовательно,
моль;

б) В одной молекуле воды содержится два атома водорода, поэтому в любом количестве воды атомов водорода в два раза больше, чем молекул: . количество вещества воды можно определить по массе:
(моль);
(моль);
.
Ответ: а) ; б) .

Задача 1-3. Вычислите массу кислорода, содержащуюся в 15,0 г серной кислоты.

Решение.
Молярная масса серной кислоты (г/моль).
Количество вещества
(моль).
Согласно химической формуле в 1 моль серной кислоты содержится 4 моль кислорода, поэтому
моль.
Зная количество кислорода, можно найти его массу:
г.
Ответ: 9,79 г кислорода.

Решение.
а) Для расчета массы молекулы гемоглобина надо знать молярную массу гемоглобина:
г/моль.
Дальше можно использовать два способа.
Объединяя формулы ,
можно выразить массу через число молекул:
.
Подставляя в эту формулу , г/моль, моль -1 ,
находим г.
б) Абсолютная масса молекулы равна относительной молекулярной массе, умноженной на 1 а. е. м. Относительная молекулярная масса численно равна молярной массе, поэтому масса одной молекулы гемоглобина равна 64388 а. е. м.
Ответ: а) ; б) 64388 а. е. м.

Решение.
В этой задаче водород и кислород — это элементы и , а не простые вещества и . Массовая доля определяется как отношение массы элемента к массе вещества:

Удобное свойство массовой доли состоит в том, что она не зависит от общей массы вещества: массовые доли элементов одинаковы и в капле, и в литре, и в бочке воды. Поэтому для расчета массовой доли можно взять любую массу вещества, например 1 моль.
Масса 1 моль воды: г. Согласно формуле воды в 1 моль воды содержится 2 моль атомов водорода и 1 моль атомов кислорода:
(г);
(г).
Массовые доли элементов:
%;
%.
Ответ: 11,1% H, 88,9% O.

Задача 1-6. Определите простейшую формулу химического соединения, если массовые доли составляющих его элементов равны: H — 2,04%, S — 32,65%, O — 65,31%.

Решение. Простейшая формула отражает соотношение между числом атомов в молекуле, или, что то же, мольные соотношения атомов. Поскольку простейшая формула не зависит от массы вещества, возьмем образец вещества массой 100 г и найдем отношение количеств элементов (в молях) в этом образце. Для этого следует разделить массу каждого элемента на его- относительную атомную массу:

Наименьшее из чисел (1,02) принимаем за единицу и находим отношение:

Оно означает, что в молекуле химического соединения на 2 атома водорода приходится 1 атом серы и 4 атома кислорода, следовательно, простейшая формула искомого соединения — .
Ответ: .

Задача 1-7. Определите молекулярную формулу органического вещества, если оно содержит 40% углерода, 6,7% водорода и 53,3% кислорода по массе, а его молярная масса равна 60 г/моль.

Решение. Действуя так же, как и в предыдущей задаче, можно найти относительные количества элементов и определить простейшую формулу вещества:

Простейшая формула вещества — . Ей соответствует молярная масса (г/моль). Молярная масса вещества равна 60 г/моль, следовательно, истинная формула равна простейшей формуле, умноженной на 2, т. е. .
Ответ: .

Задача 1-8. Какая масса хлорида натрия образуется при обработке 15 г карбоната натрия, содержащего 15% примесей, избытком соляной кислоты?

Решение. Прежде всего найдем массу чистого карбоната натрия. Примесей в образце карбоната натрия содержится 15%, а чистого вещества — 85% :
(г).
Далее запишем уравнение химической реакции:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2O.
Массу продуктов реакции можно рассчитать по количеству вещества, используя следующую схему:
m(исх. вещества) → v(исх. вещества) → v(продукта) → m( продукта).
Найдем количество карбоната натрия:
(моль).
По основному закону химической стехиометрии отношение количеств реагирующих веществ (в молях) равно отношению соответствующих коэффициентов в уравнении реакции. Коэффициент перед в 2 раза больше, чем коэффициент перед , поэтому количество хлорида натрия также в 2 раза больше: моль.
Масса хлорида натрия:
(г).
Ответ: 14 г .

