Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
В таблице представлены данные по издержкам производства и объемам товарной продукции фирмы. Как показало проведенное менеджером фирмы исследование, да...полностью>>
'Документ'
  коп. Итого 1 руб.   коп.     01 4 г. С условиями приема указанной в платежном документе суммы, в.ч. с суммой взимаемой платы за услуги банка,...полностью>>
'Рабочая программа'
Статус иностранного языка как школьного предмета заметно изменился за последнее время. Расширение международных связей, вхождение нашего государства в...полностью>>
'Документ'
Письмо от 02 Августа 2011 г. N 06-413 О государственной аккредитации образовательных программ послевузовского профессионального образования (аспиранту...полностью>>

Главная > Решение

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Приложение.

Типы расчетных задач

I. Вывод химических формул.

I. Нахождение химической формулы вещества по массовым долям элементов

Задача. Элементный состав вещества следующий: массовая доля эле­мента железа 0.7241 (или 72,41%), массовая доля кислорода 0,2759 (или 27,59%). Выведите химическую формулу.

Решение. 1) Находим отношение числа атомов:

Fe: О =72,41/56 ==27,59/16  1,29:1,72

2) Меньшее число принимаем за единицу и находим следующее отно­шение:

Fe:О  1: 1,33

3) Так как должно быть целое число атомов, то это отношение приво­дим к целым числам:

Fe: 0 = 3:3,99  3:4

Ответ. Химическая формула данного вещества FезО4.

2. Нахождение химической формулы по отношение масс элементов,

входящих в состав данного вещества.

Задача. Найдите химическую формулу вещества, в состав которого входит 9 мае. ч. алюминия и 8 мае. ч. кислорода.

Решение. Находим отношение числа атомов:

Аl: О = 9/27:8/16 = 0,33:0.5 = 0,99:1,5  2:3

Ответ. Химическая формула данного вещества Аl2Оз.

3. Нахождение химической формулы вещества по массовым долям элементов, если указана плотность или относительная плотность данного вещества в газообразном состоянии.

Задача 1. Экспериментально установлено, это элементный состав газо­образного вещества следующий: массовая доля углерода 0,8571 (или 85,71%), массовая доля водорода 0,1429 (или 14,29%). Масса 1 л этого га­за при нормальных условиях составляет 1,25 г. Найдите химическую фор­мулу данного вещества.

Решение. 1) Находим отношение числа атомов элементов:

С : Н = 85,71/12:14,29/1 = 7,14:14,29  1:2

Следовательно, простейшая формула этого газа СН2.

2) Находим молярную массу по простейшей формуле

М (СН2) = 12 + 2 = 14 г/ моль.

Однако отношению чисел атомов 1:2 соответствуют мно­го формул, например С2 Н4, Сз Н6 и т. д.

3) Чтобы выяснить, какая из этих формул соответствует данному газу находим молярную массу по плотности:

M = V·р =22,4-1,25= 28;

М = 28 г/моль

Так как близкая по численному значению молярная масса, равная 28 г, соответствует лишь формуле С2Н4. то она является истинной форму­лой этого вещества.

Ответ. Химическая формула исследуемого вещества С2Н4 (этилен).

Задача 2. При сгорании 2,3 г вещества образуется 4,4 г оксида углеро­да (IV) и 2,7 г воды. Плотность паров этого вещества по воздуху равна 1,59. Определите молекулярную формулу данного вещества.

Решение. Так как при сгорании данного вещества образуются ок­сид углерода (IV) и вода. то из этого следует, что в состав данного веще­ства входят углерод и водород.

