Metodologie de rezolvare a problemelor din chimie

Când rezolvați probleme, trebuie să vă ghidați după câteva reguli simple:

  1. Citiți cu atenție starea problemei;
  2. Notează ceea ce este dat;
  3. Convertiți, dacă este necesar, unitățile de mărime fizice în unități SI (sunt permise unele unități nesistemice, cum ar fi litri);
  4. Notați, dacă este necesar, ecuația reacției și aranjați coeficienții;
  5. Rezolvați problema folosind conceptul de cantitate de substanță, și nu metoda de întocmire a proporțiilor;
  6. Scrieți răspunsul.

Pentru a vă pregăti cu succes în chimie, trebuie să luați în considerare cu atenție soluțiile la problemele prezentate în text, precum și să rezolvați independent un număr suficient de ele. În procesul de rezolvare a problemelor vor fi fixate principalele prevederi teoretice ale cursului de chimie. Este necesar să se rezolve problemele pe tot parcursul studiului chimiei și pregătirii pentru examen.

Puteți folosi sarcinile de pe această pagină, sau puteți descărca o colecție bună de sarcini și exerciții cu rezolvarea sarcinilor tipice și complicate (M. I. Lebedeva, I. A. Ankudimova): descărcare.

Aluniță, masă molară

Masa molară este raportul dintre masa unei substanțe și cantitatea de substanță, adică.

М(х) = m(x)/ν(x), (1)

unde M(x) este masa molară a substanței X, m(x) este masa substanței X, ν(x) este cantitatea de substanță X. Unitatea SI pentru masa molară este kg/mol, dar g/mol este folosit în mod obișnuit. Unitatea de masă este g, kg. Unitatea SI pentru cantitatea unei substanțe este molul.

Orice problema de chimie rezolvata prin cantitatea de materie. Amintiți-vă formula de bază:

ν(x) = m(x)/ М(х) = V(x)/V m = N/N A , (2)

unde V(x) este volumul substanței Х(l), Vm este volumul molar al gazului (l/mol), N este numărul de particule, NA este constanta Avogadro.

1. Determinați masa iodură de sodiu NaI cantitate de substanță 0,6 mol.

Dat: v(Nal)= 0,6 mol.

A găsi: m(NaI) =?

Soluţie. Masa molară a iodurii de sodiu este:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 g/mol

Determinați masa NaI:

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

2. Determinați cantitatea de substanță bor atomic continut in tetraborat de sodiu Na 2 B 4 O 7 cu o greutate de 40,4 g.

Dat: m(Na 2 B 4 O 7) \u003d 40,4 g.

A găsi: ν(B)=?

Soluţie. Masa molară a tetraboratului de sodiu este de 202 g/mol. Determinați cantitatea de substanță Na 2 B 4 O 7:

ν (Na 2 B 4 O 7) \u003d m (Na 2 B 4 O 7) / M (Na 2 B 4 O 7) \u003d 40,4 / 202 \u003d 0,2 mol.

Amintiți-vă că 1 mol de moleculă de tetraborat de sodiu conține 2 moli de atomi de sodiu, 4 moli de atomi de bor și 7 moli de atomi de oxigen (vezi formula tetraboratului de sodiu). Atunci cantitatea de substanță atomică de bor este: ν (B) \u003d 4 ν (Na 2 B 4 O 7) \u003d 4 0,2 \u003d 0,8 mol.

Calcule pentru formule chimice. Cotă în masă.

Fracția de masă a unei substanțe este raportul dintre masa unei substanțe date din sistem și masa întregului sistem, adică. ω(X) =m(X)/m, unde ω(X) este fracția de masă a substanței X, m(X) este masa substanței X, m este masa întregului sistem. Fracția de masă este o mărime adimensională. Se exprimă ca fracție de unitate sau ca procent. De exemplu, fracția de masă a oxigenului atomic este de 0,42 sau 42%, adică ω(O)=0,42. Fracția de masă a clorului atomic în clorură de sodiu este de 0,607, sau 60,7%, adică ω(CI)=0,607.

3. Determinați fracția de masă apă de cristalizare în clorură de bariu dihidrat BaCl 2 2H 2 O.

Soluţie: Masa molară a BaCl 2 2H 2 O este:

M (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 137+ 2 35,5 + 2 18 \u003d 244 g / mol

Din formula BaCl 2 2H 2 O rezultă că 1 mol de clorură de bariu dihidrat conţine 2 moli de H 2 O. Din aceasta se poate determina masa de apă conţinută în BaCl 2 2H 2 O:

m(H 2 O) \u003d 2 18 \u003d 36 g.

Găsim fracția de masă a apei de cristalizare în clorură de bariu dihidrat BaCl 2 2H 2 O.

ω (H 2 O) \u003d m (H 2 O) / m (BaCl 2 2H 2 O) \u003d 36/244 \u003d 0,1475 \u003d 14,75%.

4. Dintr-o probă de rocă cântărind 25 g conţinând mineralul argentit Ag 2 S, sa izolat argint cu o greutate de 5,4 g. Determinați fracția de masă argentitul din probă.

Dat: m(Ag)=5,4 g; m = 25 g.

A găsi: ω(Ag 2 S) =?

Soluţie: determinăm cantitatea de substanță de argint în argentit: ν (Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5,4 / 108 \u003d 0,05 mol.

Din formula Ag 2 S rezultă că cantitatea de substanță argentită este jumătate din cantitatea de substanță de argint. Determinați cantitatea de substanță argentită:

ν (Ag 2 S) \u003d 0,5 ν (Ag) \u003d 0,5 0,05 \u003d 0,025 mol

Calculam masa argentitei:

m (Ag 2 S) \u003d ν (Ag 2 S) M (Ag 2 S) \u003d 0,025 248 \u003d 6,2 g.

Acum determinăm fracția de masă a argentitului dintr-o probă de rocă, cântărind 25 g.

ω (Ag 2 S) \u003d m (Ag 2 S) / m \u003d 6,2 / 25 \u003d 0,248 \u003d 24,8%.

Derivarea formulelor compuse

5. Determinați cea mai simplă formulă compusă potasiu cu mangan și oxigen, dacă fracțiile de masă ale elementelor din această substanță sunt de 24,7, 34,8 și, respectiv, 40,5%.

Dat: ω(K)=24,7%; ω(Mn)=34,8%; ω(O)=40,5%.

A găsi: formula compusă.

Soluţie: pentru calcule, selectam masa compusului, egala cu 100 g, i.e. m=100 g. Masele de potasiu, mangan si oxigen vor fi:

m (K) = m ω (K); m (K) \u003d 100 0,247 \u003d 24,7 g;

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

m (O) = m ω(O); m (O) \u003d 100 0,405 \u003d 40,5 g.

