Алгоритм
решения задач на примеси.
Определение массы (объема) вещества по известной массе другого вещества, содержащего определенную долю примесей.
Помните: 1.Особенность данного типа задач в том, что сначала необходимо вычислить массу чистого вещества в смеси.
2. В условии задачи в роли смеси может выступать руда, технический образец вещества, раствор.
Схема решения задачи:
Анализ и крат- расчёты по
кая запись определение уравнению ответ.
условия задачи массы чистого реакции
вещества
Порядок решения задачи:
Прочитайте задачу, запишите краткое условие.
Определите массу чистого вещества по формуле: mв-ва= mсмеси * ωв-ва.
Напишите уравнение реакции.
Найдите количества веществ, данных в задаче, по уравнению и по условию.
Произведите необходимые расчёты и запишите ответ.
Образец решения:
Рассчитайте объем водорода, выделившегося при взаимодействии с соляной кислотой 325 г цинка, содержащего 20% примесей.
Д а н о: Р е ш е н и е:
mтехнич.(Zn)= 325 г 1) mтехнич.(Zn)= 325 г ω (Zn)= 100%-20%=80% (0,8);
ωприм.= 20% (0,2) ωприм.= 20% (0,2) m (Zn)= 325 * 0,8 = 260 г
V(Н2)= ? n (Zn) = 260г : 65 г/моль = 4 моль.
по условию: 4 моль Х моль
2) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
по уравнению: 1 моль 1 моль
Х= 4 моль
V(Н2) = Vm * n(Н2); V(Н2) = 22,4 л/моль * 4 моль = 89,6 л.
Ответ: V(Н2) =89,6 л.
Алгоритм
решения задач на примеси.
Определение массовой доли примесей (или массовой доли чистого вещества в смеси) по массе (объёму) продуктов реакции.
Помните: 1) сначала выполняются действия по уравнению реакции;
2) для определения массовой доли примесей применяем формулу:
ωприм. = mприм./mсмеси.
Схема решения задачи:
Условие
задачи расчёты массы определение определение
вещества по урав- массы массовой доли ответ.
нению примесей примесей
Порядок решения задачи:
Прочитайте задачу, запишите краткое условие.
Составьте уравнение химической реакции.
Рассчитайте массу чистого вещества, необходимого для реакции по уравнению реакции.
Вычислите массу примесей в образце по условию.
Вычислите массовую долю примесей по формуле: ωприм. = mприм./mсмеси.
Образец решения:
Определите массовую долю примесей в техническом образце карбида кальция, если из 200 г его получили 56 л ацетилена.
Д а н о: Р е ш е н и е: пусть х г – масса чистого вещества CaC2.
mтехнич.(CaC2)=200г 1)по условию: х г 56л
V(С2Н2) = 56 л CaC2 + 2Н2О = С2Н2 + Са(ОН)2
ωприм = ? 1 моль 1 моль
М=64г/моль Vm=22.4л/моль
по уравнению: m=64 г V= 22,4 л ,
тогда х г/64 г= 56 л/22,4 л; х = 160 г.
2) определяем массу примесей в образце:
mприм.= 200 – 160 = 40 г.
3) определяем массовую долю примесей:
ωприм = 40 г/ 200 г = 0,2 (или 20%).
Ответ: ωприм = 20%.
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ ЗАДАЧ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ ДОЛИ ВЫХОДА ПРОДУКТА РЕАКЦИИ ОТ ТЕОРЕТИЧЕСКИ ВОЗМОЖНОГО.
1. Внимательно прочитай условие задачи! | При пропускании 11,2л аммиака через раствор азотной кислоты, получили 15г нитрата аммония. Сколько % это составляет от теоретически возможного выхода. |
2. Запиши «Дано:» (масса продукта реакции, данная по условию является его практическим выходом) | Дано: V(NH3) = 11,2л mпракт.вых(NH4NO3) = 15г_ η(NH4NO3) - ? |
3. Запиши формулу массовой доли выхода продукта реакции от теоретически возможного | η = 100% |
4. Запиши уравнение реакции. Расставь коэффициенты. Подчеркни формулы тех веществ, с которыми будешь решать задачу. | NH3+ HNO3 → NH4NO3 |
5. Над формулой исходного вещества проставь массу(V), данные по условию, а над формулой продукта реакции поставь – Х, так ты найдешь массу(V) его теоретического выхода | 11,2л Х NH3+ HNO3 → NH4NO3 |
6. Под формулами подчеркнутых веществ: проставь число их молей; определи и проставь молярные массы(объемы) этих веществ, не забывая умножать их на число молей. | 11,2л Х NH3+ HNO3 → NH4NO3 1 моль 1 моль ×22,4л/моль ×80г/моль =22,4л = 80г |
7. Составь пропорцию, найди значение Х – это и будет масса(объем) теоретического выхода продукта реакции. . | 11,2л Х NH3+ HNO3 → NH4NO3 1 моль 1 моль ×22,4л/моль ×80г/моль =22,4л = 80г = Х = = 40г – mтеор.вых |
7. Подставь в формулу массы(V) практического и теоретического выхода продукта реакции и рассчитай массовую долю выхода продукта реакции | η = 100% = = 100% = 37,5% |
8. Запиши ответ. | Ответ: η(NH4NO3) = 37,5% |
Образец оформления задачи:
Дано: Решение:
V(NH3) = 11,2л 1) m(V)теоретич. выхода -?
