Phân tích các nhiệm vụ oge trong hóa học. OGE trong hóa học

Phát triển bài học (ghi chú bài học)

Chú ý! Trang quản trị trang web không chịu trách nhiệm về nội dung phát triển phương pháp luận, cũng như việc tuân thủ việc phát triển Tiêu chuẩn Giáo dục của Liên bang.

Câu hỏi số 21 của tài liệu ôn thi OGE hóa học là bài tập về phương trình phản ứng hóa học. Quy định về tài liệu đo lường kiểm soát cho kỳ thi chính cấp tiểu bang về hóa học năm 2018 chỉ ra các kỹ năng và phương pháp hành động được kiểm tra sau đây khi hoàn thành nhiệm vụ này: « Tính phần khối lượng của chất tan trong dung dịch. Tính lượng chất, khối lượng hoặc thể tích của một chất từ ​​lượng chất, khối lượng hoặc thể tích của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm phản ứng. Việc phân tích các công việc và nhiệm vụ trình diễn của ngân hàng mở cho phép chỉ ra ba loại nhiệm vụ được sử dụng trong đề thi. Để chuẩn bị cho OGE, tôi cùng học sinh giải các ví dụ về từng loại nhiệm vụ và đưa ra các nhiệm vụ tương tự được chọn từ ngân hàng mở để có giải pháp độc lập. Khi giải các phương trình phản ứng hóa học, tôi sử dụng thuật toán trong sách giáo khoa hóa học lớp 8 của O.S. Gabrielyan.

1 loại

Cho biết khối lượng dung dịch sản phẩm hoặc một trong các chất ban đầu của phản ứng. Tính khối lượng (thể tích) của chất ban đầu hoặc sản phẩm phản ứng.

1 hành động: chúng ta tính khối lượng của sản phẩm hoặc một trong các chất ban đầu của phản ứng.

2 hành động: chúng tôi tính toán khối lượng hoặc thể tích của chất ban đầu theo thuật toán.

Ví dụ về nhiệm vụ:ĐẾN giải pháp nhôm clorua nặng 53,2 g và phần khối lượng 5%, thêm một lượng dư dung dịch bạc nitrat vào. Tính khối lượng kết tủa tạo thành.

Phân tích giải pháp

1. ĐẾN giải pháp nhôm sunfat nặng 34,2 g và phần khối lượng 10%, người ta thêm vào một lượng dư dung dịch bari nitrat. Tính khối lượng kết tủa tạo thành.
2. Cho khí cacbonic đi qua dung dịch canxi hydroxit. Hình thành 324 g giải pháp canxi bicarbonate với phần khối lượng là 1%. Tính thể tích khí đã phản ứng.

góc nhìn thứ 2

Khối lượng dung dịch của một chất hoặc sản phẩm phản ứng được đưa ra. Tính phần khối lượng của một chất hoặc sản phẩm phản ứng.

1 hành động: theo thuật toán, ta tính khối lượng chất (sản phẩm) ban đầu của phản ứng. Chúng tôi không chú ý đến khối lượng của giải pháp của nó.

2 hành động: Ta biết khối lượng của chất (sản phẩm) ban đầu - tìm được ở bước thứ nhất. Chúng tôi biết khối lượng của giải pháp - được đưa ra trong điều kiện. Chúng tôi tìm thấy phần khối lượng.

Ví dụ về nhiệm vụ: 73 gam giải pháp axit clohydric được trộn với một phần canxi cacbonat. Trong trường hợp này, 0,896 lít khí đã được giải phóng. Tính phần khối lượng của chất ban đầu giải pháp của axit clohiđric.

Phân tích giải pháp

2. ω \u003d m (in-va) / m (r-ra) 100%

ω = 2,92/73 100= 4%

Nhiệm vụ cho giải pháp độc lập.

1. Đến 200 g giải pháp thêm dung dịch natri cacbonat cho đến khi hết kết tủa. Khối lượng kết tủa là 12,0 g, tính phần khối lượng của canxi clorua trong dung dịch ban đầu. (Lấy khối lượng nguyên tử tương đối của clo bằng 35,5)
2. Sau khi cho 4,4 g khí cacbonic đi qua 320 g giải pháp kali hydroxit nhận được dung dịch muối trung bình. Tính phần khối lượng của kiềm trong dung dịch

3 loại

Phần khối lượng của dung dịch chất ban đầu được cho trước. Xác định khối lượng nguyên liệu ban đầu.

1 hành động. Dùng thuật toán tìm khối lượng của chất ban đầu.

2 hành động. Ta biết khối lượng của chất ban đầu (theo tác dụng thứ nhất). Chúng ta biết phần khối lượng (từ điều kiện). Tìm khối lượng của dung dịch.

Ví dụ về nhiệm vụ: vào dung dịch kali cacbonat có phần khối lượng 6%, người ta thêm một lượng dư dung dịch bari clorua. Kết quả là tạo thành kết tủa có khối lượng 9,85 g. Xác định khối lượng dung dịch kali cacbonat ban đầu.

Phân tích giải pháp

2. ω \u003d m (in-va) / m (r-ra) 100%

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

Nhiệm vụ cho giải pháp độc lập

1. Sau khi cho 11,2 l (na) amoniac đi qua dung dịch axit sunfuric 10%, thu được dung dịch muối trung bình. Xác định khối lượng dung dịch axit sunfuric ban đầu.
2. Khi cho 4,48 l carbon dioxide (n.o.) đi qua dung dịch bari hydroxit với phần khối lượng là 12%, bari cacbonat được hình thành. Tính khối lượng dung dịch bari hydroxit ban đầu.