Determinăm cantitatea de substanțe atomice de potasiu, mangan și oxigen:

ν (K) \u003d m (K) / M (K) \u003d 24,7 / 39 \u003d 0,63 mol

ν (Mn) \u003d m (Mn) / M (Mn) \u003d 34,8 / 55 \u003d 0,63 mol

ν (O) \u003d m (O) / M (O) \u003d 40,5 / 16 \u003d 2,5 mol

Găsim raportul dintre cantitățile de substanțe:

v(K): v(Mn): v(O) = 0,63: 0,63: 2,5.

Împărțind partea dreaptă a ecuației la un număr mai mic (0,63) obținem:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 1: 1: 4.

Prin urmare, cea mai simplă formulă a compusului KMnO 4.

6. În timpul arderii a 1,3 g de substanță s-au format 4,4 g de monoxid de carbon (IV) și 0,9 g de apă. Găsiți formula moleculară substanță dacă densitatea sa de hidrogen este 39.

Dat: m(in-va) \u003d 1,3 g; m(C02)=4,4 g; m(H20)=0,9 g; D H2 \u003d 39.

A găsi: formula substanţei.

Soluţie: Să presupunem că substanța pe care o căutați conține carbon, hidrogen și oxigen, deoarece în timpul arderii sale s-au format CO 2 şi H 2 O. Atunci este necesar să se afle cantităţile de substanţe CO 2 şi H 2 O pentru a se determina cantităţile de substanţe de carbon atomic, hidrogen şi oxigen.

ν (CO 2) \u003d m (CO 2) / M (CO 2) \u003d 4,4 / 44 \u003d 0,1 mol;

ν (H 2 O) \u003d m (H 2 O) / M (H 2 O) \u003d 0,9 / 18 \u003d 0,05 mol.

Determinăm cantitatea de substanțe de carbon atomic și hidrogen:

v(C)= v(C02); v(C)=0,1 mol;

v(H)= 2 v(H20); ν (H) \u003d 2 0,05 \u003d 0,1 mol.

Prin urmare, masele de carbon și hidrogen vor fi egale:

m(C) = v(C) M(C) = 0,1 12 = 1,2 g;

m (H) \u003d ν (H) M (H) \u003d 0,1 1 \u003d 0,1 g.

Determinăm compoziția calitativă a substanței:

m (in-va) \u003d m (C) + m (H) \u003d 1,2 + 0,1 \u003d 1,3 g.

În consecință, substanța constă numai din carbon și hidrogen (vezi starea problemei). Să determinăm acum greutatea sa moleculară, pe baza condiției date sarcini densitatea unei substanțe în raport cu hidrogenul.

M (in-va) \u003d 2 D H2 \u003d 2 39 \u003d 78 g / mol.

v(C): v(H) = 0,1: 0,1

Împărțind partea dreaptă a ecuației la numărul 0,1 obținem:

v(C): v(H) = 1:1

Să luăm numărul de atomi de carbon (sau hidrogen) drept „x”, apoi, înmulțind „x” cu masele atomice de carbon și hidrogen și echivalând această cantitate cu greutatea moleculară a substanței, rezolvăm ecuația:

12x + x \u003d 78. Prin urmare, x \u003d 6. Prin urmare, formula substanței C 6 H 6 este benzen.

Volumul molar al gazelor. Legile gazelor ideale. Fracție de volum.

Volumul molar al unui gaz este egal cu raportul dintre volumul de gaz și cantitatea de substanță a acestui gaz, adică.

Vm = V(X)/ ν(x),

unde V m este volumul molar al gazului - o valoare constantă pentru orice gaz în condiții date; V(X) este volumul gazului X; ν(x) - cantitatea de substanță gazoasă X. Volumul molar al gazelor în condiții normale (presiunea normală p n \u003d 101 325 Pa ≈ 101,3 kPa și temperatura Tn \u003d 273,15 K ≈ 273 K) este V m \u003d 22,4 l /mol.

În calculele care implică gaze, este adesea necesară trecerea de la aceste condiții la condiții normale sau invers. În acest caz, este convenabil să folosiți formula care urmează din legea combinată a gazelor Boyle-Mariotte și Gay-Lussac:

──── = ─── (3)

unde p este presiunea; V este volumul; T este temperatura pe scara Kelvin; indicele „n” indică condiții normale.

Compoziția amestecurilor de gaze este adesea exprimată folosind o fracție de volum - raportul dintre volumul unei componente date și volumul total al sistemului, adică.

unde φ(X) este fracția de volum a componentei X; V(X) este volumul componentei X; V este volumul sistemului. Fracția de volum este o mărime adimensională, se exprimă în fracții de unitate sau ca procent.

7. Ce volum ia la o temperatură de 20 ° C și o presiune de 250 kPa amoniac cântărind 51 g?

Dat: m(NH3)=51 g; p=250 kPa; t=20°C.

A găsi: V(NH 3) \u003d?

Soluţie: determinați cantitatea de substanță amoniac:

ν (NH 3) \u003d m (NH 3) / M (NH 3) \u003d 51/17 \u003d 3 mol.

Volumul de amoniac în condiții normale este:

V (NH 3) \u003d V m ν (NH 3) \u003d 22,4 3 \u003d 67,2 l.

Folosind formula (3), aducem volumul de amoniac în aceste condiții [temperatura T \u003d (273 + 20) K \u003d 293 K]:

p n TV n (NH 3) 101,3 293 67,2

V (NH 3) \u003d ──────── \u003d ────────── \u003d 29,2 l.

8. Determinați volum, care va lua în condiții normale un amestec gazos care conține hidrogen, cu o greutate de 1,4 g și azot, cu o greutate de 5,6 g.

Dat: m(N2)=5,6 g; m(H2)=1,4; bine.

A găsi: V(amestec)=?

Soluţie: găsiți cantitatea de substanță hidrogen și azot:

ν (N 2) \u003d m (N 2) / M (N 2) \u003d 5,6 / 28 \u003d 0,2 mol

ν (H 2) \u003d m (H 2) / M (H 2) \u003d 1,4 / 2 \u003d 0,7 mol

Deoarece în condiții normale aceste gaze nu interacționează între ele, volumul amestec de gaze va fi egal cu suma volumelor de gaze, i.e.

V (amestecuri) \u003d V (N 2) + V (H 2) \u003d V m ν (N 2) + V m ν (H 2) \u003d 22,4 0,2 + 22,4 0,7 \u003d 20,16 l.

Calcule prin ecuații chimice

Calculele după ecuații chimice (calculele stoichiometrice) se bazează pe legea conservării masei substanțelor. Cu toate acestea, în procesele chimice reale, din cauza unei reacții incomplete și a diferitelor pierderi de substanțe, masa produselor rezultate este adesea mai mică decât cea care ar trebui să se formeze în conformitate cu legea conservării masei substanțelor. Randamentul produsului de reacție (sau fracția de masă a randamentului) este raportul dintre masa produsului efectiv obținut, exprimat în procente, și masa acestuia, care ar trebui să se formeze în conformitate cu calculul teoretic, i.e.