1) Находим массу углерода:

: М (С02)=44 г/моль; :

44 г СО2 содержат 12 г С

4,4 г СО2 " х1

44:4,4=12:х1; х1= ; х1 = 1,2 г С

2)Находим массу водорода:

М(Н2О)= 18 г/моль;

18 г Н2О содержат 2г H

2,7 г Н2О " х2

18:2,7 ==2:Х2; X2 ==0,3; х2=0,3 г Н

3) Если в исследуемом веществе содержится кислород, то его находят по разности массы вещества и суммы масс углерода и водорода:

m (С) + m (Н) =1,2 г + 0,3 г = 1,5 г;

m(0)= 2,3 г — 1,5 г = 0,8 г

4) Находим отношение числа атомов элементов:

С:Н:0 = 1,2/12:0,3/1:0,8/16 = 0,1:0,3:0,05 = 2:6:1

Следовательно, простейшая формула этого вещества С2Н6О.

5) Находим молярную массу исследуемого вещества по простейшей формуле и по относительной плотности его паров по воздуху:

М(С2Н6О)=46 г/моль;

М=29·Dвозд.= 29-1,59= 46,11; М=46,11 г/моль

В данном случае простейшая формула С2Н6О является истинной.

Ответ. Химическая формула вещества С2Н6О.

II. Расчеты по химическим формулам.

1. Нахождение отношения масс элементов по химической формуле сложного вещества .

Задача. Найдите отношение масс элементов в гидроксиде кальция.

Решение. 1) Находим молярную массу гидроксида кальция:

М(Са(ОН)2)= 40+(16 +1)·2=74; М =74 г/моль

2) Находим отношение масс кальция, кислорода и водорода:

Са:0.:Н =40:32:2=20:16:1

Ответ: отношение масс кальция, кислорода и водорода в гидрокси­де кальция равно 20:16:1.

2. Нахождение содержания массовых долей элементов в сложном ве­ществе.

Задача. Вычислите массовые доли элементов в гидроксиде натрия. Решение. 1) Находим молярную массу гидроксида натрия:

M(NaOH)=23+16+l=40; М(NaOH)=40 г/моль

2) Вычисляем массовую долю натрия:

w (Na) = 23/40 =0,575 маc. д., или 57.5%

3) Вычисляем массовую долю кислорода:

w (О) =16/40=0.4 маc. д., или 40%

4) Вычисляем массовую долю водорода:

w (Н)= 1/40=0,025 маc. д, или 2,5%

5) Проверяем правильность вычисления:

0,575+0,4+0,025=1,00 (в мас. д.);

57,5+40+2,5=100 (в %)

Ответ. Элементный состав NaOH следующий: массовая доля на­трия 0,575 (или 57,5%), массовая доля кислорода 0,4 (или 40%) и массовая доля водорода 0,025 (или 2,5%).

Примечание. Содержание водорода можно также вычислить по разности:

w (Na) + w (О) = 0,575 + 0,4 = 0.975;

w (H) = 1,0 — 0,975 = 0,025;

w% (Na) + w% (О) = 57,5 + 40 = 97,5;

w% (H) = 100 — 97,5 = 2,5

3. Нахождение массы элемента по известной массе сложного вещества Задача. Вычислите, сколько алюминия содержат 408 т оксида алю­миния.

Решение. 1) Находим молярную массу оксида алюминия:

А1(А120з)=27,2+16-3=102; М (А120з)=102 г/моль;

2) вычисляем массу алюминия, содержащуюся и 408 т оксида алюминия:

102 т Аl2Оз содержат 54 т А1

408 т Аl2>> x

102:408=54:x. x==216; х= 216 т Аl

(Здесь и далее вычисление ведется и тex единицах массы, которые указаны в условиях задач.)

Вычисление можно производить и так :

m(Al)=m(Al2O3)= 408;

m(Al)=216

Ответ: 408 т Al2O3 содержат 216 т Al/

Примечание. Если в условии задачи дано вещество с примесью, тогда предварительно вычисляют массу чистого ветества, содержащуюся в смеси. Затем поступают, как указано выше.

4. Нахождение массы сложного вещества но заданной массе элемента.