Thuật toán giải bài toán theo phương trình phản ứng hóa học

1. Một tuyên bố ngắn gọn về tuyên bố vấn đề.
2. Viết phương trình phản ứng hóa học.
3. Viết các đại lượng đã biết và chưa biết theo công thức của các chất.
4. Ghi theo công thức đại lượng, khối lượng mol và khối lượng (hoặc thể tích, thể tích mol) của các chất.
5. Vẽ và giải các tỉ lệ.
6. Viết phản hồi nhiệm vụ.

Trong phần này, tôi hệ thống hóa việc phân tích các nhiệm vụ từ OGE trong hóa học. Tương tự như phần này, bạn sẽ tìm thấy những phân tích chi tiết kèm theo hướng dẫn giải các bài toán điển hình trong môn hóa học OGE lớp 9. Trước khi phân tích từng khối nhiệm vụ điển hình, tôi đưa ra một nền tảng lý thuyết, nếu không có nó thì không thể giải quyết được nhiệm vụ này. Lý thuyết chỉ cần biết bao nhiêu là đủ để một mặt hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ. Mặt khác, tôi đã cố gắng mô tả tài liệu lý thuyết bằng một ngôn ngữ thú vị và dễ hiểu. Tôi chắc chắn rằng sau khi đào tạo các tài liệu của tôi, bạn sẽ không chỉ vượt qua thành công OGE về hóa học mà còn yêu thích môn học này.

Thông tin chung về kỳ thi

OGE trong hóa học bao gồm ba các bộ phận.

Trong phần đầu tiên 15 nhiệm vụ với một câu trả lời- đây là cấp độ đầu tiên và các nhiệm vụ trong đó rất đơn giản, tất nhiên là có kiến ​​thức cơ bản về hóa học. Những nhiệm vụ này không yêu cầu tính toán, ngoại trừ nhiệm vụ 15.

Phần thứ hai gồm có bốn câu hỏi- ở hai câu đầu tiên - 16 và 17 cần chọn hai câu trả lời đúng, ở câu 18 và 19 để so sánh các giá trị hoặc câu lệnh ở cột bên phải với cột bên trái.

Phần thứ ba là giải quyết vấn đề. Ở tuổi 20, bạn cần cân bằng phản ứng và xác định các hệ số, ở tuổi 21, giải bài toán tính toán.

Phần thứ tư - thực tế, đơn giản nhưng bạn cần phải cẩn thận và cẩn thận như mọi khi khi làm việc với hóa học.

Tổng số công việc được giao 140 phút.

Dưới đây, các phương án nhiệm vụ điển hình được phân tích, kèm theo lý thuyết cần thiết để giải quyết. Tất cả các nhiệm vụ đều theo chủ đề - trước mỗi nhiệm vụ đều có một chủ đề để hiểu chung.

Phương pháp giải các bài toán hóa học

Khi giải quyết vấn đề, bạn cần được hướng dẫn bởi một số quy tắc đơn giản:

1. Đọc kỹ tình trạng của vấn đề;
2. Viết ra những gì được cho;
3. Chuyển đổi, nếu cần, các đơn vị của đại lượng vật lý sang đơn vị SI (cho phép một số đơn vị phi hệ thống, chẳng hạn như lít);
4. Nếu cần, hãy viết phương trình phản ứng và sắp xếp các hệ số;
5. Giải quyết vấn đề bằng cách sử dụng khái niệm về lượng chất chứ không phải phương pháp tính tỷ lệ;
6. Viết ra câu trả lời.

Để chuẩn bị thành công môn hóa học, người ta nên xem xét cẩn thận các giải pháp cho các vấn đề được đưa ra trong văn bản, cũng như giải quyết một cách độc lập đủ số lượng trong số đó. Trong quá trình giải quyết vấn đề, những quy định lý thuyết cơ bản của môn hóa học sẽ được khắc phục. Cần phải giải các bài toán trong suốt thời gian học hóa học và chuẩn bị cho kỳ thi.

Bạn có thể sử dụng các nhiệm vụ trên trang này hoặc có thể tải xuống tuyển tập các nhiệm vụ và bài tập hay với cách giải các nhiệm vụ điển hình và phức tạp (M. I. Lebedeva, I. A. Ankudimova): tải xuống.

Mol, khối lượng mol

Khối lượng mol là tỷ số giữa khối lượng của một chất và lượng của một chất, tức là

М(х) = m(x)/ν(x), (1)

trong đó M(x) là khối lượng mol của chất X, m(x) là khối lượng của chất X, ν(x) là lượng chất X. Đơn vị SI cho khối lượng mol là kg/mol, nhưng g/mol được sử dụng phổ biến. Đơn vị khối lượng là g, kg. Đơn vị SI của lượng chất là mol.

Bất kì bài toán hóa học đã được giải thông qua lượng vật chất. Hãy nhớ công thức cơ bản:

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

trong đó V(x) là thể tích của chất Х(l), Vm là thể tích mol của khí (l/mol), N là số lượng phân tử, N A là hằng số Avogadro.

1. Xác định khối lượng natri iodua NaI lượng chất 0,6 mol.

Được cho: ν(NaI)= 0,6 mol.

Tìm thấy: m(NaI) =?