Решение. Запишем уравнение реакции:

Если даны массы нескольких исходных веществ, то расчет по уравнению реакции проводят по тому из веществ, которое находится в недостатке, т. е. первым заканчивается в реакции. Для того чтобы узнать, какое из веществ находится в недостатке, сравнивают их относительные количества, т. е. количества, деленные на соответствующие коэффициенты в уравнении реакции:
(моль);
(моль)
Водорода дано больше, чем кислорода, однако с учетом коэффициентов в уравнении реакции он находится в недостатке, так как

В том, что водород находится в недостатке, можно убедиться и по-другому: для того чтобы сжечь 2,5 моль , необходимо взять моль , а у нас имеется 1,56 моль, поэтому кислород в избытке, водород в недостатке.
Расчет массы воды ведем по водороду:
моль;
(г).
Ответ: 45 г .
[Сборник задач и упражнений по химии: Школьный курс / В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко]

источник: zadachi-po-ximii.megapetroleum.ru

Как решать задачи с молью

КАК РЕШАТЬ ПРОСТЕЙШИЕ ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ

Как вычислить молекулярную и молярную массы вещества?

Для этого нужно сложить массы всех атомов в этой молекуле.

Пример 1. В молекуле воды Н2О 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Атомная масса водорода = 1, а кислорода – 16. Поэтому молекулярная масса воды равна 1 + 1 + 16 = 18 атомных единиц массы, а молярная масса воды = 18 г/моль.

Пример 2. В молекуле серной кислоты Н2SO4 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода. Поэтому молекулярная масса этого вещества составит 1 2 + 32 + 4 16 = 98 а.е.м, а молярная масса – 98 г/моль.

Пример 3. В молекуле сульфата алюминия А12(SO4)3 2 атома алюминия, 3 атома серы и 12 атомов кислорода. Молекулярная масса этого вещества равна 27 · 2 + 32 · 3 + 16 · 12 = 342 а.е.м., а молярная масса – 342 г/моль.

Как решить простейшую расчетную задачу по химическому уравнению?

1. Сначала записываем числовые данные из условия задачи – массу вещества, или объем газа. Затем выясняем, что нужно определить в той задаче, и записываем вопрос под условием задачи. Далее действуем так:

2. Определяем количества веществ, массы или объемы которых даны в условии задачи.

3. Записываем уравнение реакции, о которой сказано в условии задачи и расставляем в нем коэффициенты.

4. Вычисленное количество вещества записываем над формулой этого вещества в уравнении реакции.

5. Учитывая коэффициенты, определяем количества тех веществ, массы или объемы которых нужно определить в данной задаче.

6. По найденным количествам веществ рассчитываем массы или объемы этих веществ.

7. Проверяем, на все ли поставленные вопросы условия задачи найдены ответы.

8. Записываем ответы задачи.

Как решать задачи с участием растворов веществ?

1. Если в условии задачи указаны объем и плотность раствора, то по этим данным можно найти массу раствора (объем раствора в мл умножается на плотность раствора).

2. По массе раствора находится масса растворенного вещества (масса раствора умножается на массовую долю растворенного вещества и переводится в проценты).

3. По найденной массе растворенного вещества определяется его количество (масса растворенного вещества делится на его молярную массу)

4. Записывается уравнение реакции, о которой сказано в условии задачи, и в нем расставляются все коэффициенты.

5. Найденное в п.3 количество вещества записывается над формулой этого вещества в уравнении реакции.

6. Учитывая коэффициенты, определяется количество вещества, массу или объем которого нужно найти.

7. По найденному количеству вещества определяются его масса или объем.

Как решать задачи, где одно из реагирующих веществ дано в избытке?

1. Если в условии задачи есть числовые данные (массы или объемы) по обоим веществам, участвующим в реакции, то, возможно, одно из них находится в избытке. Поэтому решение задачи начните с расчета количеств этих веществ в моль.

2. Далее запишите уравнение нужной реакции со всеми коэффициентами.

3. По коэффициентам в уравнении и найденным количествам веществ определите, какое из веществ находится в избытке, а какое – в недостатке.

4. В уравнении реакции над формулой вещества, находящегося в недостатке, записываем его количество в моль и с учетом коэффициентов находим количества остальных веществ, участвующих в реакции.

5. Далее рассчитываются массы или объемы остальных веществ.

В реакцию с соляной кислотой вступило 13 г цинка. Определите массы израсходованной кислоты и полученной соли, а также объем выделившегося газа.

