Analiza każdego zadania egzaminacyjnego z chemii. Jak rozwiązywać problemy chemiczne, gotowe rozwiązania

Omówiliśmy ogólny algorytm rozwiązania problemu nr 35 (C5). Czas przyjrzeć się konkretnym przykładom i zaproponować wybór problemów do samodzielnego rozwiązania.

Przykład 2. Do całkowitego uwodornienia 5,4 g pewnego alkinu potrzeba 4,48 litra wodoru (n.s.).Wyznacz wzór cząsteczkowy tego alkinu.

Rozwiązanie. Będziemy działać zgodnie z ogólnym planem. Niech cząsteczka nieznanego alkinu zawiera n atomów węgla. Wzór ogólny szeregu homologicznego C n H 2n-2. Uwodornienie alkinów przebiega według równania:

do n H. 2n-2 + 2H 2 = do n H. 2n+2.

Ilość wodoru, który przereagował, można obliczyć ze wzoru n = V/Vm. W tym przypadku n = 4,48/22,4 = 0,2 mol.

Z równania wynika, że ​​1 mol alkinu dodaje 2 mole wodoru (przypomnijmy, że w opisie problemu mówimy o kompletny uwodornienie), dlatego n(C n H 2n-2) = 0,1 mol.

Na podstawie masy i ilości alkinu obliczamy jego masę molową: M(C n H 2n-2) = m(masa)/n(ilość) = 5,4/0,1 = 54 (g/mol).

Względna masa cząsteczkowa alkinu jest sumą n mas atomowych węgla i 2n-2 mas atomowych wodoru. Otrzymujemy równanie:

12n + 2n - 2 = 54.

Rozwiązujemy równanie liniowe, otrzymujemy: n = 4. Wzór alkinowy: C 4 H 6.

Odpowiedź: C 4 H 6 .

Chciałbym zwrócić uwagę na jeden istotny punkt: wzór cząsteczkowy C 4 H 6 odpowiada kilku izomerom, w tym dwóm alkinom (butyn-1 i butyn-2). Na podstawie tych problemów nie będziemy w stanie jednoznacznie ustalić wzoru strukturalnego badanej substancji. Jednak w tym przypadku nie jest to wymagane!

Przykład 3. Kiedy 112 litrów (nie dotyczy) nieznanego cykloalkanu zostanie spalone w nadmiarze tlenu, powstanie 336 litrów CO2. Ustal wzór strukturalny cykloalkanu.

Rozwiązanie. Ogólny wzór homologicznego szeregu cykloalkanów: C n H 2n. Przy całkowitym spalaniu cykloalkanów, podobnie jak przy spalaniu jakichkolwiek węglowodorów, powstaje dwutlenek węgla i woda:

Do n H. 2n + 1,5n O 2 = n CO 2 + n H 2 O.

Uwaga: współczynniki w równaniu reakcji w tym przypadku zależą od n!

Podczas reakcji powstało 336/22,4 = 15 moli dwutlenku węgla. 112/22,4 = 5 moli węglowodoru weszło do reakcji.

Dalsze rozumowanie jest oczywiste: jeśli na 5 moli cykloalkanu powstaje 15 moli CO2, to na 5 cząsteczek węglowodoru powstaje 15 cząsteczek dwutlenku węgla, tj. z jednej cząsteczki cykloalkanu powstają 3 cząsteczki CO2. Ponieważ każda cząsteczka tlenku węgla (IV) zawiera jeden atom węgla, możemy stwierdzić: jedna cząsteczka cykloalkanu zawiera 3 atomy węgla.

Wniosek: n = 3, wzór cykloalkanu - C 3 H 6.

Jak widać rozwiązanie tego problemu nie „pasuje” do ogólnego algorytmu. Nie szukaliśmy tutaj masy molowej związku, ani nie tworzyliśmy żadnego równania. Według kryteriów formalnych przykład ten nie jest podobny do standardowego problemu C5. Ale już podkreśliłem powyżej, że ważne jest, aby nie zapamiętywać algorytmu, ale zrozumieć ZNACZENIE wykonywanych czynności. Jeśli zrozumiesz znaczenie, sam będziesz mógł wprowadzić zmiany w ogólnym schemacie na egzaminie Unified State Exam i wybrać najbardziej racjonalne rozwiązanie.

W tym przykładzie jest jeszcze jedna „dziwność”: konieczne jest znalezienie nie tylko wzoru cząsteczkowego, ale także strukturalnego związku. W poprzednim zadaniu nie udało nam się tego zrobić, ale w tym przykładzie - proszę! Faktem jest, że wzór C3H6 odpowiada tylko jednemu izomerowi - cyklopropanowi.

Odpowiedź: cyklopropan.

Przykład 4. 116 g nasyconego aldehydu ogrzewano przez długi czas z amoniakalnym roztworem tlenku srebra. W wyniku reakcji otrzymano 432 g metalicznego srebra. Określ wzór cząsteczkowy aldehydu.

Rozwiązanie. Ogólny wzór homologicznego szeregu nasyconych aldehydów to: C n H 2n+1 COH. Aldehydy łatwo utleniają się do kwasów karboksylowych, w szczególności pod działaniem amoniakalnego roztworu tlenku srebra:

C n H 2n+1 COH + Ag 2 O = C n H 2n+1 COOH + 2 Ag.

Notatka. W rzeczywistości reakcję opisuje bardziej złożone równanie. Po dodaniu Ag 2 O do wodnego roztworu amoniaku powstaje złożony związek OH - wodorotlenek diaminowo-srebrowy. To właśnie ten związek działa jako środek utleniający. Podczas reakcji powstaje sól amonowa kwasu karboksylowego:

C n H 2n+1 COH + 2OH = C n H 2n+1 COONH 4 + 2Ag + 3NH3 + H 2 O.

Kolejny ważny punkt! Utlenianie formaldehydu (HCOH) nie jest opisane podanym równaniem. Kiedy HCOH reaguje z amoniakalnym roztworem tlenku srebra, uwalniają się 4 mole Ag na 1 mol aldehydu:

НCOH + 2Ag2O = CO2 + H2O + 4Ag.

Zachowaj ostrożność przy rozwiązywaniu problemów związanych z utlenianiem związków karbonylowych!

Wróćmy do naszego przykładu. Na podstawie masy uwolnionego srebra można obliczyć ilość tego metalu: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). Zgodnie z równaniem na 1 mol aldehydu powstają 2 mole srebra, zatem n(aldehyd) = 0,5n(Ag) = 0,5*4 = 2 mole.