Giải pháp. Khối lượng mol của natri iodua là:

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

Xác định khối lượng NaI:

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

2. Xác định khối lượng chất nguyên tử boron chứa trong natri tetraborat Na 2 B 4 O 7 nặng 40,4 g.

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

Tìm thấy: ν(B)=?

Giải pháp. Khối lượng mol của natri tetraborat là 202 g/mol. Xác định khối lượng chất 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.

Hãy nhớ lại rằng 1 mol phân tử natri tetraborat chứa 2 mol nguyên tử natri, 4 mol nguyên tử boron và 7 mol nguyên tử oxy (xem công thức của natri tetraborat). Khi đó lượng chất boron nguyên tử là: ν (B) \u003d 4 ν (Na 2 B 4 O 7) \u003d 4 0,2 \u003d 0,8 mol.

Tính toán theo công thức hóa học. Chia sẻ đại chúng.

Phần khối lượng của một chất là tỷ số giữa khối lượng của một chất nhất định trong hệ với khối lượng của toàn bộ hệ, tức là ω(X) =m(X)/m, trong đó ω(X) là phần khối lượng của chất X, m(X) là khối lượng của chất X, m là khối lượng của toàn hệ. Phần khối lượng là một đại lượng không thứ nguyên. Nó được biểu thị dưới dạng một phần của một đơn vị hoặc dưới dạng phần trăm. Ví dụ, phần khối lượng của oxy nguyên tử là 0,42, hay 42%, tức là ω(O)=0,42. Phần khối lượng của clo nguyên tử trong natri clorua là 0,607, hay 60,7%, tức là ω(Cl)=0,607.

3. Xác định phần khối lượng nước kết tinh trong bari clorua dihydrat BaCl 2 2H 2 O.

Giải pháp: Khối lượng mol của BaCl 2 2H 2 O là:

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

Từ công thức BaCl 2 2H 2 O suy ra 1 mol bari clorua dihydrat chứa 2 mol H 2 O. Từ đó xác định được khối lượng nước có trong BaCl 2 2H 2 O:

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

Chúng ta tìm thấy phần khối lượng nước kết tinh trong bari clorua dihydrat 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. Từ một mẫu đá nặng 25 g chứa khoáng chất argentite Ag 2 S, người ta đã tách được bạc nặng 5,4 g. Xác định phần khối lượng argentite trong mẫu.

Được cho: m(Ag)=5,4 g; m = 25 g.

Tìm thấy: ω(Ag 2 S) =?

Giải pháp: chúng tôi xác định lượng chất bạc trong argentite: ν (Ag) \u003d m (Ag) / M (Ag) \u003d 5,4 / 108 \u003d 0,05 mol.

Từ công thức Ag 2 S, lượng chất argentite bằng một nửa lượng chất bạc. Xác định hàm lượng chất argente:

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

Chúng tôi tính toán khối lượng của argentite:

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

Bây giờ chúng ta xác định phần khối lượng của argentite trong một mẫu đá nặng 25 g.

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

Đạo hàm của công thức ghép

5. Xác định công thức hợp chất đơn giản nhất kali với mangan và oxy, nếu phần khối lượng của các nguyên tố trong chất này lần lượt là 24,7, 34,8 và 40,5%.

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

Tìm thấy: công thức hợp chất

Giải pháp: để tính toán, chúng tôi chọn khối lượng của hợp chất, bằng 100 g, tức là m=100 g. Khối lượng kali, mangan và oxy sẽ là:

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.

Chúng tôi xác định lượng chất của nguyên tử kali, mangan và oxy:

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

Ta tìm tỉ số về lượng chất:

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

Chia vế phải của phương trình cho một số nhỏ hơn (0,63) ta được:

ν(K) : ν(Mn) : ν(O) = 1:1:4.

Do đó, công thức đơn giản nhất của hợp chất KMnO 4.

6. Khi đốt 1,3 g chất đó thì tạo thành 4,4 g khí cacbon monoxit (IV) và 0,9 g nước. Tìm công thức phân tử chất nếu mật độ hydro của nó là 39.

Được cho: m(in-va) \u003d 1,3 g; m(CO 2)=4,4 g; m(H 2 O)=0,9 g; D H2 \u003d 39.

Tìm thấy: công thức của chất

Giải pháp: Giả sử chất bạn đang tìm có chứa cacbon, hydro và oxy, vì trong quá trình đốt cháy tạo thành CO 2 và H 2 O. Khi đó cần tìm khối lượng các chất CO 2 và H 2 O để xác định khối lượng các chất thuộc nguyên tử cacbon, hydro và oxy.

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.

Chúng tôi xác định lượng chất của carbon nguyên tử và hydro:

ν(C)= ν(CO 2); v(C)=0,1 mol;

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

Do đó, khối lượng của cacbon và hydro sẽ bằng nhau:

m(C) = ν(C) M(C) = 0,1 12 = 1,2 g;

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

Chúng tôi xác định thành phần định tính của chất:

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

Do đó, chất này chỉ bao gồm cacbon và hydro (xem điều kiện của bài toán). Bây giờ chúng ta hãy xác định trọng lượng phân tử của nó, dựa trên điều kiện đã cho nhiệm vụ mật độ của một chất đối với hydro.

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

ν(C): ν(H) = 0,1: 0,1

Chia vế phải của phương trình cho số 0,1, ta được:

ν(C) : ν(H) = 1:1

Chúng ta lấy số nguyên tử carbon (hoặc hydro) là "x", sau đó nhân "x" với khối lượng nguyên tử của carbon và hydro và đánh đồng lượng này với trọng lượng phân tử của chất, chúng ta giải phương trình:

12x + x \u003d 78. Do đó x \u003d 6. Do đó, công thức của chất C 6 H 6 là benzen.