1. Находим количество вещества цинка, разделив его массу на молярную массу:

n(Zn) = m : M = 13 г : 65 г/моль = 0,2 моль

2. Вносим эту величину в уравнение реакции и с ее помощью определяем количества всех указанных в задаче веществ (с учетом коэффициентов):

0,2 моль 0,4 моль 0,2 моль 0,2 моль

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2

Далее расчеты по формулам:

m(HCl) = M · n = 36,5 г/моль · 0,4 моль = 14,6 г

m(ZnCl2) = M · n = 136 г/моль · 0,2 моль = 27,2 г

Объем водорода находим аналогично:

V(H2) = Vm · n = 22,4 л/моль · 0,2 моль = 4,48 л

ЗАДАЧИ НА ИЗБЫТОК РЕАГЕНТА

Главный отличительный признак таких расчетов – это наличие числовых данных (массы, объема, количества вещества или необходимых компонентов для их вычисления) по обоим веществам, реагирующим между собой. Чаще всего это говорит о том, что одно из этих веществ находится в избытке и вступит в реакцию не полностью. Определить же, что именно в избытке, удобнее всего, когда известны количества вещества реагентов. Если они не указаны в условии, их следует вычислить по исходным данным.

8 г серы нагрели с 28 г железа. Определите массу продукта реакции.

1. Так как в условии указаны массы железа и серы одновременно, то одно из этих веществ вполне может оказаться в избытке. Для выяснения этого находим количества вещества реагентов:

n(Fe) = m : M = 28 г : 56 г/моль = 0,5 моль

n(S) = m : M = 8 г : 32 г/моль = 0,25 моль

2. Записываем уравнение реакции и по коэффициентам определяем мольные отношения реагентов:

3. Так как железа и серы должно реагировать равное количество молей, то ясно, что в этой реакции будет израсходовано по 0,25 моль их, избыток железа при этом составит 0,5 – 0,25 + 0,25 моль, и в реакцию не вступит.

4. Так как сера взята в недостатке, то по ее количеству определяем количество продукта реакции, а затем его массу:

0,25 моль 0,25 моль 0,25 моль

m (FeS) = M · n = 88 г/моль · 0,25 моль = 22 г

Для реакции взято 56 л хлора и 56 г железа. Определите массу полученного продукта.

2Fe + 3Cl 2 → 2 FeCl 3

В этом случае расчет избытка более сложен, поэтому можно использовать такую хитрость:

В первой строке пишем формулы реагирующих веществ, во второй – их мольные отношения по уравнению реакции (по коэффициентам), а в двух следующих – количества этих веществ, имеющихся в наличии, причем на разных строках. Далее по этим данным находим количества вещества реагента, необходимого для взаимодействия с этими количествами вещества железа и хлора:

Далее анализируем полученные данные. Железа есть 1 моль, а для реакции с 2,5 моль хлора его нужно в полтора раза меньше, это составляет 1,67 моль, чего у нас нет. Следовательно, железо в недостатке, а число 1,67 можно зачеркнуть. Хлора имеется 2,5 моль, а на реакцию с железом нужно лишь 1,5 моль, поэтому хлор взят в избытке. Избыток хлора составляет 2,5 – 1,5 = 1 моль.

Таким образом, в недостатке железо, и дальнейшие расчеты ведем по его количеству:

1 моль 1,5 моль 1 моль

2Fe + 3Cl 2 → 2 FeCl 3

m (FeСl3) = M · n = 162,5 г/моль · 1 моль = 162,5 г

К раствору, содержащему 26,1 г нитрата бария, добавлен раствор, содержащий 35,5 г сульфата натрия, осадок отфильтрован. Что находится в фильтрате и в каком количестве?

n [Ba(NO3)2] = 26,1 г : 261 г/моль = 0,1 моль

n (Na2SO4) = 35,5 г : 142 г/моль = 0,25 моль (избыток 0,15 моль)

0,1 моль 0,1 моль 0,1 моль 0,2 моль

Ba(NO 3 ) 2 + Na 2 SO 4 → BaSO 4 + 2HCl

В растворе после реакции окажется 0,2 моль нитрата натрия и остаток сульфата натрия 0,15 моль. При необходимости можно найти массы этих веществ.

Иногда от количеств вещества реагентов может зависеть не только количество продуктов реакции, но и их состав.

К раствору, содержащему 49 г серной кислоты, добавлено 20 г гидроксида натрия. Определите состав и массу полученной соли.

n (H2SO4) = 49 г : 98 г/моль = 0,5 моль

n (NaOH) = 20 г : 40 г/моль = 0,5 моль

Так как серная кислота двухосновна, то она может образовать два ряда солей:

2 NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2H 2 O средняя соль

NaOH + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + H 2 O кислая соль

В нашей задаче оказалось равное мольное количество кислоты и щелочи, поэтому расчет следует вести по второму уравнению реакции:

0,5 моль 0,5 моль 0,5 моль

NaOH + H 2 SO 4 → NaHSO 4 + H 2 O

m (NaHSO 4 ) = M · n = 120 г/моль · 0,5 моль = 60 г.