η = /m(X) (4)

Unde η este randamentul produsului, %; m p (X) - masa produsului X obtinuta in procesul real; m(X) este masa calculată a substanței X.

În acele sarcini în care randamentul produsului nu este specificat, se presupune că este cantitativ (teoretic), adică. η=100%.

9. Ce masă de fosfor trebuie arsă pentru obtinerea oxid de fosfor (V) cu o greutate de 7,1 g?

Dat: m(P 2 O 5) \u003d 7,1 g.

A găsi: m(P) =?

Soluţie: scriem ecuația pentru reacția de ardere a fosforului și aranjam coeficienții stoichiometrici.

4P+ 5O 2 = 2P 2 O 5

Determinăm cantitatea de substanţă P 2 O 5 obţinută în reacţie.

ν (P 2 O 5) \u003d m (P 2 O 5) / M (P 2 O 5) \u003d 7,1 / 142 \u003d 0,05 mol.

Din ecuația reacției rezultă că ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P), prin urmare, cantitatea de substanță fosforică necesară în reacție este:

ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P) \u003d 2 0,05 \u003d 0,1 mol.

De aici găsim masa fosforului:

m(Р) = ν(Р) М(Р) = 0,1 31 = 3,1 g.

10. Magneziul de 6 g și zinc de 6,5 g au fost dizolvate într-un exces de acid clorhidric. Ce volum hidrogen, măsurat în condiții normale, a iesi in evidenta unde?

Dat: m(Mg)=6 g; m(Zn)=6,5 g; bine.

A găsi: V(H2) =?

Soluţie: notăm ecuațiile de reacție pentru interacțiunea magneziului și zincului cu acidul clorhidric și aranjam coeficienții stoichiometrici.

Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2

Mg + 2 HCl \u003d MgCl 2 + H 2

Determinăm cantitatea de substanțe de magneziu și zinc care au reacționat cu acidul clorhidric.

ν(Mg) \u003d m (Mg) / M (Mg) \u003d 6/24 \u003d 0,25 mol

ν (Zn) \u003d m (Zn) / M (Zn) \u003d 6,5 / 65 \u003d 0,1 mol.

Din ecuațiile de reacție rezultă că cantitatea de substanță a metalului și a hidrogenului sunt egale, adică. ν (Mg) \u003d ν (H2); ν (Zn) \u003d ν (H 2), determinăm cantitatea de hidrogen rezultată din două reacții:

ν (Н 2) \u003d ν (Mg) + ν (Zn) \u003d 0,25 + 0,1 \u003d 0,35 mol.

Calculăm volumul de hidrogen eliberat ca rezultat al reacției:

V (H 2) \u003d V m ν (H 2) \u003d 22,4 0,35 \u003d 7,84 l.

11. La trecerea hidrogenului sulfurat cu un volum de 2,8 litri (condiții normale) printr-un exces de soluție de sulfat de cupru (II), s-a format un precipitat cu o greutate de 11,4 g. Determinați ieșirea produs de reacție.

Dat: V(H2S)=2,8 l; m(precipitat)= 11,4 g; bine.

A găsi: η =?

Soluţie: scriem ecuația reacției pentru interacțiunea hidrogenului sulfurat și sulfatul de cupru (II).

H 2 S + CuSO 4 \u003d CuS ↓ + H 2 SO 4

Determinați cantitatea de substanță hidrogen sulfurată implicată în reacție.

ν (H 2 S) \u003d V (H 2 S) / V m \u003d 2,8 / 22,4 \u003d 0,125 mol.

Din ecuația reacției rezultă că ν (H 2 S) \u003d ν (СuS) \u003d 0,125 mol. Deci puteți găsi masa teoretică a CuS.

m(CuS) \u003d ν (CuS) M (CuS) \u003d 0,125 96 \u003d 12 g.

Acum determinăm randamentul produsului folosind formula (4):

η = /m(X)= 11,4 100/ 12 = 95%.

12. Ce greutate clorura de amoniu se formează prin interacțiunea acidului clorhidric de 7,3 g cu amoniacul de 5,1 g? Ce gaz va ramane in exces? Determinați masa excesului.

Dat: m(HCI)=7,3 g; m(NH 3) \u003d 5,1 g.

A găsi: m(NH4CI) =? m(exces) =?

Soluţie: scrieți ecuația reacției.

HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl

Această sarcină este pentru „exces” și „deficiență”. Calculăm cantitatea de acid clorhidric și amoniac și determinăm care gaz este în exces.

ν(HCl) \u003d m (HCl) / M (HCl) \u003d 7,3 / 36,5 \u003d 0,2 mol;

ν (NH 3) \u003d m (NH 3) / M (NH 3) \u003d 5,1 / 17 \u003d 0,3 mol.

Amoniacul este în exces, deci calculul se bazează pe deficiență, adică. prin acid clorhidric. Din ecuația reacției rezultă că ν (HCl) \u003d ν (NH 4 Cl) \u003d 0,2 mol. Determinați masa clorurii de amoniu.

m (NH 4 Cl) \u003d ν (NH 4 Cl) M (NH 4 Cl) \u003d 0,2 53,5 \u003d 10,7 g.

Am stabilit că amoniacul este în exces (în funcție de cantitatea de substanță, excesul este de 0,1 mol). Calculați masa excesului de amoniac.

m (NH 3) \u003d ν (NH 3) M (NH 3) \u003d 0,1 17 \u003d 1,7 g.

13. Carbura de calciu tehnica cu greutatea de 20 g a fost tratata cu apa in exces, obtinandu-se acetilena, trecand prin care printr-un exces de apa cu brom s-a format 1,1,2,2-tetrabrometan cu greutatea de 86,5 g. Se determina fractiune in masa SaS 2 din carbură tehnică.

Dat: m = 20 g; m(C2H2Br4) \u003d 86,5 g.

A găsi: ω (CaC 2) =?

Soluţie: notăm ecuațiile de interacțiune a carburii de calciu cu apa și acetilena cu apa cu brom și aranjam coeficienții stoichiometrici.

CaC 2 +2 H 2 O \u003d Ca (OH) 2 + C 2 H 2

C 2 H 2 +2 Br 2 \u003d C 2 H 2 Br 4

Aflați cantitatea de substanță tetrabrometan.

ν (C 2 H 2 Br 4) \u003d m (C 2 H 2 Br 4) / M (C 2 H 2 Br 4) \u003d 86,5 / 346 \u003d 0,25 mol.

Din ecuațiile de reacție rezultă că ν (C 2 H 2 Br 4) \u003d ν (C 2 H 2) \u003d ν (CaC 2) \u003d 0,25 mol. De aici putem găsi masa de carbură de calciu pură (fără impurități).

m (CaC 2) \u003d ν (CaC 2) M (CaC 2) \u003d 0,25 64 \u003d 16 g.