Masa molowa aldehydu = 116/2 = 58 g/mol. Spróbuj samodzielnie wykonać kolejne kroki: musisz ułożyć równanie, rozwiązać je i wyciągnąć wnioski.

Odpowiedź: C2H5COH.

Przykład 5. Kiedy 3,1 g pewnej aminy pierwszorzędowej reaguje z wystarczającą ilością HBr, powstaje 11,2 g soli. Określ wzór aminy.

Rozwiązanie. Aminy pierwszorzędowe (C n H 2n + 1 NH 2) podczas interakcji z kwasami tworzą sole alkiloamoniowe:

С n H. 2n+1 NH 2 + HBr = [С n H. 2n+1 NH 3 ] + Br - .

Niestety na podstawie masy aminy i utworzonej soli nie będziemy w stanie określić ich ilości (ponieważ masy molowe nie są znane). Wybierzmy inną ścieżkę. Przypomnijmy sobie prawo zachowania masy: m(amina) + m(HBr) = m(sól), zatem m(HBr) = m(sól) - m(amina) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Zwróć uwagę na tę technikę, która jest bardzo często stosowana przy rozwiązywaniu C 5. Nawet jeśli masa odczynnika nie jest podana wprost w opisie problemu, możesz spróbować znaleźć ją na podstawie mas innych związków.

Zatem wracamy na właściwą drogę ze standardowym algorytmem. Na podstawie masy bromowodoru znajdujemy ilość: n(HBr) = n(amina), M(amina) = 31 g/mol.

Odpowiedź: CH3NH2.

Przykład 6. Pewna ilość alkenu X w reakcji z nadmiarem chloru tworzy 11,3 g dichlorku, a w reakcji z nadmiarem bromu 20,2 g dibromku. Wyznacz wzór cząsteczkowy X.

Rozwiązanie. Alkeny dodają chlor i brom, tworząc pochodne dihalogenowe:

do n H 2n + Cl 2 = do n H 2n Cl 2,

do n H 2n + Br 2 = do n H 2n Br 2.

W tym zadaniu nie ma sensu wyznaczać ilości dichlorku lub dibromku (ich masy molowe nie są znane) ani ilości chloru lub bromu (ich masy nie są znane).

Stosujemy jedną niestandardową technikę. Masa molowa C n H 2n Cl 2 wynosi 12n + 2n + 71 = 14n + 71. M(C n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Znane są również masy dihalogenków. Można znaleźć ilości otrzymanych substancji: n(C n H 2n Cl 2) = m/M = 11,3/(14n + 71). n(CnH2nBr2) = 20,2/(14n + 160).

Umownie ilość dichlorku jest równa ilości dibromku. Fakt ten pozwala nam utworzyć równanie: 11,3/(14n + 71) = 20,2/(14n + 160).

To równanie ma unikalne rozwiązanie: n = 3.

Odpowiedź: C 3 H 6

W końcowej części proponuję Państwu wybór zadań typu C5 o różnym stopniu trudności. Spróbujcie je rozwiązać samodzielnie – będzie to doskonałe szkolenie przed przystąpieniem do Jednolitego Egzaminu Państwowego z Chemii!

Rozwiązywanie problemów z chemii w szkole może sprawiać uczniom pewne trudności, dlatego publikujemy szereg przykładów rozwiązań głównych typów problemów z chemią w szkole wraz ze szczegółową analizą.

Aby rozwiązać problemy z chemii, musisz znać szereg wzorów wymienionych w poniższej tabeli. Używając poprawnie tego prostego zestawu, możesz rozwiązać prawie każdy problem z kursu chemii.

Obliczanie masy określonej ilości substancji

Ćwiczenia:

Określ masę 5 moli wody (H 2 O).

Rozwiązanie:

1. Oblicz masę molową substancji, korzystając z układu okresowego D.I. Mendelejewa. Masy wszystkich atomów zaokrągla się do najbliższej jednostki, chloru - do 35,5.
   M(H2O)=2×1+16=18 g/mol
2. Oblicz masę wody korzystając ze wzoru:
   m = ν×M(H2O) = 5 mol × 18 g/mol = 90 g
3. Zapisz odpowiedź:
   Odpowiedź: masa 5 moli wody wynosi 90 g

Obliczanie udziału masowego substancji rozpuszczonej

Ćwiczenia:

Oblicz udział masowy soli (NaCl) w roztworze otrzymanym przez rozpuszczenie 25 g soli w 475 g wody.

Rozwiązanie:

1. Zapisz wzór na znalezienie ułamka masowego:
   ω(%) = (m wody / m roztworu)×100%
2. Znajdź masę roztworu.
   m roztwór = m(H 2 O) + m(NaCl) = 475 + 25 = 500 g
3. Oblicz ułamek masowy, podstawiając wartości do wzoru.
   ω(NaCl) = (m mieszaniny / m roztworu)×100% = (25/500)×100%=5%
4. Zapisz odpowiedź.
   Odpowiedź: ułamek masowy NaCl wynosi 5%

Obliczanie masy substancji w roztworze na podstawie jej udziału masowego

Ćwiczenia:

Ile gramów cukru i wody potrzeba, aby otrzymać 200 g 5% roztworu?

Rozwiązanie:

1. Zapisz wzór na określenie udziału masowego rozpuszczonej substancji.
   ω=m woda / m roztwór → m woda = m roztwór ×ω
2. Oblicz masę soli.
   m mieszanina (sól) = 200×0,05=10 g
3. Wyznacz masę wody.
   m(H 2 O) = m (roztwór) - m (sól) = 200 - 10 = 190 g
4. Zapisz odpowiedź.
   Odpowiedź: musisz wziąć 10 g cukru i 190 g wody

Określenie wydajności produktu reakcji jako procent wydajności teoretycznie możliwej

Ćwiczenia:

Oblicz wydajność azotanu amonu (NH 4 NO 3) jako procent teoretycznie możliwej, jeśli przepuszczając 85 g amoniaku (NH 3) do roztworu kwasu azotowego (HNO 3) otrzymano 380 g nawozu.