Через раствор, содержащий 60 г гидроксида натрия, пропущен углекислый газ, полученный при действии избытка соляной кислоты на 200 г карбоната кальция. Определите состав и массу полученной соли.

1. Определяем количества вещества веществ, указанных в условии задачи:

n (NaOH) = m : M = 60 г : 40 г/моль = 1,5 моль

n (CaCO 3 ) = m : M = 200 г : 100 г/моль = 2 моль

2. Записываем уравнение реакции, в которой был получен углекислый газ, и по количеству вещества СаСО 3 определяем, сколько моль газа выделилось:

CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2

3. Таким образом, для второй реакции у нас имеется 2 моль углекислого газа и 1,5 моль гидроксида натрия. Так как СО2 – ангидрид двухосновной угольной кислоты Н2СО3, то при его взаимодействии с щелочами могут образоваться как средние, так и кислые соли:

NaOH + CO 2 → NaHCO 3

2NaOH + CO 2 → Na 2 CO 3 + H 2 O

Теперь нужно определиться, по какому из двух уравнений реакций нам вести расчет. Для образования средней соли щелочи должно быть вдвое больше, чем газа. У нас же наоборот, газа больше, чем щелочи. Следовательно, реакция пойдет по первому уравнению, с образованием кислой соли, причем СО 2 окажется в избытке (0,5 моль):

1,5 моль 1,5 моль 1,5 моль

NaOH + CO 2 → NaHCO 3

m (NaHCO 3 ) = M · n = 84 г/моль · 1,5 моль = 126 г.

1. 14 г оксида кальция обработали раствором, содержащим 36 г азотной кислоты. Какова масса полученной соли? (41 г).

2. К раствору, содержащему 40 г сульфата меди (II), добавили 12 г железных опилок. Останется ли в растворе сульфат меди после реакции?

3. Хватит ли 15 л кислорода для сжигания 4 г серы? (да)

4. В раствор, содержащий 16 г сульфата меди (II), пропустили сероводород объемом 5,6 л. Какова масса выпавшего осадка? (9,6 г).

5. К раствору, содержащему 10,4 г хлорида бария, добавили 9,8 г серной кислоты. Определите массу осадка и состав полученного раствора. (11,65 г)

источник: docs.google.com

Как решать задачи по химии, готовые решения

Методика решения задач по химии

При решении задач необходимо руководствоваться несколькими простыми правилами:

  1. Внимательно прочитать условие задачи;
  2. Записать, что дано;
  3. Перевести, если это необходимо, единицы физических величин в единицы системы СИ (некоторые внесистемные единицы допускаются, например литры);
  4. Записать, если это необходимо, уравнение реакции и расставить коэффициенты;
  5. Решать задачу, используя понятие о количестве вещества, а не метод составления пропорций;
  6. Записать ответ.

В целях успешной подготовки по химии следует внимательно рассмотреть решения задач, приводимых в тексте, а также самостоятельно решить достаточное число их. Именно в процессе решения задач будут закреплены основные теоретические положения курса химии. Решать задачи необходимо на протяжении всего времени изучения химии и подготовки к экзамену.

Вы можете использовать задачи на этой странице, а можете скачать хороший сборник задач и упражнений с решением типовых и усложненных задач (М. И. Лебедева, И. А. Анкудимова): скачать.

Моль, молярная масса

Молярная масса – это отношение массы вещества к количеству вещества, т.е.

где М(х) – молярная масса вещества Х, m(x) – масса вещества Х, ν(x) – количество вещества Х. Единица СИ молярной массы – кг/моль, однако обычно используется единица г/моль. Единица массы – г, кг. Единица СИ количества вещества – моль.

Любая задача по химии решается через количество вещества. Необходимо помнить основную формулу:

где V(x) – объем вещества Х(л), Vm – молярный объем газа (л/моль), N – число частиц, NA – постоянная Авогадро.

1. Определите массу иодида натрия NaI количеством вещества 0,6 моль.

Решение. Молярная масса иодида натрия составляет:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 г/моль

Определяем массу NaI:

m(NaI) = ν(NaI)•M(NaI) = 0,6 • 150 = 90 г.

2. Определите количество вещества атомного бора, содержащегося в тетраборате натрия Na2B4O7 массой 40,4 г.