Задача. В какой массе оксида меди (II) содержится 3,2 т меди?

Р е ш e н и е, I) Находим молярную массу оксида меди (II):

М (CиО)= 64+ 16 =8О, М(CиO)=80 г\моль

2) Вычисляем массу оксида меди (II):

64 т Си содержится в 8О т СиO

3,2 т Си " в х

64:3,2 =80: х; х==4; х=4 т СиО

Ответ. 3,2 т Си содержится в 4 т CuO.

III. Расчеты с использованием понятия «моль».

I. Вычисление количества вещества, соответствующего определенной массе вещества.

Задача I. Дано 32 г меди. Bычислитe количество меди.

Р е ш е н и е. Пользуясь формулой v= , где v - количество вещества,

m — масса вещества, М — молярная масса данного вещества, находим кoличество вещества меди:

v =m/M=32\64=0,5 v (Cи) = 0,5 моль

Можно рассуждать и так:

64 г меди составляют 1 моль

32 г меди » х

64:32=1 : х ==0,5; х= 0,5 моль Си

0твет: 32г меди составляют 0,5 моль.

Задача 2. Какое количество вещества cocтавляют 66 г оксида углерода (IV)?

Р е ш е н и е. I) Находим молярную массу оксида углерода (IV)

М (С02) = 44 г/моль

2) Вычисляем количество вещества оксида углерода (IV);

v = m/М = 64/44 = 1,5; v (CO2) = l,5 моль

О т в ет : 66 г оксида углерода (IV) составляют 1.5 моль.

2. Вычисление массы вещества но известному числу молей веще­ства .

Задача 1. Дано 0,25 моль серы. Вычислите массу серы.

Р е ш е н и е.

v= m\M; m= v ·М =0,25· 32=8 ; m(S)= 8 г

0 т ве т. 0,25 моль серы соответствуют 8 г серы.

Задача 2. Дано 2 моль серной кислоты. Вычислите массу серной кислоты

Р е ш е н и е I) Вычисляем молярную массу серной кислоты:

М(Н2SO4) = 98 г/моль

2) Определяем массу серной кислоты:

v = m\M; m = v·M=2·98=196; m(H2SO4)=196 г

О т в е т. 2 моль серной кислоты соответствуют 196 г серной кислоты.

3. Вычисление числа атомов и молекул, содержащихся в определенной

массе вещества.

Задача I. Сколько атомов содержится в 20 г кальция?

Р е ш е н и е. 1 ) Вычисляем количество вещества, cоответствующее 20 г кальция:

v = m/M= 20/40=0,5. v(Ca)=0.5 моль

2) Вычисляем число атомов кальция:

1 моль содержит 6,02·1023 атомов

0,5 моль » х атомов

1 :0,5=6,02· 1023: х ; х = 0,5· 6,02 • 1023=3,01 • 1023: х= 3,01· 1023 атомов

Ответ. В 20 г кальция содержится 3,01-1023 атомов.

Задача 2. Сколько молекул содержится в 36 г boды ?

Р е ш е н и е. Определяем молярную массу воды

M(H2O)= 18 г моль

2) Находим количество вещества воды:

v=m/M =36/18=2; v(Н2О)=2 моль

3) Определяем число молекул воды:

1 моль Н2О содержит 6,02 ∙ 1023 молекул

2 моль Н2О » x

1:2=6,02 ·1023: х ; х=2 · 6,02 ·1023 = 1,204·1024;

х= 1,204·1024 молекул Н2O.

Ответ. В воде массой 36 г содержится 1,204 ·1024 молекул.

IV. Расчеты, связанные с использованием плотностей, относительных плотностей и молярного объема газов.

1. Нахождение плотности и относительной плотности газа по химиче­ской формуле данного газа.

Задача. Вычислите плотность и относительные плотности оксида угле­рода (IV) по водороду, метану и воздуху (плотность обозначается буквой р, а относительная плотность—буквой D) (I, с. 139).