Rozwiązanie:

1. Zapisz równanie reakcji chemicznej i przypisz współczynniki
   NH3 + HNO3 = NH4NO3
2. Zapisz dane z opisu problemu nad równaniem reakcji.
   

   m = 85 g				m pr. = 380 g
   NH 3	+	HNO3	=	NH4NO3

3. We wzorach substancji oblicz ilość substancji według współczynników jako iloczyn ilości substancji przez masę molową substancji:
   
4. Znana jest praktycznie otrzymana masa azotanu amonu (380 g). Aby wyznaczyć teoretyczną masę azotanu amonu, należy wykonać proporcję
   85/17=x/380
   
5. Rozwiąż równanie, określ x.
   x=400 g masy teoretycznej saletry amonowej
6. Określ wydajność produktu reakcji (%), odnosząc masę praktyczną do masy teoretycznej i mnożąc przez 100%
   η=m ex/m teoria. =(380/400)×100%=95%
7. Zapisz odpowiedź.
   Odpowiedź: wydajność azotanu amonu wyniosła 95%.

Obliczenie masy produktu na podstawie znanej masy odczynnika zawierającego określoną proporcję zanieczyszczeń

Ćwiczenia:

Oblicz masę tlenku wapnia (CaO) otrzymanego po wypaleniu 300 g wapienia (CaCO 3) zawierającego 10% zanieczyszczeń.

Rozwiązanie:

1. Zapisz równanie reakcji chemicznej i wprowadź współczynniki.
   CaCO3 = CaO + CO2
2. Oblicz masę czystego CaCO 3 zawartego w wapieniu.
   ω(czysty) = 100% - 10% = 90% lub 0,9;
   m(CaCO3) = 300×0,9=270 g
3. Zapisz powstałą masę CaCO 3 powyżej wzoru CaCO 3 w równaniu reakcji. Pożądaną masę CaO oznaczono jako x.
   

   270 gr		x gł
   CaCO3	=	Sao	+	CO2

4. Pod wzorami substancji w równaniu zapisz ilość substancji (według współczynników); iloczyn ilości substancji przez ich masę molową (masa cząsteczkowa CaCO 3 = 100 , CaO = 56 ).
   
5. Ułóż proporcję.
   270/100=x/56
6. Rozwiązać równanie.
   x = 151,2 g
7. Zapisz odpowiedź.
   Odpowiedź: masa tlenku wapnia wyniesie 151,2 g

Obliczenie masy produktu reakcji, jeśli znana jest wydajność produktu reakcji

Ćwiczenia:

Ile g azotanu amonu (NH 4 NO 3) można otrzymać w reakcji 44,8 litrów amoniaku (N.S.) z kwasem azotowym, jeśli wiadomo, że wydajność praktyczna wynosi 80% wydajności teoretycznej?

Rozwiązanie:

1. Zapisz równanie reakcji chemicznej i uporządkuj współczynniki.
   NH3 + HNO3 = NH4NO3
2. Zapisz warunki problemu nad równaniem reakcji. Oznacz masę azotanu amonu przez x.
   
3. Pod równaniem reakcji napisz:
   a) ilość substancji według współczynników;
   b) iloczyn objętości molowej amoniaku przez ilość substancji; iloczyn masy molowej NH 4 NO 3 i ilości substancji.
4. Ułóż proporcję.
   44,4/22,4=x/80
5. Rozwiąż równanie, znajdując x (teoretyczną masę azotanu amonu):
   x= 160 g.
6. Znajdź praktyczną masę NH 4 NO 3, mnożąc masę teoretyczną przez wydajność praktyczną (w ułamkach jedności)
   m(NH4NO3) = 160 × 0,8 = 128 g
7. Zapisz swoją odpowiedź.
   Odpowiedź: masa azotanu amonu wyniesie 128 g.

Określenie masy produktu w przypadku dodania jednego z odczynników w nadmiarze

Ćwiczenia:

14 g tlenku wapnia (CaO) potraktowano roztworem zawierającym 37,8 g kwasu azotowego (HNO3). Oblicz masę produktu reakcji.

Rozwiązanie:

1. Zapisz równanie reakcji, ułóż współczynniki
   CaO + 2HNO 3 = Ca(NO 3) 2 + H 2 O
2. Wyznacz liczbę moli reagentów korzystając ze wzoru: ν = m/M
   ν(CaO) = 14/56 = 0,25 mola;
   ν(HNO 3) = 37,8/63 = 0,6 mol.
   
3. Zapisz obliczone ilości substancji nad równaniem reakcji. Poniżej równania podano ilości substancji według współczynników stechiometrycznych.
   
4. Określ substancję przyjmowaną w niedoborze, porównując stosunki ilości przyjmowanych substancji do współczynników stechiometrycznych.
   0,25/1 < 0,6/2
   W związku z tym kwas azotowy jest przyjmowany w niedoborach. Wykorzystamy go do określenia masy produktu.
5. Pod wzorem azotanu wapnia (Ca(NO 3) 2) w równaniu napisz:
   a) ilość substancji według współczynnika stechiometrycznego;
   b) iloczyn masy molowej i ilości substancji. Powyżej wzoru (Ca(NO 3) 2) - x g.

   0,25 mola		0,6 mola		x gł
   CaO	+	2HNO3	=	Ca(NO 3) 2	+	H2O
   1 mol		2 mole		1 mol
   				m = 1×164 g

6. Ułóż proporcję
   0,25/1=x/164
7. Zdefiniuj x
   x = 41 g
8. Zapisz swoją odpowiedź.
   Odpowiedź: masa soli (Ca(NO 3) 2) wyniesie 41 g.

Obliczenia z wykorzystaniem równań reakcji termochemicznych

Ćwiczenia:

Ile ciepła wydzieli się po rozpuszczeniu 200 g tlenku miedzi (II) (CuO) w kwasie solnym (wodnym roztworze HCl), jeśli termochemiczne równanie reakcji wygląda następująco:

CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O + 63,6 kJ

Rozwiązanie:

1. Zapisz dane z opisu problemu nad równaniem reakcji
   
2. Pod wzorem tlenku miedzi wpisz jego ilość (według współczynnika); iloczyn masy molowej i ilości substancji. Umieść x powyżej ilości ciepła w równaniu reakcji.
   

   200 gr
   CuO	+	2HCl	=	CuCl2	+	H2O	+	63,6 kJ
   1 mol
   m = 1×80 g

3. Ułóż proporcję.
   200/80=x/63,6
4. Oblicz x.
   x=159 kJ
5. Zapisz odpowiedź.
   Odpowiedź: po rozpuszczeniu 200 g CuO w kwasie solnym wydziela się 159 kJ ciepła.