Решение. Молярная масса тетрабората натрия составляет 202 г/моль. Определяем количество вещества Na2B4O7:

Вспомним, что 1 моль молекулы тетрабората натрия содержит 2 моль атомов натрия, 4 моль атомов бора и 7 моль атомов кислорода (см. формулу тетрабората натрия). Тогда количество вещества атомного бора равно: ν(B)= 4 • ν (Na2B4O7)=4 • 0,2 = 0,8 моль.

Расчеты по химическим формулам. Массовая доля.

Массовая доля вещества – отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы, т.е. ω(Х) =m(Х)/m, где ω(X)– массовая доля вещества Х, m(X) – масса вещества Х, m – масса всей системы. Массовая доля – безразмерная величина. Её выражают в долях от единицы или в процентах. Например, массовая доля атомного кислорода составляет 0,42, или 42%, т.е. ω(О)=0,42. Массовая доля атомного хлора в хлориде натрия составляет 0,607, или 60,7%, т.е. ω(Cl)=0,607.

3. Определите массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2 • 2H2O.

Решение: Молярная масса BaCl2 • 2H2O составляет:

М(BaCl2 • 2H2O) = 137+ 2 • 35,5 + 2 • 18 =244 г/моль

Из формулы BaCl2 • 2H2O следует, что 1 моль дигидрата хлорида бария содержит 2 моль Н2О. Отсюда можно определить массу воды, содержащейся в BaCl2 • 2H2O:

m(H2O) = 2 • 18 = 36 г.

Находим массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2 • 2H2O.

4. Из образца горной породы массой 25 г, содержащей минерал аргентит Ag2S, выделено серебро массой 5,4 г. Определите массовую долю аргентита в образце.

Дано: m(Ag )=5,4 г; m = 25 г.

Решение: определяем количество вещества серебра, находящегося в аргентите: ν(Ag ) =m(Ag )/M(Ag ) = 5,4/108 = 0,05 моль.

Из формулы Ag2S следует, что количество вещества аргентита в два раза меньше количества вещества серебра. Определяем количество вещества аргентита:

ν( Ag2S)= 0,5 • ν (Ag) = 0,5 • 0,05 = 0,025 моль

Рассчитываем массу аргентита:

Теперь определяем массовую долю аргентита в образце горной породы, массой 25 г.

Вывод формул соединений

5. Определите простейшую формулу соединения калия с марганцем и кислородом, если массовые доли элементов в этом веществе составляют соответственно 24,7, 34,8 и 40,5%.

Найти: формулу соединения.

Решение: для расчетов выбираем массу соединения, равную 100 г, т.е. m=100 г. Массы калия, марганца и кислорода составят:

m (К) = m ω(К); m (К) = 100 • 0,247= 24,7 г;

m (Mn) = m ω(Mn); m (Mn) =100 • 0,348=34,8 г;

m (O) = m ω(O); m (O) = 100 • 0,405 = 40,5 г.

Определяем количества веществ атомных калия, марганца и кислорода:

ν(К)= m(К)/ М( К) = 24,7/39= 0,63 моль

ν(Mn)= m(Mn)/ М( Mn) = 34,8/ 55 = 0,63 моль

ν(O)= m(O)/ М(O) = 40,5/16 = 2,5 моль

Находим отношение количеств веществ:

ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 0,63 : 0,63 : 2,5.

Разделив правую часть равенства на меньшее число (0,63) получим:

ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 1 : 1 : 4.

Следовательно, простейшая формула соединения KMnO4.

6. При сгорании 1,3 г вещества образовалось 4,4 г оксида углерода (IV) и 0,9 г воды. Найти молекулярную формулу вещества, если его плотность по водороду равна 39.

Найти: формулу вещества.

Решение: Предположим, что искомое вещество содержит углерод, водород и кислород, т.к. при его сгорании образовались СО2 и Н2О. Тогда необходимо найти количества веществ СО2 и Н2О, чтобы определить количества веществ атомарных углерода, водорода и кислорода.

Определяем количества веществ атомарных углерода и водорода:

ν(Н)= 2•ν(Н2О); ν(Н)= 2 • 0,05 = 0,1 моль.

Следовательно, массы углерода и водорода будут равны:

m(С) = ν( С) • М(С) = 0,1• 12 = 1,2 г;

m(Н) = ν( Н) • М(Н) = 0,1• 1 =0,1 г.

Определяем качественный состав вещества:

m(в-ва) = m(С) + m(Н) = 1,2 + 0,1 = 1,3 г.

Следовательно, вещество состоит только из углерода и водорода (см. условие задачи). Определим теперь его молекулярную массу, исходя из данной в условии задачи плотности вещества по водороду.

М(в-ва) = 2 • ДН2 = 2 • 39 = 78 г/моль.