Determinăm fracția de masă a CaC 2 în carbură tehnică.

ω (CaC 2) \u003d m (CaC 2) / m \u003d 16/20 \u003d 0,8 \u003d 80%.

Soluții. Fracția de masă a componentei soluției

14. Sulful cântărind 1,8 g a fost dizolvat în benzen cu un volum de 170 ml.. Densitatea benzenului este de 0,88 g/ml. A determina fractiune in masa sulf in solutie.

Dat: V(C6H6) =170 ml; m(S) = 1,8 g; p(C6C6)=0,88 g/ml.

A găsi: ω(S) =?

Soluţie: pentru a afla fracția de masă a sulfului din soluție, este necesar să se calculeze masa soluției. Determinați masa benzenului.

m (C 6 C 6) \u003d ρ (C 6 C 6) V (C 6 H 6) \u003d 0,88 170 \u003d 149,6 g.

Aflați masa totală a soluției.

m (soluție) \u003d m (C 6 C 6) + m (S) \u003d 149,6 + 1,8 \u003d 151,4 g.

Calculați fracția de masă a sulfului.

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

15. Sulfat de fier FeSO 4 7H 2 O cântărind 3,5 g a fost dizolvat în apă cântărind 40 g. Determinați fracția de masă a sulfatului de fier (II)în soluția rezultată.

Dat: m(H20)=40 g; m (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 3,5 g.

A găsi: ω(FeSO 4) =?

Soluţie: găsiți masa FeSO 4 conținută în FeSO 4 7H 2 O. Pentru a face acest lucru, calculați cantitatea de substanță FeSO 4 7H 2 O.

ν (FeSO 4 7H 2 O) \u003d m (FeSO 4 7H 2 O) / M (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 3,5 / 278 \u003d 0,0125 mol

Din formula sulfatului feros rezultă că ν (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 0,0125 mol. Calculați masa FeSO4:

m (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4) M (FeSO 4) \u003d 0,0125 152 \u003d 1,91 g.

Având în vedere că masa soluției este formată din masa sulfatului feros (3,5 g) și masa apei (40 g), calculăm fracția de masă a sulfatului feros din soluție.

ω (FeSO 4) \u003d m (FeSO 4) / m \u003d 1,91 / 43,5 \u003d 0,044 \u003d 4,4%.

Sarcini pentru solutie independenta

  1. 50 g de iodură de metil în hexan au fost tratate cu sodiu metalic și s-au eliberat 1,12 litri de gaz, măsurați în condiții normale. Determinați fracția de masă de iodură de metil din soluție. Răspuns: 28,4%.
  2. O parte din alcool a fost oxidat pentru a forma un acid carboxilic monobazic. La arderea a 13,2 g din acest acid s-a obținut dioxid de carbon, pentru neutralizarea completă a căruia au fost nevoie de 192 ml de soluție de KOH cu o fracție de masă de 28%. Densitatea soluției de KOH este de 1,25 g/ml. Determinați formula alcoolului. Răspuns: butanol.
  3. Gazul obţinut prin interacţiunea a 9,52 g de cupru cu 50 ml dintr-o soluţie 81% de acid azotic, cu o densitate de 1,45 g/ml, a fost trecut prin 150 ml dintr-o soluţie de NaOH 20% cu o densitate de 1,22 g/ml. ml. Determinați fracțiile de masă ale substanțelor dizolvate. Răspuns: 12,5% NaOH; 6,48% NaN03; 5,26% NaN02.
  4. Determinați volumul de gaze degajate în timpul exploziei a 10 g de nitroglicerină. Răspuns: 7,15 l.
  5. Probă materie organică cântărind 4,3 g a fost ars în oxigen. Produșii de reacție sunt monoxid de carbon (IV) cu un volum de 6,72 litri (condiții normale) și apă cu o masă de 6,3 g. Densitatea de vapori a substanței inițiale pentru hidrogen este 43. Determinați formula substanței. Răspuns: C6H14.

Rezolvarea problemelor școlare la chimie poate prezenta unele dificultăți pentru școlari, așa că expunem o serie de exemple de rezolvare a principalelor tipuri de probleme din chimia școlară cu o analiză detaliată.

Pentru a rezolva probleme de chimie, trebuie să cunoașteți o serie de formule indicate în tabelul de mai jos. Folosind corect acest set simplu, puteți rezolva aproape orice problemă din cursul de chimie.

Calcule de substanțe Distribuie calcule Calcule ale randamentului produsului de reacție
ν=m/M,

ν=V/V M ,

ν=N/N A,

ν=PV/RT

ω=m h / m aproximativ,

φ \u003d V h / V aproximativ,

χ=ν h / ν aproximativ

η = m pr. /m teor. ,

η = V pr. / V teor. ,

η = ν ex. / ν teor.

ν este cantitatea de substanță (mol);

ν h - cantitatea de substanță privată (mol);

ν aproximativ - cantitatea totală de substanță (mol);

m este masa (g);

m h - coeficient de masă (g);

m aproximativ - greutatea totală (g);

V - volum (l);

V M - volum 1 mol (l);

V h - volum privat (l);

V aproximativ - volum total (l);

N este numărul de particule (atomi, molecule, ioni);

N A - numărul lui Avogadro (numărul de particule într-un mol de substanță) N A \u003d 6,02 × 10 23;

Q este cantitatea de electricitate (C);

F este constanta Faraday (F » 96500 C);

P - presiune (Pa) (1 atm "10 5 Pa);

R este constanta universală a gazelor R » 8,31 J/(mol×K);

T este temperatura absolută (K);

ω este fracția de masă;

φ este fracția de volum;

χ este fracția molară;

η este randamentul produsului de reacție;

m pr., V pr., ν pr. - masa, volumul, cantitatea de substanta practica;

m teor.,V teor., ν teor. - masa, volumul, cantitatea de substanta teoretica.

Calcularea masei unei anumite cantități de substanță

Sarcina:

Determinați masa a 5 moli de apă (H 2 O).

Soluţie:

  1. Calculați masa molară a unei substanțe folosind tabelul periodic al lui D. I. Mendeleev. Masele tuturor atomilor sunt rotunjite la unități, clorul - până la 35,5.
    M(H20)=2x1+16=18 g/mol
  2. Aflați masa de apă folosind formula:
    m \u003d ν × M (H 2 O) \u003d 5 mol × 18 g / mol \u003d 90 g
  3. Înregistrați răspunsul:
    Răspuns: Masa a 5 moli de apă este de 90 g.

Calcularea fracțiunii de masă a soluției

Sarcina:

Calculați fracția de masă de sare (NaCl) în soluția obținută prin dizolvarea a 25 g de sare în 475 g de apă.