Thể tích mol của chất khí. Các định luật về khí lý tưởng. Khối lượng phần.

Thể tích mol của một chất khí bằng tỉ số giữa thể tích của chất khí và lượng chất của chất khí đó, tức là.

Vm = V(X)/ ν(x),

trong đó V m là thể tích mol của khí - một giá trị không đổi đối với bất kỳ loại khí nào trong các điều kiện nhất định; V(X) là thể tích khí X; ν(x) - lượng chất khí X. Thể tích mol của chất khí ở điều kiện thường (áp suất thường p n = 101 325 Pa ≈ 101,3 kPa và nhiệt độ Tn = 273,15 K ≈ 273 K) là V m = 22,4 l /mol.

Trong các tính toán liên quan đến chất khí, thường phải chuyển từ điều kiện này sang điều kiện bình thường hoặc ngược lại. Trong trường hợp này, sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng công thức theo định luật khí tổng hợp của Boyle-Mariotte và Gay-Lussac:

──── = ─── (3)

Trong đó p là áp suất; V là âm lượng; T là nhiệt độ trong thang Kelvin; chỉ số "n" biểu thị điều kiện bình thường.

Thành phần của hỗn hợp khí thường được biểu thị bằng phần thể tích - tỷ lệ thể tích của một thành phần nhất định trên tổng thể tích của hệ thống, tức là.

trong đó φ(X) là phần thể tích của thành phần X; V(X) là thể tích của thành phần X; V là thể tích của hệ thống. Phần khối lượng là một đại lượng không thứ nguyên, nó được biểu thị bằng phân số của một đơn vị hoặc dưới dạng phần trăm.

7. Cái gì âm lượngở nhiệt độ 20 ° C và áp suất 250 kPa amoniac nặng 51 g?

Được cho: m(NH 3)=51 g; p=250 kPa; t=20°C.

Tìm thấy: V(NH 3) \u003d?

Giải pháp: xác định hàm lượng chất amoniac:

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

Thể tích amoniac ở điều kiện thường là:

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

Sử dụng công thức (3), chúng ta đưa thể tích amoniac về các điều kiện sau [nhiệt độ 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. Xác định âm lượng, trong điều kiện bình thường sẽ thu được hỗn hợp khí chứa hydro, nặng 1,4 g và nitơ, nặng 5,6 g.

Được cho: m(N 2)=5,6 g; m(H2)=1,4; Tốt.

Tìm thấy: V(hỗn hợp)=?

Giải pháp: tìm khối lượng chất hiđro và nitơ:

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

Vì trong điều kiện bình thường, các khí này không tương tác với nhau nên thể tích của hỗn hợp khí sẽ bằng tổng thể tích của các khí, tức là.

V (hỗn hợp) \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.

Tính toán bằng phương trình hóa học

Tính toán theo phương trình hóa học (tính toán cân bằng hóa học) dựa trên định luật bảo toàn khối lượng các chất. Tuy nhiên, trong các quá trình hóa học thực tế, do phản ứng không hoàn toàn và thất thoát nhiều chất khác nhau nên khối lượng của sản phẩm thu được thường nhỏ hơn khối lượng cần hình thành theo định luật bảo toàn khối lượng các chất. Hiệu suất của sản phẩm phản ứng (hoặc phần khối lượng của hiệu suất) là tỷ số giữa khối lượng của sản phẩm thực tế thu được, biểu thị bằng phần trăm, với khối lượng của nó, phải được tính theo tính toán lý thuyết, tức là.

η = /m(X) (4)

Trong đó η là sản lượng sản phẩm, %; m p (X) - khối lượng sản phẩm X thu được trong quá trình thực tế; m(X) là khối lượng tính toán của chất X.

Trong những nhiệm vụ mà sản lượng sản phẩm không được chỉ định, người ta giả định rằng đó là định lượng (lý thuyết), tức là. η=100%.

9. Cần đốt bao nhiêu photpho để có được oxit phốt pho (V) nặng 7,1 g?

Được cho: m(P 2 O 5) \u003d 7,1 g.

Tìm thấy: m(P) =?

Giải pháp: ta viết phương trình phản ứng cháy của photpho và sắp xếp các hệ số cân bằng hóa học.

4P+5O2 = 2P2O5

Xác định lượng chất P 2 O 5 thu được sau phản ứng.

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

Theo phương trình phản ứng ν (P 2 O 5) \u003d 2 ν (P), do đó lượng chất photpho cần thiết trong phản ứng là:

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

Từ đây chúng ta tìm thấy khối lượng phốt pho:

m(Р) = ν(Р) М(Р) = 0,1 31 = 3,1 g.

10. Magiê nặng 6 g và kẽm nặng 6,5 g được hòa tan trong lượng dư axit clohydric. Khối lượng bao nhiêu hydro, được đo ở điều kiện bình thường, nổi bậtở đâu?

Được cho: m(Mg)=6 g; m(Zn)=6,5 g; Tốt.

Tìm thấy: V(H 2) =?

Giải pháp: chúng tôi viết các phương trình phản ứng cho sự tương tác của magiê và kẽm với axit clohydric và sắp xếp các hệ số cân bằng hóa học.