Далее находим отношение количеств веществ углерода и водорода:

Разделив правую часть равенства на число 0,1, получим:

Примем число атомов углерода (или водорода) за «х», тогда, умножив «х» на атомные массы углерода и водорода и приравняв эту сумму молекулярной массе вещества, решим уравнение:

12х + х = 78. Отсюда х= 6. Следовательно, формула вещества С6Н6 – бензол.

Молярный объем газов. Законы идеальных газов. Объемная доля.

Молярный объем газа равен отношению объема газа к количеству вещества этого газа, т.е.

где Vm – молярный объем газа — постоянная величина для любого газа при данных условиях; V(X) – объем газа Х; ν(x) – количество вещества газа Х. Молярный объем газов при нормальных условиях (нормальном давлении рн= 101 325 Па ≈ 101,3 кПа и температуре Тн= 273,15 К ≈ 273 К) составляет Vm= 22,4 л/моль.

В расчетах, связанных с газами, часто приходится переходить от данных условий к нормальным или наоборот. При этом удобно пользоваться формулой, следующей из объединенного газового закона Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

Где p – давление; V – объем; Т- температура в шкале Кельвина; индекс «н» указывает на нормальные условия.

Состав газовых смесей часто выражают при помощи объемной доли – отношения объема данного компонента к общему объему системы, т.е.

где φ(Х) – объемная доля компонента Х; V(X) – объем компонента Х; V — объем системы. Объемная доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы или в процентах.

7. Какой объем займет при температуре 20 о С и давлении 250 кПа аммиак массой 51 г?

Дано: m(NH3)=51 г; p=250 кПа; t=20 o C.

Решение: определяем количество вещества аммиака:

Объем аммиака при нормальных условиях составляет:

Используя формулу (3), приводим объем аммиака к данным условиям [температура Т= (273 +20)К = 293 К]:

8. Определите объем, который займет при нормальных условиях газовая смесь, содержащая водород, массой 1,4 г и азот, массой 5,6 г.

Решение: находим количества вещества водорода и азота:

Так как при нормальных условиях эти газы не взаимодействуют между собой, то объем газовой смеси будет равен сумме объемов газов, т.е.

Расчеты по химическим уравнениям

Расчеты по химическим уравнениям (стехиометрические расчеты) основаны на законе сохранения массы веществ. Однако в реальных химических процессах из-за неполного протекания реакции и различных потерь веществ масса образующихся продуктов часто бывает меньше той, которая должна образоваться в соответствии с законом сохранения массы веществ. Выход продукта реакции (или массовая доля выхода) – это выраженное в процентах отношение массы реально полученного продукта к его массе, которая должна образоваться в соответствии с теоретическим расчетом, т.е.

Где η– выход продукта, %; mp(X) — масса продукта Х, полученного в реальном процессе; m(X) – рассчитанная масса вещества Х.

В тех задачах, где выход продукта не указан, предполагается, что он – количественный (теоретический), т.е. η=100%.

9. Какую массу фосфора надо сжечь для получения оксида фосфора (V) массой 7,1 г?

Решение: записываем уравнение реакции горения фосфора и расставляем стехиометрические коэффициенты.

Определяем количество вещества P2O5, получившегося в реакции.

Из уравнения реакции следует, что ν(P2O5)= 2•ν(P), следовательно, количество вещества фосфора, необходимого в реакции равно:

Отсюда находим массу фосфора:

m(Р) = ν(Р) • М(Р) = 0,1• 31 = 3,1 г.

10. В избытке соляной кислоты растворили магний массой 6 г и цинк массой 6,5 г. Какой объем водорода, измеренный при нормальных условиях, выделится при этом?

Решение: записываем уравнения реакции взаимодействия магния и цинка с соляной кислотой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

Определяем количества веществ магния и цинка, вступивших в реакцию с соляной кислотой.

ν(Mg) = m(Mg)/ М(Mg ) = 6/24 = 0,25 моль

ν(Zn) = m(Zn)/ М(Zn) = 6,5/65 = 0,1 моль.

Из уравнений реакции следует, что количество вещества металла и водорода равны, т.е. ν(Mg) = ν(Н2); ν(Zn) = ν(Н2), определяем количество водорода, получившегося в результате двух реакций:

ν(Н2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0,25 + 0,1= 0,35 моль.

Рассчитываем объем водорода, выделившегося в результате реакции:

11. При пропускании сероводорода объемом 2,8 л (нормальные условия) через избыток раствора сульфата меди (II) образовался осадок массой 11,4 г. Определите выход продукта реакции.