Soluţie:

  1. Scrieți formula pentru găsirea fracției de masă:
    ω (%) \u003d (m in-va / m soluție) × 100%
  2. Aflați masa soluției.
    m soluție \u003d m (H 2 O) + m (NaCl) \u003d 475 + 25 \u003d 500 g
  3. Calculați fracția de masă prin înlocuirea valorilor în formulă.
    ω (NaCl) \u003d (m in-va / m soluție) × 100% = (25/500)×100%=5%
  4. Scrieți răspunsul.
    Răspuns: fracția de masă a NaCl este de 5%

Calculul masei unei substanțe într-o soluție prin fracția sa de masă

Sarcina:

Câte grame de zahăr și apă trebuie luate pentru a obține 200 g de soluție 5%?

Soluţie:

  1. Scrieți formula pentru determinarea fracției de masă a unei substanțe dizolvate.
    ω=m in-va /m r-ra → m in-va = m r-ra ×ω
  2. Calculați masa sării.
    m in-va (sare) \u003d 200 × 0,05 \u003d 10 g
  3. Determinați masa apei.
    m (H 2 O) \u003d m (soluție) - m (sare) \u003d 200 - 10 \u003d 190 g
  4. Scrieți răspunsul.
    Răspuns: trebuie să luați 10 g de zahăr și 190 g de apă

Determinarea randamentului produsului de reacție în % din ceea ce este posibil teoretic

Sarcina:

Se calculează randamentul de azotat de amoniu (NH 4 NO 3) în % din cel teoretic posibil dacă s-au obținut 380 g de îngrășământ prin trecerea a 85 g de amoniac (NH 3) într-o soluție de acid azotic (HNO 3).

Soluţie:

  1. Scrieți ecuația unei reacții chimice și aranjați coeficienții
    NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3
  2. Scrieți datele din starea problemei deasupra ecuației reacției.
    m = 85 g m pr. = 380 g
    NH3 + HNO3 = NH4NO3
  3. Sub formulele substanțelor, calculați cantitatea de substanță în funcție de coeficienți ca produs dintre cantitatea de substanță și masa molară a substanței:
  4. Se cunoaște masa de azotat de amoniu obținută practic (380 g). Pentru a determina masa teoretică a azotatului de amoniu, se face o proporție
    85/17=x/380
  5. Rezolvați ecuația, găsiți x.
    x=400 g masa teoretică de azotat de amoniu
  6. Determinați randamentul produsului de reacție (%), raportând masa practică la cea teoretică și înmulțiți cu 100%
    η=m pr. /m teor. =(380/400)×100%=95%
  7. Scrieți răspunsul.
    Răspuns: randamentul de azotat de amoniu a fost de 95%.

Calculul masei produsului din masa cunoscută a reactivului care conține o anumită proporție de impurități

Sarcina:

Calculați masa de oxid de calciu (CaO) obținută prin arderea a 300 g de calcar (CaCO 3) care conține 10% impurități.

Soluţie:

  1. Scrieți ecuația reacției chimice, puneți coeficienții.
    CaCO 3 \u003d CaO + CO 2
  2. Calculați masa de CaCO 3 pur conținut în calcar.
    ω (pură) \u003d 100% - 10% \u003d 90% sau 0,9;
    m (CaCO 3) \u003d 300 × 0,9 \u003d 270 g
  3. Masa rezultată de CaCO 3 este scrisă peste formula CaCO 3 în ecuația reacției. Caut masa de CaO notăm cu x.
    270 g x r
    CaCO 3 = Cao + CO2
  4. Sub formulele substanțelor din ecuație, scrieți cantitatea de substanță (după coeficienți); produsul cantităților de substanțe prin masa lor molară (masa moleculară a CaCO 3 \u003d 100 , CaO = 56 ).
  5. Stabiliți o proporție.
    270/100=x/56
  6. Rezolvați ecuația.
    x = 151,2 g
  7. Scrieți răspunsul.
    Răspuns: masa oxidului de calciu va fi de 151,2 g

Calculul masei produsului de reacție, dacă se cunoaște randamentul produsului de reacție

Sarcina:

Câte g de azotat de amoniu (NH 4 NO 3) se pot obține prin reacția a 44,8 litri de amoniac (n.a.) cu acid azotic, dacă se știe că randamentul practic este de 80% din cel teoretic posibil?

Soluţie:

  1. Scrieți ecuația reacției chimice, aranjați coeficienții.
    NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3
  2. Scrieți aceste condiții ale problemei deasupra ecuației reacției. Masa azotatului de amoniu se notează cu x.
  3. Sub ecuația reacției scrieți:
    a) cantitatea de substanțe conform coeficienților;
    b) produsul volumului molar de amoniac prin cantitatea de substanță; produsul masei molare a NH 4 NO 3 cu cantitatea de substanță.
  4. Stabiliți o proporție.
    44,4/22,4=x/80
  5. Rezolvați ecuația găsind x (masa teoretică a azotatului de amoniu):
    x \u003d 160 g.
  6. Aflați masa practică a NH 4 NO 3 înmulțind masa teoretică cu randamentul practic (în fracții de unu)
    m (NH 4 NO 3) \u003d 160 × 0,8 \u003d 128 g
  7. Scrieți răspunsul.
    Răspuns: masa azotatului de amoniu va fi de 128 g.

Determinarea masei produsului dacă unul dintre reactivi este luat în exces

Sarcina:

14 g de oxid de calciu (CaO) au fost tratate cu o soluţie care conţine 37,8 g de acid azotic (HN03). Calculați masa produsului de reacție.

Soluţie:

  1. Scrieți ecuația reacției, aranjați coeficienții
    CaO + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O
  2. Determinați molul de reactivi folosind formula: ν = m/M
    v(CaO) = 14/56=0,25 mol;
    ν (HNO 3) \u003d 37,8 / 63 \u003d 0,6 mol.
  3. Deasupra ecuației reacției, scrieți cantitățile calculate ale substanței. Sub ecuație - cantitatea de substanță conform coeficienților stoichiometrici.
  4. Determinați substanța luată în deficiență comparând raporturile dintre cantitățile de substanțe luate și coeficienții stoichiometrici.
    0,25/1 < 0,6/2
    Prin urmare, lipsa este luată Acid azotic. Din aceasta vom determina masa produsului.
  5. Sub formula azotatului de calciu (Ca (NO 3) 2) din ecuație, puneți:
    a) cantitatea de substanță, conform coeficientului stoichiometric;
    b) produsul masei molare cu cantitatea de substanta. Deasupra formulei (Ca (NO 3) 2) - x g.
    0,25 mol 0,6 mol x r
    CaO + 2HNO 3 = Ca(NO 3) 2 + H2O
    1 mol 2 mol 1 mol
    m = 1×164 g
  6. Faceți o proporție
    0,25/1=x/164
  7. Determinați x
    x = 41 g
  8. Scrieți răspunsul.
    Răspuns: masa de sare (Ca (NO 3) 2) va fi de 41 g.