Решение. 1) Вычисляем молярные массы газов:

M(C02)= 44 г/моль; M(H2) =2 г/моль;

М(СН4)=16 г/моль; M возд=29 г/моль

2) Вычисляем плотности оксида углерода (IV):

р = 44/22,4 =1,96; р(С02)=1,96 г/л;

D(CH4) =44/16=2,75; D (Н2)= 44/2 =22;

Dвозд = 44/29=1,52

Ответ. р(С02)=1,96 г/л (масса 1 л при н. у.); D2)= 22;

D(CH4)=2,75; D возд= 1,5.

Такого вида расчеты широко применяются на практике, так как часто требуется определить, тяжелее или легче данный газ по отношению к воз­духу.

2. Вычисление объема определенной массы газообразного вещества

(н. у.)

Задача. Какой объем занимают 48 г кислорода?

Вариант 1

Решение. 1) Вычисляем молярную массу кислорода:

М(02)=32 г/моль

2) Находим, какой объем занимают 48 г кислорода:

32 г О2 занимают объем 22,4 л

48 г O2 » » х.

32:48=22,4:х; х == 33,6; х=33,6 л О2

Ответ. Кислород массой 48 г занимает объем 33,6 л.

Вариант 2

1) Вычисляем молярную массу кислорода:

М(02)===32 г/моль

2) Находим количество вещества, которому соответствует 48 г кисло­рода:

v=; v(O2) ==1,5

3) Рассчитываем объем, который занимают 1,5 моль кислорода (н. у.):

v (02)= 1,5 ·22,4 =33,6 л

Ответ. Кислород массой 48 г занимает объем 33,6 л.

3. Вычисление массы газообразного вещества, занимающего опреде­ленный объем

(При расчетах необходимо следить за тем, чтобы единицы измерения раз­ных величин были пропорциональными. Так, если масса газообразного ве­щества выражена в килограммах, то объем следует выражать в кубиче­ских метрах.)

Задача. Вычислите массу газовой смеси, состоящей из 5,6 м3 метана и 2,24 м3 оксида углерода (II)

Решение. 1) Вычисляем молярные массы метана и оксида углеро­да (II):

M(CH4)=16 г/моль; M(СО)=28 г/моль

2) Определяем массу 5,6 м3 метана:

масса 22,4 м3 СН4 составляет 16 кг

» 5,6 м3 СН4 » х1

22,4 :5,6= 16 :х 1 ; х1= = 4; х1= 4 кг СН4

3) Определяем массу 2,24 м оксида углерода (II):

масса 22,4 м3 СО составляет 28 кг

» 2.24 м3 СО » Х2

22,4: 22,4=28 :х2; х2= =2,8; х2=2,8 кг СО

4) Находим общую массу газовой смеси:

4 кг + 2,8 кг =6.8 кг

Отпет. Общая масса газовой смеси 6,8 кг.

4. Вычисление массы вещества по уравнениям химических реакций, в которых участвуют или образуются газы.

Задача. Какой объем кислорода и воздуха потребуется, чтобы сжечь 224 м3 оксида углерода (II), если содержание в нем негорючих примесей в объемных долях равно 0,25 (или 25%)?

Решение. 1) Вычисляем, сколько чистого оксида углерода (II) со­держится в смеси:

100 м3 смеси содержат 75 м3 СО

224 м3 смеси » х1

100:224=75:х1; х1==168; х,=168 м3 СО

Вычисление можно провести и так: v (СО)=224м3·0,75=168 м3 СО.