Решение: записываем уравнение реакции взаимодействия сероводорода и сульфата меди (II).

Определяем количество вещества сероводорода, участвующего в реакции.

Из уравнения реакции следует, что ν(H2S) = ν(СuS) = 0,125 моль. Значит можно найти теоретическую массу СuS.

m(СuS) = ν(СuS) • М(СuS) = 0,125 • 96 = 12 г.

Теперь определяем выход продукта, пользуясь формулой (4):

η = [mp(X) •100]/m(X)= 11,4 • 100/ 12 = 95%.

12. Какая масса хлорида аммония образуется при взаимодействии хлороводорода массой 7,3 г с аммиаком массой 5,1 г? Какой газ останется в избытке? Определите массу избытка.

Решение: записываем уравнение реакции.

Эта задача на «избыток» и «недостаток». Рассчитываем количества вещества хлороводорода и аммиака и определяем, какой газ находится в избытке.

ν(HCl) = m(HCl)/ М(HCl) = 7,3/36,5 = 0,2 моль;

Аммиак находится в избытке, поэтому расчет ведем по недостатку, т.е. по хлороводороду. Из уравнения реакции следует, что ν(HCl) = ν(NH4Cl) = 0,2 моль. Определяем массу хлорида аммония.

Мы определили, что аммиак находится в избытке (по количеству вещества избыток составляет 0,1 моль). Рассчитаем массу избытка аммиака.

13. Технический карбид кальция массой 20 г обработали избытком воды, получив ацетилен, при пропускании которого через избыток бромной воды образовался 1,1,2,2 –тетрабромэтан массой 86,5 г. Определите массовую долю СаС2 в техническом карбиде.

Решение: записываем уравнения взаимодействия карбида кальция с водой и ацетилена с бромной водой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

Находим количество вещества тетрабромэтана.

Из уравнений реакций следует, что ν(C2H2Br4) =ν(C2H2) = ν(СаC2) =0,25 моль. Отсюда мы можем найти массу чистого карбида кальция (без примесей).

Определяем массовую долю СаC2 в техническом карбиде.

Растворы. Массовая доля компонента раствора

14. В бензоле объемом 170 мл растворили серу массой 1,8 г. Плотность бензола равна 0,88 г/мл. Определите массовую долю серы в растворе.

Решение: для нахождения массовой доли серы в растворе необходимо рассчитать массу раствора. Определяем массу бензола.

Находим общую массу раствора.

Рассчитаем массовую долю серы.

ω(S) =m(S)/m=1,8 /151,4 = 0,0119 = 1,19 %.

15. В воде массой 40 г растворили железный купорос FeSO4•7H2O массой 3,5 г. Определите массовую долю сульфата железа (II) в полученном растворе.

Решение: найдем массу FeSO4 содержащегося в FeSO4•7H2O. Для этого рассчитаем количество вещества FeSO4•7H2O.

Из формулы железного купороса следует, что ν(FeSO4)= ν(FeSO4•7H2O)=0,0125 моль. Рассчитаем массу FeSO4:

Учитывая, что масса раствора складывается из массы железного купороса (3,5 г) и массы воды (40 г), рассчитаем массовую долю сульфата железа в растворе.

Задачи для самостоятельного решения

  1. На 50 г йодистого метила в гексане подействовали металлическим натрием, при этом выделилось 1,12 л газа, измеренного при нормальных условиях. Определите массовую долю йодистого метила в растворе. Ответ: 28,4%.
  2. Некоторый спирт подвергли окислению, при этом образовалась одноосновная карбоновая кислота. При сжигании 13,2 г этой кислоты получили углекислый газ, для полной нейтрализации которого потребовалось 192 мл раствора КОН с массовой долей 28%. Плотность раствора КОН равна 1,25 г/мл. Определите формулу спирта. Ответ: бутанол.
  3. Газ, полученный при взаимодействии 9,52 г меди с 50 мл 81 % раствора азотной кислоты, плотностью 1,45 г/мл, пропустили через 150 мл 20 % раствора NaOH плотностью 1,22 г/мл. Определите массовые доли растворенных веществ. Ответ: 12,5% NaOH; 6,48% NaNO3; 5,26% NaNO2.
  4. Определите объем выделившихся газов при взрыве 10 г нитроглицерина. Ответ: 7,15 л.
  5. Образец органического вещества массой 4,3 г сожгли в кислороде. Продуктами реакции являются оксид углерода (IV) объемом 6,72 л (нормальные условия) и вода массой 6,3 г. Плотность паров исходного вещества по водороду равна 43. Определите формулу вещества. Ответ: С6Н14.