Calcule prin ecuații de reacție termochimică

Sarcina:

Câtă căldură va fi eliberată atunci când 200 g de oxid de cupru (II) (CuO) sunt dizolvate în acid clorhidric (soluție apoasă de HCI), dacă ecuația reacției termochimice:

CuO + 2HCl \u003d CuCl 2 + H 2 O + 63,6 kJ

Soluţie:

  1. Scrieți datele din starea problemei deasupra ecuației reacției
  2. Sub formula oxidului de cupru, scrieți cantitatea acestuia (în funcție de coeficient); produsul dintre masa molară și cantitatea de substanță. Pune x peste cantitatea de căldură din ecuația reacției.
    200 g
    CuO + 2HCI = CuCl 2 + H2O + 63,6 kJ
    1 mol
    m = 1×80 g
  3. Stabiliți o proporție.
    200/80=x/63,6
  4. Calculați x.
    x=159 kJ
  5. Scrieți răspunsul.
    Răspuns: când 200 g de CuO sunt dizolvate în acid clorhidric, se vor elibera 159 kJ de căldură.

Întocmirea unei ecuații termochimice

Sarcina:

La arderea a 6 g de magneziu, se eliberează 152 kJ de căldură. Scrieți o ecuație termochimică pentru formarea oxidului de magneziu.

Soluţie:

  1. Scrieți o ecuație pentru o reacție chimică care arată degajarea de căldură. Aranjați coeficienții.
    2Mg + O 2 \u003d 2MgO + Q

  2. 6 g 152
    2Mg + O2 = 2MgO + Q
  3. Sub formulele substanțelor scrieți:
    a) cantitatea de substanță (după coeficienți);
    b) produsul masei molare cu cantitatea de substanta. Se pune x sub căldura reacției.
  4. Stabiliți o proporție.
    6/(2×24)=152/x
  5. Calculați x (cantitatea de căldură, conform ecuației)
    x=1216 kJ
  6. Notați ecuația termochimică din răspuns.
    Răspuns: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 kJ

Calculul volumelor de gaze conform ecuațiilor chimice

Sarcina:

Când amoniacul (NH3) este oxidat cu oxigen în prezența unui catalizator, se formează oxid nitric (II) și apă. Ce volum de oxigen va reacționa cu 20 de litri de amoniac?

Soluţie:

  1. Scrieți ecuația reacției și aranjați coeficienții.
    4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O
  2. Scrieți datele din starea problemei deasupra ecuației reacției.
    20 l X
    4NH3 + 5O2 = 4NR + 6H2O
  3. Sub ecuația reacției, notați cantitățile de substanțe conform coeficienților.
  4. Stabiliți o proporție.
    20/4=x/5
  5. Găsiți x.
    x= 25 l
  6. Scrieți răspunsul.
    Răspuns: 25 de litri de oxigen.

Determinarea volumului unui produs gazos dintr-o masă cunoscută a unui reactiv care conține impurități

Sarcina:

Ce volum (n.c.) de dioxid de carbon (CO 2) va fi eliberat atunci când se dizolvă 50 g de marmură (CaCO 3) care conține 10% impurități în acid clorhidric?

Soluţie:

  1. Scrieți ecuația unei reacții chimice, aranjați coeficienții.
    CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2
  2. Calculați cantitatea de CaCO 3 pur conținută în 50 g de marmură.
    ω (CaCO 3) \u003d 100% - 10% \u003d 90%
    Pentru a converti în fracții de unu, împărțiți la 100%.
    w (CaCO 3) \u003d 90% / 100% \u003d 0,9
    m (CaCO 3) \u003d m (marmură) × w (CaCO 3) \u003d 50 × 0,9 \u003d 45 g
  3. Scrieți valoarea rezultată peste carbonatul de calciu în ecuația reacției. Deasupra CO 2 pune x l.
    45 g X
    CaCO3 + 2HCI = CaCl2 + H2O + CO2
  4. Sub formulele substanțelor scrieți:
    a) cantitatea de substanță, conform coeficienților;
    b) produsul masei molare cu cantitatea de substanță, dacă vorbim de masa substanței, și produsul volumului molar cu cantitatea de substanță, dacă vorbim despre volumul substanței.

    Calculul compoziției amestecului după ecuația reacției chimice

    Sarcina:

    Arderea completă a unui amestec de metan și monoxid de carbon (II) a necesitat același volum de oxigen. Determinați compoziția amestecului de gaze în fracții de volum.

    Soluţie:

    1. Scrieți ecuațiile de reacție, aranjați coeficienții.
      CO + 1/2O 2 = CO 2
      CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
    2. Desemnați cantitatea de monoxid de carbon (CO) ca x și cantitatea de metan ca y
    45 g X
    CaCO3 + 2HCI =
    X
    ASA DE + 1/2O 2 = CO2
    la
    CH 4 + 2O 2 = CO2 + 2H2O
  5. Determinați cantitatea de oxigen care va fi consumată pentru ardere x moli de CO și y moli de CH4.
    X 0,5 x
    ASA DE + 1/2O 2 = CO2
    la 2 ani
    CH 4 + 2O 2 = CO2 + 2H2O
  6. Faceți o concluzie despre raportul dintre cantitatea de substanță oxigenată și amestecul de gaze.
    Egalitatea volumelor de gaze indică egalitatea cantităților de materie.
  7. Scrieți o ecuație.
    x + y = 0,5x + 2y
  8. Simplificați ecuația.
    0,5 x = y
  9. Luați cantitatea de CO pentru 1 mol și determinați cantitatea necesară de CH4.
    Dacă x=1 atunci y=0,5
  10. Aflați cantitatea totală de substanță.
    x + y = 1 + 0,5 = 1,5
  11. Determinați fracția volumică de monoxid de carbon (CO) și metan din amestec.
    φ(CO) \u003d 1 / 1,5 \u003d 2/3
    φ (CH 4) \u003d 0,5 / 1,5 \u003d 1/3
  12. Scrieți răspunsul.
    Răspuns: fracția de volum a CO este 2/3, iar CH4 este 1/3.

Material de referinta:

Masa lui Mendeleev

Tabelul de solubilitate

Am discutat algoritm general rezolvarea problemei nr. 35 (C5). Este timpul să dezasamblați exemple concreteși vă oferă o selecție de sarcini pentru soluții independente.

Exemplul 2. Hidrogenarea completă a 5,4 g de unele alchine consumă 4,48 litri de hidrogen (n.a.) Determinați formula moleculară a acestei alchine.

Soluţie. Vom acționa în conformitate cu plan general. Fie ca molecula de alchină necunoscută să conțină n atomi de carbon. Formula generala serie omoloagă C n H 2n-2 . Hidrogenarea alchinelor are loc în conformitate cu ecuația:

C n H 2n-2 + 2Н 2 = C n H 2n+2.