Zapisywanie równania termochemicznego

Ćwiczenia:

Podczas spalania 6 g magnezu wydziela się 152 kJ ciepła. Narysuj równanie termochemiczne powstawania tlenku magnezu.

Rozwiązanie:

1. Zapisz równanie reakcji chemicznej przedstawiające wydzielanie ciepła. Uporządkuj współczynniki.
   2Mg + O2 = 2MgO + Q
2. 
   

   6 gr						152
   2Mg	+	O2	=	2MgO	+	Q

3. Pod wzorami substancji napisz:
   a) ilość substancji (wg współczynników);
   b) iloczyn masy molowej i ilości substancji. Pod wpływem termicznym reakcji umieść x.
   
4. Ułóż proporcję.
   6/(2×24)=152/x
5. Oblicz x (ilość ciepła zgodnie z równaniem)
   x=1216 kJ
6. W swojej odpowiedzi zapisz równanie termochemiczne.
   Odpowiedź: 2Mg + O2 = 2MgO + 1216 kJ

Obliczanie objętości gazów za pomocą równań chemicznych

Ćwiczenia:

Kiedy amoniak (NH3) utlenia się tlenem w obecności katalizatora, powstaje tlenek azotu (II) i woda. Jaka objętość tlenu przereaguje z 20 litrami amoniaku?

Rozwiązanie:

1. Zapisz równanie reakcji i przypisz współczynniki.
   4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
2. Zapisz dane z opisu problemu nad równaniem reakcji.
   

   20 l		X
   4NH 3	+	5O2	=	4NIE	+	6H2O

3. Pod równaniem reakcji zapisz ilości substancji według współczynników.
   
4. Ułóż proporcję.
   20/4=x/5
5. Znajdź x.
   x= 25 l
6. Zapisz odpowiedź.
   Odpowiedź: 25 litrów tlenu.

Wyznaczanie objętości produktu gazowego na podstawie znanej masy odczynnika zawierającego zanieczyszczenia

Ćwiczenia:

Jaka objętość (n.v.) dwutlenku węgla (CO 2) zostanie uwolniona po rozpuszczeniu 50 g marmuru (CaCO 3) zawierającego 10% zanieczyszczeń w kwasie solnym?

Rozwiązanie:

1. Zapisz równanie reakcji chemicznej i uporządkuj współczynniki.
   CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2
2. Oblicz ilość czystego CaCO 3 zawartego w 50 g marmuru.
   ω(CaCO3) = 100% - 10% =90%
   Aby zamienić jednostkę na ułamek, należy podzielić przez 100%.
   w(CaCO3) = 90%/100%=0,9
   m(CaCO 3) = m(marmur) × w(CaCO 3) = 50 × 0,9 = 45 g
3. Zapisz wynikową wartość nad węglanem wapnia w równaniu reakcji. Umieść x l nad CO2.
   

   45 gr								X
   CaCO3	+	2HCl	=	CaCl2	+	H2O	+	CO2

4. Pod wzorami substancji napisz:
   a) ilość substancji według współczynników;
   b) iloczyn masy molowej przez ilość substancji, jeśli mówimy o masie substancji, i iloczyn objętości molowej przez ilość substancji, jeśli mówimy o objętości substancji.

   Obliczanie składu mieszaniny z wykorzystaniem równania reakcji chemicznej

   Ćwiczenia:

   Całkowite spalanie mieszaniny metanu i tlenku węgla (II) wymagało takiej samej objętości tlenu. Określ skład mieszaniny gazów w ułamkach objętościowych.

   Rozwiązanie:

   1. Zapisz równania reakcji i przypisz współczynniki.
      CO + 1/2O 2 = CO 2
      CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
   2. Oznacz ilość tlenku węgla (CO) jako x, a ilość metanu jako y
      

   45 gr								X
   CaCO3	+	2HCl	=

   X
   WSPÓŁ	+	1/2O 2	=	CO2
   Na
   CH 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H 2O

5. Określ ilość tlenu, która zostanie zużyta do spalenia x mol CO i y mol CH 4.
   

   X		0,5x
   WSPÓŁ	+	1/2O 2	=	CO2
   Na		2у
   CH 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H 2O

6. Wyciągnij wniosek na temat zależności pomiędzy ilością tlenu i mieszaniny gazowej.
   Równość objętości gazów wskazuje na równość ilości substancji.
7. Napisz równanie.
   x + y = 0,5x + 2y
8. Uprość równanie.
   0,5 x = y
9. Przyjmij ilość CO jako 1 mol i określ wymaganą ilość CH4.
   Jeśli x=1, to y=0,5
10. Znajdź całkowitą ilość substancji.
    x + y = 1 + 0,5 = 1,5
11. Określ udział objętościowy tlenku węgla (CO) i metanu w mieszaninie.
    φ(СО) = 1/1,5 = 2/3
    φ(CH4) = 0,5/1,5 = 1/3
12. Zapisz odpowiedź.
    Odpowiedź: ułamek objętościowy CO wynosi 2/3, a CH 4 wynosi 1/3.

Materiał referencyjny:

Tablica Mendelejewa

Tabela rozpuszczalności

Rozwój lekcji (notatki z lekcji)

Uwaga! Administracja witryny nie ponosi odpowiedzialności za treść zmian metodologicznych, a także za zgodność rozwoju z federalnym stanowym standardem edukacyjnym.

Pytanie nr 21 z materiałów egzaminacyjnych OGE z chemii to zadanie z równania reakcji chemicznej. Specyfikacja kontrolnych materiałów pomiarowych na egzamin główny z chemii w 2018 roku określa następujące umiejętności podlegające sprawdzeniu oraz sposoby postępowania przy wykonywaniu tego zadania: « Obliczanie udziału masowego substancji rozpuszczonej w roztworze. Obliczanie ilości substancji, masy lub objętości substancji na podstawie ilości substancji, masy lub objętości jednego z reagentów lub produktów reakcji.” Analiza prac demonstracyjnych i zadań otwartego banku pozwoliła zidentyfikować trzy typy zadań stosowanych w arkuszach egzaminacyjnych. Przygotowując się do OGE, rozwiązuję przykłady każdego rodzaju problemów ze studentami i oferuję podobne zadania wybrane z otwartego banku do samodzielnego rozwiązania. Rozwiązując zadania dotyczące równań reakcji chemicznych, wykorzystuję algorytm przedstawiony w podręczniku chemii dla klasy ósmej autorstwa O.S. Gabrielyana.