Zn + 2 HCl \u003d ZnCl 2 + H 2

Mg + 2 HCl \u003d MgCl 2 + H 2

Chúng tôi xác định lượng chất magiê và kẽm đã phản ứng với axit clohydric.

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

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

Theo phương trình phản ứng, lượng chất của kim loại và hydro bằng nhau, tức là ν (Mg) \u003d ν (H 2); ν (Zn) \u003d ν (H 2), chúng tôi xác định lượng hydro thu được từ hai phản ứng:

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

Tính thể tích khí hiđro thoát ra sau phản ứng:

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

11. Khi cho thể tích 2,8 lít hydro sunfua (ở điều kiện bình thường) đi qua một lượng dư dung dịch đồng (II) sunfat thì tạo thành kết tủa có khối lượng 11,4 g. Xác định lối ra sản phẩm phản ứng.

Được cho: V(H 2 S)=2,8 l; m(kết tủa)= 11,4 g; Tốt.

Tìm thấy: η =?

Giải pháp: chúng tôi viết phương trình phản ứng cho sự tương tác giữa hydro sunfua và đồng (II) sunfat.

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

Xác định lượng chất hiđro sunfua tham gia phản ứng.

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

Theo phương trình phản ứng, ν (H 2 S) \u003d ν (СuS) \u003d 0,125 mol. Vì vậy, bạn có thể tìm thấy khối lượng lý thuyết của CuS.

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

Bây giờ chúng tôi xác định năng suất sản phẩm bằng công thức (4):

η = /m(X)= 11,4 100/ 12 = 95%.

12. Cái gì cân nặng amoni clorua được hình thành do sự tương tác của hydro clorua nặng 7,3 g với amoniac nặng 5,1 g? Khí nào sẽ dư thừa? Xác định khối lượng phần dư.

Được cho: m(HCl)=7,3 g; m(NH 3) \u003d 5,1 g.

Tìm thấy: m(NH 4 Cl) =? m(thừa) =?

Giải pháp: viết phương trình phản ứng

HCl + NH 3 \u003d NH 4 Cl

Nhiệm vụ này dành cho "thừa" và "thiếu". Chúng tôi tính toán lượng hydro clorua và amoniac và xác định khí nào dư thừa.

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.

Amoniac dư thừa nên việc tính toán dựa trên mức thiếu hụt, tức là bằng hydro clorua. Theo phương trình phản ứng thì ν (HCl) \u003d ν (NH 4 Cl) \u003d 0,2 mol. Xác định khối lượng amoni clorua.

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

Chúng tôi xác định lượng amoniac dư (theo lượng chất dư là 0,1 mol). Tính khối lượng amoniac dư.

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

13. Canxi cacbua kỹ thuật nặng 20 g Xử lý với một lượng dư nước thu được axetylen, khi cho qua lượng dư nước brom thu được 1,1,2,2-tetrabromoethane có khối lượng 86,5 g. phần khối lượng SaS 2 trong cacbua kỹ thuật.

Được cho: m = 20 g; m(C 2 H 2 Br 4) \u003d 86,5 g.

Tìm thấy: ω (CaC 2) =?

Giải pháp: ta viết phương trình tương tác của cacbua canxi với nước và axetylen với nước brom và sắp xếp các hệ số cân bằng hóa học.

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

Tìm khối lượng chất tetrabromoethane.

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.

Từ các phương trình phản ứng, nó suy ra rằng ν (C 2 H 2 Br 4) \u003d ν (C 2 H 2) \u003d ν (CaC 2) \u003d 0,25 mol. Từ đây chúng ta có thể tìm được khối lượng cacbua canxi nguyên chất (không có tạp chất).

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

Chúng tôi xác định phần khối lượng của CaC 2 trong cacbua kỹ thuật.

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

Các giải pháp. Phần khối lượng của thành phần dung dịch

14. Hòa tan lưu huỳnh có khối lượng 1,8 g trong benzen có thể tích 170 ml, khối lượng riêng của benzen là 0,88 g/ml. Quyết tâm phần khối lượng lưu huỳnh trong dung dịch.

Được cho: V(C 6 H 6) = 170 ml; m(S) = 1,8 g; ρ(C 6 C 6)=0,88 g/ml.

Tìm thấy: ω(S) =?

Giải pháp: để tìm phần khối lượng của lưu huỳnh trong dung dịch, cần tính khối lượng của dung dịch. Xác định khối lượng benzen.

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

Tìm tổng khối lượng của dung dịch.

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

Tính phần khối lượng của lưu huỳnh.

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

15. Hòa tan sắt sunfat FeSO 4.7H 2 O nặng 3,5 g vào nước có khối lượng 40 g. Xác định phần khối lượng của sắt sunfat (II) trong dung dịch thu được.

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

Tìm thấy: ω(FeSO 4) =?

Giải pháp: tìm khối lượng FeSO 4 có trong FeSO 4 7H 2 O. Để làm được điều này, hãy tính lượng chất 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

Từ công thức của sắt sunfat, suy ra ν (FeSO 4) \u003d ν (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 0,0125 mol. Tính khối lượng FeSO 4:

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

Cho rằng khối lượng của dung dịch bao gồm khối lượng sắt sunfat (3,5 g) và khối lượng nước (40 g), chúng ta tính phần khối lượng của sắt sunfat trong dung dịch.