Главная » ЕГЭ — химия для чайников » Как решать задачи по химии, готовые решения

источник: 5-ege.ru

Как решать задачи на электролиз

Накануне ЕГЭ по химии 4 июня 2018 года в интернете замелькали фотографии с задачками на электролиз и на порции. Причем вместе взятые. Напомню, что ранее задачи на электролиз в реальных экзаменационных заданиях не встречались.

Листочки выглядят примерно так:

Все это наводит на мысли, что задания реального ЕГЭ снова слили в интернет до экзамена. Что ж, завтра посмотрим.

Ну а пока хотелось бы напомнить, как решают задачи на электролиз и на порции.

Задача 1.

При проведении электролиза 500 г 16% раствора сульфата меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. Вычислите массу 20%-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

Решение.

Во-первых, составляем уравнение реакции электролиза раствора сульфата меди. Как это делать, подробно описано в статье Электролиз.

Находим массу чистого сульфата меди:

Количество вещества сульфата меди:

ν(CuSO4) = m/M = 80/160 = 0,5 моль

Видно, что на аноде должно выделиться 0,25 моль газа, или 5,6 л.

Однако, в условии сказано, что выделилось только 1,12 л газа. Следовательно, сульфат меди прореагировал не полностью, а только частично.

Находим количество и массу кислорода, который выделился на аноде:

Следовательно, в электролиз вступило 0,1 моль сульфата меди.

В растворе осталось 0,4 моль сульфата меди. При этом образовалось 0,1 моль серной кислоты массой 9,8 г и 0,1 моль меди выпало в осадок (масса меди 6,4 г).

При этом масса полученного раствора после электролиза mр-ра2 равна:

mр-ра2 = 500 – 1,6 – 6,4 = 492 г

Из полученного раствора отобрали порцию массой 98,4 г. При этом количество растворенных веществ поменялось. Зато не поменялась их массовая доля. Надем массовую долю сульфата меди ω(CuSO4)2 и серной кислоты ω(H2SO4) в растворе, который остался после электролиза:

Найдем массу и количество серной кислоты и массу сульфата меди в порции массой mр-ра3 = 98,4 г, которую мы отобрали:

ν(CuSO4) = m/M = 12,79/160 = 0,08 моль

Чтобы осадить ионы меди, гидроксид натрия должен прореагировать и с серной кислотой в растворе, и с сульфатом меди:

В первой реакции израсходуется 0,04 моль гидроксида натрия, во второй реакции 0,16 моль гидроксида натрия. Всего потребуется 0,2 моль гидроксида натрия. Или 8 г чистого NaOH, что соответствует 40 г 20%-ного раствора. Таким образом, ответ на листочках, распространяемых в интернете, слегка не верный.

Другие задачи на электролиз:

2. Электролиз 282 г 40%-ного раствора нитрата меди (II) остановили после того, когда масса раствора уменьшилась на 32 г. К образовавшемуся раствору добавили 140 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе.

3. При проведении электролиза 340 г 20%-ного раствора нитрата серебра (I) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1, 12 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 79,44 г. Вычислите массу 10%-ного раствора хлорида натрия, необходимого для полного осаждении ионов серебра из отобранной порции раствора.

4. При проведении электролиза 312 г 15%-ного раствора хлорида натрия процесс прекратили, когда на катоде выделилось 6,72 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 58,02 г. Вычислите массу 20%-ного раствора сульфата меди (II), необходимого для полного осаждения гидроксид-ионов из отобранной порции раствора.

5. Электролиз 640 г 15%-ного раствора сульфата меди (II) остановили после того, когда масса раствора уменьшилась на 32 г. К образовавшемуся раствору добавили 400 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щелочи в полученном растворе.

6. При проведении электролиза 360 г 18,75% раствора хлорида меди (II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 4,48 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 22,2 г. Вычислите массу 20 %-ного раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора.

7. При проведении электролиза 624 г 10%-ного раствора хлорида бария процесс прекратили, когда на катоде выделилось 4,48 л газа. Из полученного раствора отобрали порцию массой 91,41 г. Вычислите массу 10%-ного раствора карбоната натрия, необходимого для полного осаждения ионов бария из отобранной порции раствора.

8. При проведении электролиза 500 г 16%-ного раствора сульфата меди (II) процесс прекрати, когда на аноде выделилось 1,12 л газа. К образовавшемуся раствору прибавили 53 г 10%-ного раствора карбоната натрия. Определите массовую долю сульфата меди (II) в полученном растворе.

источник: chemege.ru