1 typ

Podawana jest masa roztworu produktu lub jednego ze składników reakcji. Oblicz masę (objętość) substancji wyjściowej lub produktu reakcji.

1 akcja: Obliczamy masę produktu lub jednego z materiałów wyjściowych reakcji.

Działanie 2: Za pomocą algorytmu obliczamy masę lub objętość substancji wyjściowej.

Przykładowe zadanie: DO rozwiązanie chlorku glinu o masie 53,2 gi ułamku masowym 5% dodano nadmiar roztworu azotanu srebra. Oblicz masę powstałego osadu.

Analiza rozwiązania

1. DO rozwiązanie siarczanu glinu o masie 34,2 gi ułamku masowym 10% dodano nadmiar roztworu azotanu baru. Oblicz masę powstałego osadu.
2. Dwutlenek węgla przepuszczono przez roztwór wodorotlenku wapnia. Uformowano 324 g rozwiązanie wodorowęglan wapnia o ułamku masowym 1%. Oblicz objętość przereagowanego gazu.

Drugi widok

Podawana jest masa roztworu substancji lub produktu reakcji. Oblicz udział masowy substancji lub produktu reakcji.

1 akcja: Za pomocą algorytmu obliczamy masę początkowej substancji (produktu) reakcji. Nie zwracamy uwagi na masę jego rozwiązania.

Działanie 2: Znamy masę substancji wyjściowej (produktu) - znaleźliśmy ją w pierwszym kroku. Znamy masę roztworu - jest ona podana w warunku. Znajdowanie ułamka masowego.

Przykładowe zadanie: 73 gr rozwiązanie kwas solny zmieszano z porcją węglanu wapnia. W tym przypadku uwolniono 0,896 litra gazu. Oblicz ułamek masowy oryginału rozwiązanie kwasu solnego.

Analiza rozwiązania

2. ω = m(in-va)/m(roztwór) · 100%

ω = 2,92/73 100= 4%

Problemy do samodzielnego rozwiązania.

1. Do 200 gr rozwiązanie Dodano chlorek wapnia i roztwór węglanu sodu aż do ustania wytrącania. Masa osadu wynosiła 12,0 g. Oblicz udział masowy chlorku wapnia w pierwotnym roztworze. (Przyjmij, że względna masa atomowa chloru wynosi 35,5)
2. Po przejściu 4,4 g dwutlenku węgla przez 320 g rozwiązanie wodorotlenek potasu, aby otrzymać roztwór średniej soli. Oblicz udział masowy zasady w roztworze

Typ 3

Podano ułamek masowy roztworu substancji wyjściowej. Określ masę substancji wyjściowej.

1 Akcja. Korzystając z algorytmu, znajdź masę substancji wyjściowej.

2 Akcja. Znamy masę substancji wyjściowej (z pierwszego działania). Znamy ułamek masowy (z warunku). Znajdź masę roztworu.

Przykładowe zadanie: Do roztworu węglanu potasu dodano nadmiar roztworu chlorku baru o ułamku masowym 6%. W rezultacie utworzył się osad o masie 9,85 g. Określ masę początkowego roztworu węglanu potasu.

Analiza rozwiązania

2. ω = m(in-va)/m(roztwór) · 100%

m(roztwór) = 6,9/6 ▪100% = 115 g.

Problemy do samodzielnego rozwiązania

1. Po przepuszczeniu 11,2 litra (N.S.) amoniaku przez 10% roztwór kwasu siarkowego otrzymano roztwór średniej soli. Określ masę pierwotnego roztworu kwasu siarkowego.
2. Po przepuszczeniu 4,48 litra dwutlenku węgla (n.o.) przez roztwór wodorotlenku baru o ułamku masowym 12% powstał węglan baru. Oblicz masę początkowego roztworu wodorotlenku baru.

Algorytm rozwiązywania problemów za pomocą równań reakcji chemicznych

1. Krótki opis warunków problemowych.
2. Zapisanie równania reakcji chemicznej.
3. Zapisywanie znanych i nieznanych ilości we wzorach substancji.
4. Zapisz pod wzorami substancji ilości, masy molowe i masy (lub objętości molowe i objętości) substancji.
5. Rysowanie i rozwiązywanie proporcji.
6. Zapisywanie odpowiedzi na zadanie.

Metody rozwiązywania problemów w chemii

Rozwiązując problemy, musisz kierować się kilkoma prostymi zasadami:

1. Przeczytaj uważnie warunki zadania;
2. Zapisz, co zostało podane;
3. Zamień, jeśli to konieczne, jednostki wielkości fizycznych na jednostki SI (dozwolone są niektóre jednostki niesystemowe, na przykład litry);
4. Jeśli to konieczne, zapisz równanie reakcji i uporządkuj współczynniki;
5. Rozwiąż problem, korzystając z pojęcia ilości substancji, a nie metody sporządzania proporcji;
6. Zapisz odpowiedź.

Aby skutecznie przygotować się do chemii, należy dokładnie przemyśleć rozwiązania podanych w tekście zadań, a także samodzielnie rozwiązać odpowiednią ich liczbę. Podstawowe zasady teoretyczne kursu chemii zostaną wzmocnione w procesie rozwiązywania problemów. Zadania trzeba rozwiązywać przez cały czas nauki chemii i przygotowań do egzaminu.

Możesz skorzystać z zadań na tej stronie lub możesz pobrać dobry zbiór problemów i ćwiczeń z rozwiązaniami standardowych i skomplikowanych problemów (M. I. Lebedeva, I. A. Ankudimova): pobierz.

Mol, masa molowa

Masa molowa to stosunek masy substancji do ilości substancji, tj.

M(x) = m(x)/ν(x), (1)

gdzie M(x) to masa molowa substancji X, m(x) to masa substancji X, ν(x) to ilość substancji X. Jednostką masy molowej w SI jest kg/mol, ale jednostką g Zwykle używa się /mol. Jednostka masy – g, kg. Jednostką SI określającą ilość substancji jest mol.

Każdy Problem z chemią rozwiązany poprzez ilość substancji. Musisz pamiętać o podstawowej formule:

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

gdzie V(x) to objętość substancji X(l), V m to objętość molowa gazu (l/mol), N to liczba cząstek, N A to stała Avogadra.

1. Określ masę jodek sodu NaI ilość substancji 0,6 mol.

Dany: ν(NaI)= 0,6 mola.

Znajdować: m(NaI) =?