2) Определяем, какой объем кислорода потребуется, чтобы сжечь 168 м3 оксида углерода (II):

2СО + О2———> 2СО2

2 моль 1 моль

2·22,4 м3 22,4 м3

168 м3 х2

44,8:168 = 22,4 :x2; x2==84; х2=84 м3 O2

Если молярные объемы обозначить буквой V, а данные и вычисляемые объемы газов обозначить V0, то вычисление можно производить и так:

;

V0 (O2)=V(O2) =84; V0(O2)=84м3 O2

3) Находим объем воздуха, необходимый для реакции:

100 м3 воздуха содержат 21 м3 кислорода

х » » 84 м3 »

100:х3=21:84; х3==400; х3=400 м3 воздуха

Ответ. Потребуется 84 м3 О2 или 400 м3 воздуха.

V. Расчеты, связанные с определением массовой доли растворенного вещества в растворе.

1. Вычисление массы растворенного вещества и растворителя, если из­вестны массовая доля растворенного вещества и масса раствора.

Задача 1. Вычислите массу хлорида натрия и воды, необходимых для при­готовления 500 г раствора, в котором массовая доля хлорида натрия равна 0,05 (или 5%).

Решение. 1) Находим, какая масса хлорида натрия необходима для приготовления указанного раствора. При решении можно использовать два подхода.

1 массовая доля соответствует 500 г

0,05 мас. д. » х

1 : 0,05 =500 :х; х==25; х= 25 г NaCI

Рассуждать можно и так:

а) 100 г раствора содержат 5 г NaCI 500 г

500 » » х

100:500=5:х; х==25; х=25 г NaCI

б) m (NaCI) = 500 г · 0,05 = 25 г

2) Вычисляем, какая масса воды потребуется:

m2О) = 500 г - 25 г = 475 г

Ответ. Потребуется 25 г NaCI и 475 г воды.

Задача 2. Какой объем хлороводорода (н. у.) и воды потребуется, чтобы приготовить 1 л раствора (р =1,05 г/см3), в котором массовая доля хлороводорода равна 0,1 (или 10%)?

Решение. 1) Вычисляем массу 1 л раствора, в котором массовая доля хлороводорода равна 0,1 (или 10%).

Вычисление можно провести по известной вам формуле из курса фи­зики:

р = m/V; m = р · V,

mраствора = 1000 ·1,05=1050; mраствора = 1050 г

2) Находим массу хлороводорода, содержащегося в 1050 г раствора соля­ной кислоты указанной концентрации:

1 мае. д. соответствует 1050 г

0,1 мас. д. » x1

1:0,1=1050:х1; х1==105;

х1=105 г НСl

или m (НС1) = 1050 · 0,1 = 105 г; m = 105 г

3) Вычисляем, какой объем (н. у.) занимают 105 г хлороводорода:

М (НС1) = 36,5 г/моль

36,5 г НC1 занимают объем 22,4 л

105 г НСl » » x2

36,5 : 105 = 22,4 : x2; x2 == 64,44; x2 =64,44л HCl

4) Находим, сколько потребуется воды для приготовления раствора:

m (Н20)=1050 г - 105 г = 945 г

Ответ. Потребуется 64,44 л НС1 и 945 мл воды.

2. Вычисления, связанные с разбавлением растворов

Задача 1. Какой объем раствора (р =1,80 г/см3), в котором массовая до­ля H2S04 равна 0,88, потребуется, чтобы приготовить 1 л раствора, в котором массовая доля H2S04 будет равна 0,1 (р =1,069 г/см3)?

Решение. 1) Вычисляем массу 1 л раствора, в котором массовая доля H2S04 равна 0,1 (или 10%):

mраствора = 1000 · 1,069 = 1069; mраствора = 1069 г

2) Определяем массу чистой серной кислоты, которая потребуется:

100 г приготовляемого раствора содержат 10 г H2S04

1069 г » » » х1

100 : 1069 = 10 : х1; х1 = = 106,9; х1= 106,9 г

или m (H2S04) = 1069 · 0,1 = 106,9, m (H2S04) = 106,9 г

3) Находим, сколько потребуется раствора, д котором массовая доля сер­ной кислоты равна 0,88 (или 88%):

100 г раствора содержат 88 г H2S04

х2 » » 106,9 г H2S04

100 : х2 = 88 : 106,9; х2 == 121,5; х2= 121,5 г раствора.