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

Nhiệm vụ cho giải pháp độc lập

1. 50 g metyl iodua trong hexan được xử lý bằng kim loại natri và 1,12 lít khí, đo ở điều kiện bình thường, được giải phóng. Xác định phần khối lượng của metyl iodua trong dung dịch. Trả lời: 28,4%.
2. Một số rượu bị oxy hóa tạo thành axit cacboxylic đơn chức. Khi đốt 13,2 g axit này, thu được carbon dioxide, để trung hòa hoàn toàn cần 192 ml dung dịch KOH với phần khối lượng là 28%. Mật độ của dung dịch KOH là 1,25 g/ml. Xác định công thức của rượu. Trả lời: butanol.
3. Khí thu được khi cho 9,52 g đồng tương tác với 50 ml dung dịch axit nitric 81%, có khối lượng riêng 1,45 g/ml, được dẫn qua 150 ml dung dịch NaOH 20% có khối lượng riêng 1,22 g/ ml. Xác định thành phần khối lượng của các chất hòa tan. Trả lời: NaOH 12,5%; 6,48% NaNO3 ; 5,26% NaNO2 .
4. Xác định thể tích khí thoát ra khi nổ 10 g nitroglycerin. Trả lời: 7,15 l.
5. Đốt một mẫu chất hữu cơ có khối lượng 4,3g trong khí oxi. Sản phẩm phản ứng là cacbon monoxit (IV) có thể tích 6,72 lít (điều kiện thường) và nước có khối lượng 6,3 g, mật độ hơi của chất ban đầu đối với hydro là 43. Xác định công thức của chất này. Trả lời: C 6 H 14 .

Việc giải các bài toán hóa học ở trường có thể gây ra một số khó khăn cho học sinh, vì vậy chúng tôi đưa ra một số ví dụ về cách giải các loại bài toán chính trong môn hóa học ở trường bằng một phân tích chi tiết.

Để giải các bài toán hóa học, các em cần biết một số công thức nêu trong bảng dưới đây. Sử dụng đúng cách bộ đơn giản này, bạn có thể giải quyết hầu hết mọi vấn đề trong quá trình hóa học.

Tính khối lượng của một lượng vật chất nhất định

Bài tập:

Xác định khối lượng của 5 mol nước (H 2 O).

Giải pháp:

1. Tính khối lượng mol của một chất bằng bảng tuần hoàn của D. I. Mendeleev. Khối lượng của tất cả các nguyên tử được làm tròn thành đơn vị, clo - lên tới 35,5.
   M(H 2 O)=2×1+16=18 g/mol
2. Tìm khối lượng nước bằng công thức:
   m \u003d ν × M (H 2 O) \u003d 5 mol × 18 g / mol \u003d 90 g
3. Ghi lại phản hồi:
   Trả lời: Khối lượng của 5 mol nước là 90 g.

Tính toán phần khối lượng chất tan

Bài tập:

Tính phần khối lượng của muối (NaCl) trong dung dịch thu được khi hòa tan 25 g muối trong 475 g nước.

Giải pháp:

1. Viết công thức tìm khối lượng:
   ω (%) \u003d (dung dịch m in-va / m) × 100%
2. Tìm khối lượng của dung dịch.
   dung dịch m \u003d m (H 2 O) + m (NaCl) \u003d 475 + 25 \u003d 500 g
3. Tính phần khối lượng bằng cách thay thế các giá trị vào công thức.
   ω (NaCl) \u003d (dung dịch m in-va / m) × 100% = (25/500)×100%=5%
4. Viết ra câu trả lời.
   Trả lời: phần khối lượng của NaCl là 5%

Tính khối lượng của một chất trong dung dịch theo phần khối lượng của nó

Bài tập:

Cần bao nhiêu gam đường và nước để thu được 200 g dung dịch 5%?

Giải pháp:

1. Viết công thức xác định phần khối lượng của chất tan.
   ω=m in-va /m r-ra → m in-va = m r-ra ×ω
2. Tính khối lượng muối.
   m in-va (muối) \u003d 200 × 0,05 \u003d 10 g
3. Xác định khối lượng của nước.
   m (H 2 O) \u003d m (dung dịch) - m (muối) \u003d 200 - 10 \u003d 190 g
4. Viết ra câu trả lời.
   Trả lời: bạn cần lấy 10 g đường và 190 g nước.

Xác định hiệu suất của sản phẩm phản ứng theo % khả năng lý thuyết

Bài tập:

Tính hiệu suất thu được amoni nitrat (NH 4 NO 3) theo% lượng có thể về mặt lý thuyết nếu thu được 380 g phân bón bằng cách cho 85 g amoniac (NH 3) vào dung dịch axit nitric (HNO 3).

Giải pháp:

1. Viết phương trình phản ứng hóa học và sắp xếp các hệ số
   NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3
2. Viết dữ liệu từ điều kiện của bài toán phía trên phương trình phản ứng.
   

   m = 85 g				m pr. = 380 g
   NH3	+	HNO3	=	NH4NO3

3. Theo công thức của các chất, tính lượng chất đó theo hệ số tích của lượng chất đó và khối lượng mol của chất đó:
   
4. Khối lượng thực tế thu được của amoni nitrat đã biết (380 g). Để xác định khối lượng lý thuyết của amoni nitrat, hãy lập tỷ lệ
   85/17=x/380
   
5. Giải phương trình, tìm x.
   x=400 g khối lượng lý thuyết của amoni nitrat
6. Xác định hiệu suất của sản phẩm phản ứng (%), chuyển khối lượng thực tế sang khối lượng lý thuyết và nhân với 100%
   η=m pr./m lý thuyết. =(380/400)×100%=95%
7. Viết ra câu trả lời.
   Trả lời: hiệu suất thu được amoni nitrat là 95%.