Rozwiązanie. Masa molowa jodku sodu wynosi:

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

Określ masę NaI:

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

2. Określ ilość substancji bor atomowy zawarty w tetraboranie sodu Na 2 B 4 O 7 o masie 40,4 g.

Dany: m(Na2B4O7) = 40,4 g.

Znajdować: ν(B)=?

Rozwiązanie. Masa molowa tetraboranu sodu wynosi 202 g/mol. Określ ilość substancji Na 2 B 4 O 7:

ν(Na2B4O7) = m(Na2B4O7)/M(Na2B4O7) = 40,4/202 = 0,2 mol.

Przypomnijmy, że 1 mol cząsteczki tetraboranu sodu zawiera 2 mole atomów sodu, 4 mole atomów boru i 7 moli atomów tlenu (patrz wzór na tetraboran sodu). Wtedy ilość atomowej substancji borowej jest równa: ν(B) = 4 ν (Na 2 B 4 O 7) = 4 0,2 = 0,8 mol.

Obliczenia z wykorzystaniem wzorów chemicznych. Ułamek masowy.

Ułamek masowy substancji to stosunek masy danej substancji w układzie do masy całego układu, tj. ω(X) =m(X)/m, gdzie ω(X) to ułamek masowy substancji X, m(X) to masa substancji X, m to masa całego układu. Ułamek masowy jest wielkością bezwymiarową. Wyraża się go jako ułamek jednostki lub jako procent. Na przykład udział masowy tlenu atomowego wynosi 0,42, czyli 42%, tj. ω(O)=0,42. Udział masowy chloru atomowego w chlorku sodu wynosi 0,607, czyli 60,7%, tj. ω(Cl)=0,607.

3. Określ ułamek masowy woda krystalizacyjna w dwuwodnym chlorku baru BaCl 2 · 2H 2 O.

Rozwiązanie: Masa molowa BaCl 2 2H 2 O wynosi:

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

Ze wzoru BaCl 2 2H 2 O wynika, że ​​1 mol dwuwodnego chlorku baru zawiera 2 mole H 2 O. Z tego możemy wyznaczyć masę wody zawartej w BaCl 2 2H 2 O:

m(H 2 O) = 2 18 = 36 g.

Znajdujemy udział masowy wody krystalizacyjnej w dwuwodnym chlorku baru BaCl 2 · 2H 2 O.

ω(H2O) = m(H2O)/m(BaCl22H2O) = 36/244 = 0,1475 = 14,75%.

4. Z próbki skały o masie 25 g zawierającej minerał argentyt Ag 2 S wyizolowano srebro o masie 5,4 g. Określ ułamek masowy argentyt w próbce.

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

Znajdować: ω(Ag 2 S) =?

Rozwiązanie: określamy ilość substancji srebrnej występującej w argentycie: ν(Ag) =m(Ag)/M(Ag) = 5,4/108 = 0,05 mol.

Ze wzoru Ag 2 S wynika, że ​​ilość substancji argentytowej jest o połowę mniejsza od ilości substancji srebrnej. Określ ilość substancji argentytowej:

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

Obliczamy masę argentytu:

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

Teraz określamy udział masowy argentytu w próbce skały o masie 25 g.

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

Wyprowadzanie wzorów złożonych

5. Określ najprostszy wzór związku potas z manganem i tlenem, jeżeli udział masowy pierwiastków w tej substancji wynosi odpowiednio 24,7, 34,8 i 40,5%.

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

Znajdować: wzór związku.

Rozwiązanie: do obliczeń wybieramy masę związku równą 100 g, tj. m=100 g. Masy potasu, manganu i tlenu będą wynosić:

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

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

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

Oznaczamy ilości substancji atomowych potasu, manganu i tlenu:

ν(K)= m(K)/ M(K) = 24,7/39= 0,63 mol

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

ν(O)= m(O)/M(O) = 40,5/16 = 2,5 mol

Znajdujemy stosunek ilości substancji:

ν(K): ν(Mn): ν(O) = 0,63: 0,63: 2,5.

Dzieląc prawą stronę równości przez mniejszą liczbę (0,63) otrzymujemy:

ν(K): ν(Mn): ν(O) = 1:1:4.

Dlatego najprostszym wzorem związku jest KMnO 4.

6. W wyniku spalenia 1,3 g substancji otrzymano 4,4 g tlenku węgla (IV) i 0,9 g wody. Znajdź wzór cząsteczkowy substancja, jeśli jej gęstość wodoru wynosi 39.

Dany: m(in-va) = 1,3 g; m(CO2)=4,4 g; m(H2O) = 0,9 g; DH2 =39.

Znajdować: wzór substancji.

Rozwiązanie: Załóżmy, że szukana przez nas substancja zawiera węgiel, wodór i tlen, ponieważ podczas jego spalania powstał CO 2 i H 2 O. Następnie należy obliczyć ilości substancji CO 2 i H 2 O w celu określenia ilości atomowych substancji węgla, wodoru i tlenu.

ν(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = 4,4/44 = 0,1 mol;

ν(H2O) = m(H2O)/ M(H2O) = 0,9/18 = 0,05 mol.

Określamy ilości atomowe substancji węgla i wodoru:

ν(C)= ν(CO2); ν(C)=0,1 mol;

ν(H)= 2 ν(H2O); ν(H) = 2 0,05 = 0,1 mol.

Dlatego masy węgla i wodoru będą równe:

m(C) = ν(C) M(C) = 0,1 12 = 1,2 g;

m(N) = ν(N) M(N) = 0,1 1 =0,1 g.

Określamy skład jakościowy substancji:

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

W związku z tym substancja składa się wyłącznie z węgla i wodoru (patrz opis problemu). Wyznaczmy teraz jego masę cząsteczkową na podstawie zadanego warunku zadania gęstość wodoru substancji.

M(v-va) = 2 D H2 = 2 39 = 78 g/mol.

ν(С): ν(Н) = 0,1: 0,1

Dzieląc prawą stronę równości przez liczbę 0,1, otrzymujemy:

ν(С) : ν(Н) = 1: 1

Przyjmijmy liczbę atomów węgla (lub wodoru) jako „x”, następnie mnożąc „x” przez masy atomowe węgla i wodoru i przyrównując tę ​​sumę do masy cząsteczkowej substancji, rozwiązujemy równanie:

12x + x = 78. Stąd x = 6. Zatem wzór substancji to C 6 H 6 – benzen.

Objętość molowa gazów. Prawa gazów doskonałych. Ułamek objętościowy.