4) Вычисляем, какой объем занимают 121,5 г раствора, в котором массовая доля H2S04 равна 0,88 (или 88%):

Vраствора =121,5/1,80 = 67,5; Vраствора =67,5 мл

Ответ. Потребуется 67,5 мл раствора, в котором массовая доля серной кислоты составляет 0,88.

Задача 2. Какой объем воды потребуется для разбавления 200 мл раство­ра (р =1,4 г/см3), в котором массовая доля НNОз составляет 0,68 (или 68%), чтобы получить раствор, в котором массовая доля НNОз равна 0,1 (или 10%)?

Решение. 1) Находим массу 200 мл разбавляемого раствора азотной кислоты:

m раствора 200 · 1,4 = 280; m раствора =280 г

2) Вычисляем массу чистой азотной кислоты, содержащейся в 280 г раз­бавляемого раствора:

100 г раствора содержат 68 г НNОз

280 г » » x1

100 : 280 = 68 : x1,; x1 = = 190,4 г НМОз

или m (НМОз) =280 · 0,68 = 190,4 г

3) Вычисляем, какую массу 10%-ного раствора можно приготовить из 190,4 г чистой азотной кислоты:

100 г раствора содержат 10 г НМОз

x2 » » 190,4 г НМОз

100:x2=10:190,4; x2==1904; x2=1904 г НМОз

или m(НМОз)= 190,4:0,1 =1904 г

4) Находим объем воды, который необходимо прилить для приготовления раствора заданной концентрации:

m(Н20)=1904г — 280 =1624 г

1624 г воды соответствуют 1624 мл

Ответ. Требуется прилить 1624 мл воды.



Похожие документы:

  1. Задачи на вывод химических формул Примеры решения задач

    Документ
    ... Решение: 1) Находим отношение числа атомов: 2) Меньшее число принимаем за единицу и находим следующее отношение: 3) Так как должно быть целое число атомов ... формулу данного вещества. Решение: 1) Находим отношение числа атомов элементов: Следовательно, ...
  2. Рабочая программа по химии на 2013 2014 учебный год Элективный курс «Решение задач повышенного уровня сложности»

    Рабочая программа
    ... ,9, кислорода – 39,0. Дано: Решение: Ar(NaO) = 2 Обозначим числа атомов натрия, фосфора, Ar(P) = 18 ... только из углерода и водорода, CxHy. 5.Находим отношение числа атомов элементов в сгоревшем веществе: x : y = m(C) / Ar(C) : m(H) / Ar ...
  3. Решение: ω (Н) = (2 а е. м. / 98 а е. м.) 100% = 2%

    Решение
    ... . Решение: 1) Принимаем число атомов железа и кислорода за Х и Y, получаем формулу соединения FeХOУ. 2) Находим отношение чисел атомов (число атомов выражаем ...
  4. Задачи для самостоятельного решения на основании массовых долей (%) атомов элементов

    Решение
    ... решения - на основании массовых долей (%) атомов элементов M, где n - число атомов ... (CxHу)Н2 = 39 2. Найдём количество атомов, т.е. отношение х : у = ? γ = ... = 6,72 л. m (Н2О) = 7,2 г. Решение: 1. Находим относительную молярную массу углеводорода, исходя ...
  5. «решение расчетных задач по химии в условиях предпрофильной подготовки и профильного обучения учащихся» пояснительная записка

    Решение
    ... явлений приводит к ошибочным представлениям. Решение химических задач - важная сторона ... равна 2,06х10-22 г. Рассчитайте число атомов в одной молекуле белого фосфора. ... . Примеры задач. В каких объемных отношениях находятся в смеси азот и водород, если ...

Другие похожие документы..