Cantitatea de hidrogen reacţionată poate fi găsită prin formula n = V/Vm. În acest caz, n = 4,48 / 22,4 = 0,2 mol.

Ecuația arată că 1 mol de alchină adaugă 2 moli de hidrogen (reamintim că în starea problemei în cauză despre complet hidrogenare), prin urmare, n (C n H 2n-2) = 0,1 mol.

După masa și cantitatea de alchină, găsim masa sa molară: M (C n H 2n-2) \u003d m (masă) / n (cantitate) \u003d 5,4 / 0,1 \u003d 54 (g / mol).

Greutatea moleculară relativă a unei alchine este formată din n mase atomice de carbon și 2n-2 mase atomice de hidrogen. Obtinem ecuatia:

12n + 2n - 2 = 54.

Noi decidem ecuație liniară, obținem: n = 4. Formula alchină: C 4 H 6.

Răspuns: C4H6.

Aș dori să atrag atenția asupra unui punct semnificativ: formula moleculară C 4 H 6 corespunde mai multor izomeri, inclusiv două alchine (butin-1 și butin-2). Pe baza acestor probleme, nu putem stabili fără ambiguitate formula structurala substanța studiată. Cu toate acestea, în acest caz, acest lucru nu este necesar!

Exemplul 3. În timpul arderii a 112 l (n.a.) dintr-un cicloalcan necunoscut în exces de oxigen, se formează 336 l de CO2. Stabiliți formula structurală a cicloalcanului.

Soluţie. Formula generală pentru seria omoloagă de cicloalcani este: C n H 2n. Odată cu arderea completă a cicloalcanilor, ca și în cazul arderii oricăror hidrocarburi, se formează dioxid de carbon și apă:

C n H 2n + 1,5n O 2 \u003d n CO 2 + n H 2 O.

Vă rugăm să rețineți: coeficienții din ecuația de reacție în acest caz depind de n!

În timpul reacției, s-au format 336 / 22,4 \u003d 15 moli de dioxid de carbon. 112/22,4 = 5 moli de hidrocarbură intrat în reacție.

Raționamentul suplimentar este evident: dacă se formează 15 moli de CO 2 la 5 moli de cicloalcan, atunci se formează 15 molecule de dioxid de carbon la 5 molecule de hidrocarbură, adică o moleculă de cicloalcan dă 3 molecule de CO 2. Deoarece fiecare moleculă de monoxid de carbon (IV) conține un atom de carbon, putem concluziona că o moleculă de cicloalcan conține 3 atomi de carbon.

Concluzie: n \u003d 3, formula cicloalcanului este C 3 H 6.

După cum puteți vedea, soluția la această problemă nu „se încadrează” în algoritmul general. Nu am căutat aici masa molară a compusului, nu am făcut nicio ecuație. Conform criteriilor formale, acest exemplu nu este similar cu problema standard C5. Dar mai sus, am subliniat deja că este important să nu memorăm algoritmul, ci să înțelegem SENSUL acțiunilor efectuate. Dacă înțelegeți sensul, veți putea face modificări schemei generale la examen, alegeți cea mai rațională modalitate de a o rezolva.

În acest exemplu, există o altă „ciudățenie”: este necesar să se găsească nu numai formula moleculară, ci și formula structurală a compusului. În sarcina anterioară, nu am reușit să facem acest lucru, dar în acest exemplu - vă rog! Faptul este că formula C 3 H 6 corespunde unui singur izomer - ciclopropan.

Răspuns: ciclopropan.


Exemplul 4. 116 g de aldehidă limitativă au fost încălzite mult timp cu o soluție de amoniac de oxid de argint. În timpul reacției, s-au format 432 g de argint metalic. Setați formula moleculară a aldehidei.

Soluţie. Formula generală pentru seria omoloagă de aldehide limitatoare este: C n H 2n+1 COH. Aldehidele sunt ușor de oxidat la acizi carboxilici, în special, sub acțiunea unei soluții de amoniac de oxid de argint:

C n H 2n + 1 COH + Ag 2 O \u003d C n H 2n + 1 COOH + 2Ag.

Notă. De fapt, reacția este descrisă mai mult ecuație complexă. Când se adaugă Ag2O la o soluție apoasă de amoniac, se formează un compus complex OH - hidroxid de argint diamina. Acest compus este cel care acționează ca un agent oxidant. În timpul reacției, se formează o sare de amoniu a unui acid carboxilic:

C n H 2n + 1 COH + 2OH \u003d C n H 2n + 1 COONH 4 + 2Ag + 3NH 3 + H 2 O.

Încă una punct important! Oxidarea formaldehidei (HCOH) nu este descrisă de ecuația de mai sus. Când HCOH reacţionează cu o soluţie de amoniac de oxid de argint, se eliberează 4 mol de Ag per 1 mol de aldehidă:

НCOH + 2Ag 2 O \u003d CO 2 + H 2 O + 4Ag.

Aveți grijă când rezolvați probleme legate de oxidarea compușilor carbonilici!

Să revenim la exemplul nostru. După masa argintului eliberat, puteți găsi cantitatea acestui metal: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). În conformitate cu ecuația, se formează 2 moli de argint pentru 1 mol de aldehidă, prin urmare, n (aldehidă) \u003d 0,5n (Ag) \u003d 0,5 * 4 \u003d 2 mol.

Masa molară a aldehidei = 116/2 = 58 g/mol. Încercați să faceți singuri pașii următori: trebuie să faceți o ecuație, să o rezolvați și să trageți concluzii.

Răspuns: C2H5COH.


Exemplul 5. Când 3,1 g de o amină primară reacţionează cu o cantitate suficientă de HBr, se formează 11,2 g de sare. Setați formula aminei.

Soluţie. Aminele primare (C n H 2n + 1 NH 2) când interacționează cu acizii formează săruri de alchilamoniu:

CnH2n+1 NH2 + HBr = [CnH2n+1 NH3] + Br-.

Din păcate, după masa aminei și a sării rezultate, nu vom putea găsi cantitățile acestora (întrucât masele molare sunt necunoscute). Să mergem pe altă cale. Reamintim legea conservării masei: m(amină) + m(HBr) = m(sare), prin urmare, m(HBr) = m(sare) - m(amină) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Acordați atenție acestui truc, care este folosit foarte des în rezolvarea C 5. Chiar dacă masa reactivului nu este dată în mod explicit în enunțul problemei, puteți încerca să o găsiți din masele altor compuși.

Deci, ne-am întors în curentul principal al algoritmului standard. După masa de bromură de hidrogen găsim cantitatea, n(HBr) = n(amină), M(amină) = 31 g/mol.

Răspuns: CH3NH2.


Exemplul 6. O anumită cantitate de alchenă X, când interacționează cu un exces de clor, formează 11,3 g de diclorură, iar când reacţionează cu un exces de brom, 20,2 g de dibromură. Determinați formula moleculară a lui X.