Tính khối lượng sản phẩm từ khối lượng đã biết của thuốc thử chứa một tỷ lệ tạp chất nhất định

Bài tập:

Tính khối lượng canxi oxit (CaO) thu được khi nung 300 g đá vôi (CaCO 3) chứa 10% tạp chất.

Giải pháp:

1. Viết phương trình phản ứng hóa học, đặt hệ số.
   CaCO 3 \u003d CaO + CO 2
2. Tính khối lượng CaCO 3 nguyên chất có trong đá vôi.
   ω (tinh khiết) \u003d 100% - 10% \u003d 90% hoặc 0,9;
   m (CaCO 3) \u003d 300 × 0,9 \u003d 270 g
3. Khối lượng thu được của CaCO 3 được viết theo công thức CaCO 3 trong phương trình phản ứng. Khối lượng CaO mong muốn được ký hiệu là x.
   

   270 g		xr
   CaCO3	=	Cao	+	CO2

4. Theo công thức các chất trong phương trình, ghi lượng chất đó (theo hệ số); tích của số lượng các chất với khối lượng mol của chúng (khối lượng phân tử của CaCO 3 \u003d 100 , CaO = 56 ).
   
5. Thiết lập một tỷ lệ.
   270/100=x/56
6. Giải phương trình.
   x = 151,2 g
7. Viết ra câu trả lời.
   Trả lời: khối lượng canxi oxit sẽ là 151,2 g

Tính khối lượng sản phẩm phản ứng khi biết hiệu suất của sản phẩm phản ứng

Bài tập:

Có thể thu được bao nhiêu g amoni nitrat (NH 4 NO 3) bằng cách cho 44,8 lít amoniac (na) phản ứng với axit nitric, nếu biết rằng hiệu suất thực tế là 80% hiệu suất lý thuyết có thể xảy ra?

Giải pháp:

1. Viết phương trình phản ứng hóa học, sắp xếp các hệ số.
   NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3
2. Viết các điều kiện của bài toán lên trên phương trình phản ứng. Khối lượng của amoni nitrat được ký hiệu là x.
   
3. Theo phương trình phản ứng viết:
   a) Lượng chất theo hệ số;
   b) tích của thể tích mol amoniac với lượng chất; tích số khối lượng mol của NH 4 NO 3 với lượng chất.
4. Thiết lập một tỷ lệ.
   44,4/22,4=x/80
5. Giải phương trình bằng cách tìm x (khối lượng lý thuyết của amoni nitrat):
   x \u003d 160 g.
6. Tìm khối lượng thực tế của NH 4 NO 3 bằng cách nhân khối lượng lý thuyết với hiệu suất thực tế (theo phân số của một)
   m (NH 4 NO 3) \u003d 160 × 0,8 \u003d 128 g
7. Viết ra câu trả lời.
   Trả lời: khối lượng amoni nitrat sẽ là 128 g.

Xác định khối lượng của sản phẩm nếu lấy vượt quá một trong các thuốc thử

Bài tập:

14 g canxi oxit (CaO) được xử lý bằng dung dịch chứa 37,8 g axit nitric (HNO 3 ). Tính khối lượng sản phẩm phản ứng.

Giải pháp:

1. Viết phương trình phản ứng, sắp xếp các hệ số
   CaO + 2HNO 3 \u003d Ca (NO 3) 2 + H 2 O
2. Xác định số mol thuốc thử theo công thức: ν = m/M
   ν(CaO) = 14/56=0,25 mol;
   ν (HNO 3) \u003d 37,8 / 63 \u003d 0,6 mol.
   
3. Phía trên phương trình phản ứng, viết lượng chất đã tính được. Theo phương trình - lượng chất theo hệ số cân bằng hóa học.
   
4. Xác định lượng chất bị thiếu bằng cách so sánh tỷ lệ giữa lượng chất được lấy với hệ số cân bằng hóa học.
   0,25/1 < 0,6/2
   Do đó, axit nitric bị thiếu hụt. Từ đó chúng ta sẽ xác định được khối lượng của sản phẩm.
5. Theo công thức của canxi nitrat (Ca(NO 3) 2) trong phương trình, viết:
   a) lượng chất, theo hệ số cân bằng hóa học;
   b) Tích của khối lượng mol với lượng chất. Trên công thức (Ca(NO 3)2) - x g.

   0,25 mol		0,6 mol		xr
   CaO	+	2HNO 3	=	Ca(NO3) 2	+	H2O
   1 mol		2 mol		1 mol
   				m = 1×164 g

6. Thực hiện một tỷ lệ
   0,25/1=x/164
7. Xác định x
   x = 41 g
8. Viết ra câu trả lời.
   Trả lời: khối lượng muối (Ca(NO 3)2) sẽ là 41 g.

Tính toán bằng phương trình phản ứng nhiệt hóa

Bài tập:

Hỏi 200 g đồng (II) oxit (CuO) toả ra bao nhiêu nhiệt lượng trong axit clohiđric (dung dịch HCl), nếu phương trình phản ứng nhiệt hóa:

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

Giải pháp:

1. Viết dữ liệu từ điều kiện của bài toán phía trên phương trình phản ứng
   
2. Theo công thức oxit đồng, viết lượng của nó (theo hệ số); tích của khối lượng mol và lượng chất đó. Đặt x cao hơn lượng nhiệt trong phương trình phản ứng.
   