Objętość molowa gazu jest równa stosunkowi objętości gazu do ilości substancji tego gazu, tj.

Vm = V(X)/ ν(x),

gdzie V m jest objętością molową gazu - wartość stała dla dowolnego gazu w danych warunkach; V(X) – objętość gazu X; ν(x) to ilość substancji gazowej X. Objętość molowa gazów w normalnych warunkach (ciśnienie normalne pH = 101 325 Pa ≈ 101,3 kPa i temperatura Tn = 273,15 K ≈ 273 K) wynosi V m = 22,4 l /mol.

W obliczeniach obejmujących gazy często konieczne jest przejście z tych warunków na normalne i odwrotnie. W tym przypadku wygodnie jest zastosować wzór wynikający z połączonego prawa gazowego Boyle’a-Mariotte’a i Gay-Lussaca:

──── = ─── (3)

Gdzie p to ciśnienie; V – objętość; T - temperatura w skali Kelvina; indeks „n” oznacza normalne warunki.

Skład mieszanin gazowych często wyraża się za pomocą ułamka objętościowego – stosunku objętości danego składnika do całkowitej objętości układu, tj.

gdzie φ(X) jest ułamkiem objętościowym składnika X; V(X) – objętość składnika X; V jest objętością układu. Ułamek objętościowy jest wielkością bezwymiarową, wyrażaną w ułamkach jednostki lub w procentach.

7. Które tom przyjmie w temperaturze 20 o C i ciśnieniu 250 kPa amoniak o masie 51 g?

Dany: m(NH3)=51 g; p=250 kPa; t=20 o C.

Znajdować: V(NH3) =?

Rozwiązanie: określić ilość substancji amoniakalnej:

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

Objętość amoniaku w normalnych warunkach wynosi:

V(NH 3) = V m ν(NH 3) = 22,4 · 3 = 67,2 l.

Korzystając ze wzoru (3) redukujemy objętość amoniaku do następujących warunków [temperatura T = (273 +20) K = 293 K]:

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

V(NH 3) =──────── = ───────── = 29,2 l.

8. Zdefiniuj tom, który w normalnych warunkach będzie zajmowany przez mieszaninę gazów zawierającą wodór o masie 1,4 g i azot o masie 5,6 g.

Dany: m(N2)=5,6 g; m(H2)=1,4; Dobrze.

Znajdować: V(mieszaniny)=?

Rozwiązanie: znajdź ilości substancji wodorowych i azotowych:

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

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

Ponieważ w normalnych warunkach gazy te nie oddziałują ze sobą, objętość mieszaniny gazów będzie równa sumie objętości gazów, tj.

V(mieszaniny)=V(N 2) + V(H 2)=V m ν(N 2) + V m ν(H 2) = 22,4 0,2 + 22,4 0,7 = 20,16 l.

Obliczenia z wykorzystaniem równań chemicznych

Obliczenia z wykorzystaniem równań chemicznych (obliczenia stechiometryczne) opierają się na prawie zachowania masy substancji. Jednak w rzeczywistych procesach chemicznych, na skutek niepełnej reakcji i różnych strat substancji, masa powstałych produktów jest często mniejsza niż ta, która powinna powstać zgodnie z prawem zachowania masy substancji. Wydajność produktu reakcji (lub ułamek masowy wydajności) to wyrażony w procentach stosunek masy faktycznie otrzymanego produktu do jego masy, który należy obliczyć zgodnie z obliczeniami teoretycznymi, tj.

η = /m(X) (4)

Gdzie η to wydajność produktu, %; mp (X) to masa produktu X otrzymanego w procesie rzeczywistym; m(X) – obliczona masa substancji X.

W zadaniach, w których nie określono wydajności produktu, przyjmuje się, że jest ona ilościowa (teoretyczna), tj. η=100%.

9. Ile fosforu należy spalić? za zdobycie tlenek fosforu (V) o masie 7,1 g?

Dany: m(P2O5) = 7,1 g.

Znajdować: m(P) =?

Rozwiązanie: zapisujemy równanie reakcji spalania fosforu i porządkujemy współczynniki stechiometryczne.

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

Określ ilość substancji P 2 O 5 powstałą w wyniku reakcji.

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

Z równania reakcji wynika, że ​​ν(P 2 O 5) = 2 ν(P), zatem ilość fosforu potrzebna w reakcji jest równa:

ν(P 2 O 5)= 2 ν(P) = 2 0,05= 0,1 mol.

Stąd znajdujemy masę fosforu:

m(P) = ν(P) M(P) = 0,1 31 = 3,1 g.

10. Magnez o masie 6 g i cynk o masie 6,5 g rozpuszczono w nadmiarze kwasu solnego. Jaka głośność wodór mierzony w warunkach normalnych, będzie się wyróżniać w której?

Dany: m(Mg)=6 g; m(Zn)=6,5 g; Dobrze.

Znajdować: V(H2) =?

Rozwiązanie: zapisujemy równania reakcji oddziaływania magnezu i cynku z kwasem solnym i porządkujemy współczynniki stechiometryczne.

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2

Mg + 2 HCl = MgCl 2 + H2

Oznaczamy ilości substancji magnezowych i cynkowych, które przereagowały z kwasem solnym.

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

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

Z równań reakcji wynika, że ​​ilości substancji metalicznych i wodorowych są równe, tj. ν(Mg) = ν(H2); ν(Zn) = ν(H 2), wyznaczamy ilość wodoru powstałą w wyniku dwóch reakcji:

ν(H2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0,25 + 0,1 = 0,35 mol.

Obliczamy objętość wodoru uwolnionego w wyniku reakcji:

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

11. Po przepuszczeniu 2,8 litra siarkowodoru (warunki normalne) przez nadmiarowy roztwór siarczanu miedzi(II) utworzył się osad o masie 11,4 g. Ustal wyjście produkt reakcji.

Dany: V(H2S)=2,8 l; m(osad) = 11,4 g; Dobrze.

Znajdować: η =?

Rozwiązanie: zapisujemy równanie reakcji siarkowodoru z siarczanem miedzi (II).

H 2 S + CuSO 4 = CuS ↓ + H 2 SO 4

Określamy ilość siarkowodoru biorącego udział w reakcji.

ν(H2S) = V(H2S) / Vm = 2,8/22,4 = 0,125 mol.

Z równania reakcji wynika, że ​​ν(H 2 S) = ν(СuS) = 0,125 mol. Oznacza to, że możemy znaleźć teoretyczną masę CuS.