mпракт.вых(NH4NO3) = 15г 11,2л Х
η(NH4NO3) - ? NH3+ HNO3 → NH4NO3
1 моль 1 моль
×22,4л/моль ×80г/моль
=22,4л = 80г
= Х = = 40г – mтеор.вых
2) η(NH4NO3) - ?
η(NH4NO3) = 100% = 100% = 37,5%
Ответ: η(NH4NO3) = 37,5%
Реши самостоятельно:
При пропускании 170г аммиака через раствор соляной кислоты получили 500г хлорида аммония. Сколько % это составляет от теоретически возможного выхода
Алгоритм решения задач
Вычисление по химическим уравнениям
Расчеты по химическим уравнениям реакций, если одно вещество взято в избытке
№ | Действия | Пример |
1 | Внимательно прочитать условие задачи (в задачах на «избыток и недостаток» всегда даны массы или объемы веществ вступающих в реакцию, как минимум двух) | К 27,6г карбоната калия добавили 315г азотной кислоты. Вычислите, какой объем оксида углерода (IV) (н.у.) при этом образуется. |
2 | Записываем условие задачи («дано») | Дано: m(K2CO3) = 27,6г m(HNO3) = 315 г ______________ V(CO2) - ? |
3 | Составляем уравнение реакции (правильно записываем все формулы веществ, согласно валентностям, расставляем коэффициенты) | Дано: m(K2CO3) = 27,6г m(HNO3) = 315 г ______________ V(CO2) - ? K2CO3+2 HNO3→2 KNO3+ CO2+H2O |
4 | Над уравнением реакции выписываем данные из условия задачи | Дано: m(K2CO3) = 27,6г m(HNO3) = 315 г ______________ V(CO2) - ? 27,6г 315г х K2CO3+2 HNO3→2 KNO3+ CO2+H2O |
5 | Под уравнением указываем количество молей по уравнению реакции ( количество молей определяется по коэффициенту, только для веществ которые указаны в условии) | Дано: m(K2CO3) = 27,6г m(HNO3) = 315 г ______________ V(CO2) - ? 27,6г 315г х K2CO3+2 HNO3→2 KNO3+ CO2+H2O 1моль 2моль 1моль |
6 | Переводим массу (объем) в моли n=m/M n=V/Vm | Дано: m(K2CO3) = 27,6г m(HNO3) = 315 г ______________ V(CO2) - ? 27,6г 315г х K2CO3+2 HNO3→2 KNO3+ CO2+H2O 1моль 2моль 1моль n=m/M Мr(K2CO3)=39∙2+12+16∙3=138 Мr(HNO3)=1+14+16∙3=63 n(K2CO3)=27,6 / 138=0,2 моль n(HNO3)= 315 / 63=5 моль |
7 | Определяем, какое вещество в избытке, а какое в недостатке. Для этого выбираем самое маленькое значение получившихся молей и составляем пропорцию. Решаем задачу по недостатку. | Дано: m(K2CO3) = 27,6г m(HNO3) = 315 г ______________ V(CO2) - ? 0,2моль 5моль 27,6г 315г х K2CO3+2 HNO3→2 KNO3+ CO2+H2O 1моль 2моль 1моль n=m/M Мr(K2CO3)=39∙2+12+16∙3=138 Мr(HNO3)=1+14+16∙3=63 n(K2CO3)=27,6 / 138=0,2 моль n(HNO3)= 315 / 63=5 моль 0,2 х х= 0,2∙2 /1= 0,4 моль ---- ---- 1 2 0,4моль Можно рассуждать так: по уравнению на 1 моль K2CO3 необходимо 2 моль HNO3 (в два раза больше), значит на 0,2 моль K2CO3 достаточно 0,4 моль HNO3, а по условию задачи 5моль (315г). |
8 | Составляем пропорцию (выписываем через дробь верхние и нижние значения молей для). Решаем пропорцию. | 0,2моль х ----------- ------- 1моль 1моль Х=0,2 моль (CO2) |
9 | Вычисляем объем оксида углерода (IV) n=V/Vm | V= n∙ Vm V(CO2)= 0,2 моль ∙ 22,4 моль/л=4,48л |