Soluţie. Alchenele adaugă clor și brom pentru a forma derivați dihalogen:

C n H 2n + Cl 2 \u003d C n H 2n Cl 2,

C n H 2n + Br 2 \u003d C n H 2n Br 2.

Este inutil în această problemă să încercăm să găsiți cantitatea de diclorură sau dibromură (masele lor molare sunt necunoscute) sau cantitățile de clor sau brom (masele lor sunt necunoscute).

Folosim o tehnică nestandard. Masa molară a lui C n H 2n Cl 2 este 12n + 2n + 71 = 14n + 71. M (C n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Sunt cunoscute și masele dihalogenurilor. Puteți găsi cantitatea de substanțe obținute: n (C n H 2n Cl 2) \u003d m / M \u003d 11,3 / (14n + 71). n (C n H 2n Br 2) \u003d 20,2 / (14n + 160).

Prin convenție, cantitatea de diclorură este egală cu cantitatea de dibromură. Acest fapt ne oferă posibilitatea de a face o ecuație: 11,3 / (14n + 71) = 20,2 / (14n + 160).

Această ecuație are o soluție unică: n = 3.

Răspuns: C3H6


ÎN partea finală Vă ofer o selecție de sarcini de tip C5 de complexitate variată. Încercați să le rezolvați singur - va fi un antrenament grozav înainte promovarea examenului la chimie!

Dezvoltarea lecției (notele lecției)

Atenţie! Site-ul de administrare a site-ului nu este responsabil pentru conținut evoluții metodologice, precum și pentru conformitatea cu dezvoltarea Standardului Educațional Federal de Stat.

Întrebarea numărul 21 examen materiale OGEîn chimie este o sarcină pe ecuația unei reacții chimice. În caietul de sarcini pentru materialele de măsurare de control pentru principalul 2018 examen de statîn chimie, la îndeplinirea acestei sarcini sunt indicate următoarele abilități testate și metode de acțiune: « Calculul fracției de masă a unui dizolvat într-o soluție. Calculul cantității de substanță, masei sau volumului unei substanțe din cantitatea unei substanțe, masei sau volumului unuia dintre reactanți sau produși de reacție. Analiza lucrărilor demonstrative și a sarcinilor banca deschisa a făcut posibilă distingerea a trei tipuri de sarcini utilizate în lucrări de examen. În pregătirea OGE, rezolv împreună cu studenții exemple de sarcini de fiecare tip și ofer sarcini similare selectate dintr-o bancă deschisă pentru soluții independente. Când rezolv probleme de ecuații ale reacțiilor chimice, folosesc algoritmul prezentat în manualul de chimie de clasa a VIII-a de O.S. Gabrielyan.

1 fel

Se dă masa unei soluții a produsului sau a uneia dintre substanțele inițiale ale reacției. Calculați masa (volumul) substanței de pornire sau a produsului de reacție.

1 actiune: calculăm masa produsului sau a uneia dintre substanțele inițiale ale reacției.

2 actiune: calculăm masa sau volumul substanței inițiale conform algoritmului.

Exemplu de sarcină: LA soluţie clorură de aluminiu cântărind 53,2 g și o fracție de masă de 5%, sa adăugat un exces de soluție de azotat de argint. Calculați masa precipitatului format.

Analiza soluției

  1. LA soluţie sulfat de aluminiu cântărind 34,2 g și o fracție de masă de 10%, s-a adăugat un exces de soluție de azotat de bariu. Calculați masa precipitatului format.
  2. Dioxidul de carbon a fost trecut printr-o soluție de hidroxid de calciu. Format 324 g soluţie bicarbonat de calciu cu o fracție de masă de 1%. Calculați volumul gazului reactionat.

a 2-a vedere

Este dată masa unei soluții a unei substanțe sau a unui produs de reacție. Calculați fracția de masă a unei substanțe sau a unui produs de reacție.

1 actiune: conform algoritmului, calculăm masa substanței inițiale (produsului) reacției. Nu acordăm atenție masei soluției sale.

2 actiune: Cunoaștem masa substanței (produsului) original - găsită în prima etapă. Cunoaștem masa soluției - dată în condiție. Găsim fracția de masă.

Exemplu de sarcină: 73 g soluţie acidul clorhidric a fost amestecat cu o parte de carbonat de calciu. În acest caz, s-au eliberat 0,896 litri de gaz. Calculați fracția de masă a originalului soluţie de acid clorhidric.

Analiza soluției

2. ω \u003d m (in-va) / m (r-ra) 100%

ω = 2,92/73 100= 4%

Sarcini pentru soluție independentă.

  1. Cu 200 g soluţie S-a adăugat soluţie de carbonat de sodiu până când a încetat precipitarea. Masa precipitatului a fost de 12,0 g. Calculați fracția de masă a clorurii de calciu din soluția inițială. (Se ia masa atomică relativă a clorului egală cu 35,5)
  2. După trecerea a 4,4 g de dioxid de carbon prin 320 g soluţie hidroxidul de potasiu a primit o soluție de sare medie. Calculați fracția de masă a alcalii din soluție

3 tip

Este dată fracția de masă a soluției inițiale de substanță. Determinați masa materiei prime.

1 Acțiune. Folosind algoritmul, găsiți masa substanței originale.

2 Acțiune. Cunoaștem masa substanței inițiale (după prima acțiune). Cunoaștem fracția de masă (din condiție). Aflați masa soluției.

Exemplu de sarcină: la o soluţie de carbonat de potasiu cu o fracţiune de masă de 6% s-a adăugat un exces de soluţie de clorură de bariu. Ca rezultat, s-a format un precipitat cu o masă de 9,85 g. Determinați masa soluției inițiale de carbonat de potasiu.

Analiza soluției

2. ω \u003d m (in-va) / m (r-ra) 100%

m (soluție) \u003d 6,9 / 6 ▪ 100% \u003d 115 g.

Sarcini pentru soluție independentă

  1. După trecerea a 11,2 l (n.a.) de amoniac printr-o soluție de acid sulfuric 10% s-a obținut o soluție de sare medie. Determinați masa soluției inițiale de acid sulfuric.
  2. La trecerea a 4,48 l de dioxid de carbon (n.o.) printr-o soluție de hidroxid de bariu cu o fracție de masă de 12% s-a format carbonat de bariu. Calculați masa soluției inițiale de hidroxid de bariu.

Algoritm de rezolvare a problemelor conform ecuațiilor reacțiilor chimice

  1. O scurtă declarație a enunțului problemei.
  2. Scrierea ecuației unei reacții chimice.
  3. Scrierea cantităților cunoscute și necunoscute peste formulele substanțelor.
  4. Înregistrarea sub formulele substanțelor cantității, mase molareși mase (sau volume și volume molare) de substanțe.
  5. Întocmirea și rezolvarea proporțiilor.
  6. Scrieți un răspuns la sarcină.

închide