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

Teraz określamy wydajność produktu za pomocą wzoru (4):

η = /m(X)= 11,4 · 100/ 12 = 95%.

12. Który waga chlorek amonu powstaje w wyniku oddziaływania chlorowodoru o masie 7,3 g z amoniakiem o masie 5,1 g? Którego gazu pozostanie w nadmiarze? Określ masę nadmiaru.

Dany: m(HCl) = 7,3 g; m(NH3)=5,1 g.

Znajdować: m(NH4Cl) =? m(nadmiar) =?

Rozwiązanie: zapisz równanie reakcji.

HCl + NH3 = NH4Cl

To zadanie dotyczy „nadmiaru” i „niedoboru”. Obliczamy ilości chlorowodoru i amoniaku i określamy, którego gazu jest w nadmiarze.

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

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

Amoniaku jest w nadmiarze, więc obliczamy na podstawie niedoboru, tj. dla chlorowodoru. Z równania reakcji wynika, że ​​ν(HCl) = ν(NH 4Cl) = 0,2 mol. Określ masę chlorku amonu.

m(NH 4Cl) = ν(NH 4Cl) М(NH 4Cl) = 0,2 · 53,5 = 10,7 g.

Ustaliliśmy, że amoniak jest w nadmiarze (w przeliczeniu na ilość substancji nadmiar wynosi 0,1 mol). Obliczmy masę nadmiaru amoniaku.

m(NH 3) = ν(NH 3) M(NH 3) = 0,1 · 17 = 1,7 g.

13. Techniczny węglik wapnia o masie 20 g poddano działaniu nadmiaru wody, otrzymując acetylen, który po przepuszczeniu przez nadmiar wody bromowej utworzył 1,1,2,2-tetrabromoetan o masie 86,5 g. Wyznaczyć ułamek masowy CaC 2 w węgliku technicznym.

Dany: m = 20 g; m(C 2 H 2 Br 4) = 86,5 g.

Znajdować: ω(CaC2) =?

Rozwiązanie: zapisujemy równania oddziaływania węglika wapnia z wodą i acetylenu z wodą bromową oraz porządkujemy współczynniki stechiometryczne.

CaC 2 +2 H 2 O = Ca(OH) 2 + C 2 H 2

C 2 H 2 +2 Br 2 = C 2 H 2 Br 4

Znajdź ilość tetrabromoetanu.

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

Z równań reakcji wynika, że ​​ν(C 2 H 2 Br 4) = ν (C 2 H 2) = ν (CaC 2) = 0,25 mol. Stąd możemy znaleźć masę czystego węglika wapnia (bez zanieczyszczeń).

m(CaC2) = ν(CaC2) M(CaC2) = 0,25 · 64 = 16 g.

Oznaczamy udział masowy CaC 2 w węgliku technicznym.

ω(CaC2) =m(CaC2)/m = 16/20 = 0,8 = 80%.

Rozwiązania. Udział masowy składnika roztworu

14. Siarkę o masie 1,8 g rozpuszczono w benzenie o objętości 170 ml, a gęstość benzenu wynosi 0,88 g/ml. Definiować ułamek masowy siarka w roztworze.

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

Znajdować: ω(S) =?

Rozwiązanie: aby znaleźć udział masowy siarki w roztworze, należy obliczyć masę roztworu. Określ masę benzenu.

m(C 6 do 6) = ρ(C 6 do 6) V(C 6 H 6) = 0,88 170 = 149,6 g.

Znajdź całkowitą masę roztworu.

m(roztwór) = m(C 6 C 6) + m(S) = 149,6 + 1,8 = 151,4 g.

Obliczmy udział masowy siarki.

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

15. Siarczan żelaza FeSO 4 · 7H 2 O o masie 3,5 g rozpuszczono w wodzie o masie 40 g. Ustal udział masowy siarczanu żelaza (II). w powstałym roztworze.

Dany: m(H2O)=40 g; m(FeSO4.7H2O) = 3,5 g.

Znajdować: ω(FeSO4) =?

Rozwiązanie: znajdź masę FeSO 4 zawartego w FeSO 4 7H 2 O. W tym celu oblicz ilość substancji FeSO 4 7H 2 O.

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

Ze wzoru siarczanu żelaza wynika, że ​​ν(FeSO 4) = ν(FeSO 4 7H 2 O) = 0,0125 mol. Obliczmy masę FeSO 4:

m(FeSO 4) = ν(FeSO 4) M(FeSO 4) = 0,0125 · 152 = 1,91 g.

Biorąc pod uwagę, że masa roztworu składa się z masy siarczanu żelaza (3,5 g) i masy wody (40 g), obliczamy udział masowy siarczanu żelazawego w roztworze.

ω(FeSO4) =m(FeSO4)/m=1,91 /43,5 = 0,044 =4,4%.

Problemy do samodzielnego rozwiązania

1. 50 g jodku metylu w heksanie poddano działaniu metalicznego sodu i uwolniło się 1,12 litra gazu, mierząc w normalnych warunkach. Określ udział masowy jodku metylu w roztworze. Odpowiedź: 28,4%.
2. Część alkoholu utleniła się, tworząc kwas monokarboksylowy. Po spaleniu 13,2 g tego kwasu otrzymano dwutlenek węgla, którego całkowite zobojętnienie wymagało 192 ml roztworu KOH o udziale masowym 28%. Gęstość roztworu KOH wynosi 1,25 g/ml. Ustal wzór alkoholu. Odpowiedź: butanol.
3. Gaz otrzymany w reakcji 9,52 g miedzi z 50 ml 81% roztworu kwasu azotowego o gęstości 1,45 g/ml przepuszczono przez 150 ml 20% roztworu NaOH o gęstości 1,22 g/ml. Wyznaczanie ułamków masowych substancji rozpuszczonych. Odpowiedź: 12,5% NaOH; 6,48% NaNO3; 5,26% NaNO2.
4. Określ objętość gazów uwolnionych podczas eksplozji 10 g nitrogliceryny. Odpowiedź: 7,15 l.
5. Próbkę materii organicznej o masie 4,3 g spalono w tlenie. Produktami reakcji są tlenek węgla (IV) o objętości 6,72 l (warunki normalne) i woda o masie 6,3 g. Gęstość pary substancji wyjściowej w stosunku do wodoru wynosi 43. Określ wzór substancji. Odpowiedź: C 6 H 14.