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

3. Thiết lập một tỷ lệ.
   200/80=x/63,6
4. Tính x.
   x=159 kJ
5. Viết ra câu trả lời.
   Trả lời: Khi hòa tan 200 g CuO vào axit clohiđric sẽ tỏa ra một nhiệt lượng 159 kJ.

Lập phương trình nhiệt hóa học

Bài tập:

Khi đốt 6 gam magie thì tỏa ra nhiệt lượng 152 kJ. Viết phương trình nhiệt hóa học cho sự hình thành magie oxit.

Giải pháp:

1. Viết phương trình phản ứng hóa học có tỏa nhiệt. Sắp xếp các hệ số.
   2Mg + O 2 \u003d 2MgO + Q
2. 
   

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

3. Viết công thức các chất:
   a) lượng chất (theo hệ số);
   b) Tích của khối lượng mol với lượng chất. Đặt x dưới sức nóng của phản ứng.
   
4. Thiết lập một tỷ lệ.
   6/(2×24)=152/x
5. Tính x (lượng nhiệt, theo phương trình)
   x=1216 kJ
6. Viết phương trình nhiệt hóa trong câu trả lời.
   Đáp án: 2Mg + O 2 = 2MgO + 1216 kJ

Tính thể tích khí theo phương trình hóa học

Bài tập:

Khi amoniac (NH 3) bị oxy hóa bằng oxy với sự có mặt của chất xúc tác, oxit nitric (II) và nước được hình thành. Thể tích oxy sẽ phản ứng với 20 lít amoniac là bao nhiêu?

Giải pháp:

1. Viết phương trình phản ứng và sắp xếp các hệ số.
   4NH 3 + 5O 2 \u003d 4NO + 6H 2 O
2. Viết dữ liệu từ điều kiện của bài toán phía trên phương trình phản ứng.
   

   20 lít		x
   4NH3	+	5O2	=	4KHÔNG	+	6H2O

3. Theo phương trình phản ứng, viết lượng chất theo hệ số.
   
4. Thiết lập một tỷ lệ.
   20/4=x/5
5. Tìm x.
   x= 25 l
6. Viết ra câu trả lời.
   Đáp số: 25 lít khí oxi.

Xác định thể tích của sản phẩm khí từ khối lượng đã biết của thuốc thử có chứa tạp chất

Bài tập:

Thể tích (n.c.) của carbon dioxide (CO 2) sẽ được giải phóng khi hòa tan 50 g đá cẩm thạch (CaCO 3) chứa 10% tạp chất trong axit clohydric?

Giải pháp:

1. Viết phương trình phản ứng hóa học, sắp xếp các hệ số.
   CaCO 3 + 2HCl \u003d CaCl 2 + H 2 O + CO 2
2. Tính lượng CaCO 3 nguyên chất có trong 50 g đá cẩm thạch.
   ω (CaCO 3) \u003d 100% - 10% \u003d 90%
   Để chuyển thành phân số của một, hãy chia cho 100%.
   w (CaCO 3) \u003d 90% / 100% \u003d 0,9
   m (CaCO 3) \u003d m (đá cẩm thạch) × w (CaCO 3) \u003d 50 × 0,9 \u003d 45 g
3. Viết giá trị thu được trên canxi cacbonat trong phương trình phản ứng. Trên CO 2 đặt x l.
   

   45 g								x
   CaCO3	+	2HCl	=	CaCl2	+	H2O	+	CO2

4. Viết công thức các chất:
   a) lượng chất theo hệ số;
   b) Tích của khối lượng mol với lượng chất nếu nói về khối lượng của chất đó và tích của thể tích mol với lượng chất nếu nói về thể tích của chất đó.

   Tính thành phần của hỗn hợp theo phương trình phản ứng hóa học

   Bài tập:

   Để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp metan và cacbon monoxit (II) cần cùng một thể tích oxy. Xác định thành phần hỗn hợp khí theo thể tích.

   Giải pháp:

   1. Viết các phương trình phản ứng, sắp xếp các hệ số.
      CO + 1/2O 2 = CO 2
      CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O
   2. Gọi lượng carbon monoxide (CO) là x và lượng metan là y
      

   45 g								x
   CaCO3	+	2HCl	=

   X
   VÌ THẾ	+	1/2O 2	=	CO2
   Tại
   CH 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H 2 O

5. Xác định lượng oxy cần tiêu hao để đốt cháy x mol CO và y mol CH4.
   

   X		0,5 x
   VÌ THẾ	+	1/2O 2	=	CO2
   Tại		2 năm
   CH 4	+	2O 2	=	CO2	+	2H 2 O

6. Rút ra kết luận về tỉ lệ giữa lượng chất oxi và hỗn hợp khí.
   Sự bằng nhau về thể tích của các chất khí biểu thị sự bằng nhau về lượng vật chất.
7. Viết một phương trình.
   x + y = 0,5x + 2y
8. Đơn giản hóa phương trình.
   0,5 x = y
9. Lấy lượng CO cho 1 mol và xác định lượng CH4 cần thiết.
   Nếu x=1 thì y=0,5
10. Tìm tổng khối lượng chất đó.
    x + y = 1 + 0,5 = 1,5
11. Xác định phần thể tích của cacbon monoxit (CO) và metan trong hỗn hợp.
    φ(CO) \u003d 1 / 1,5 \u003d 2/3
    φ (CH 4) \u003d 0,5 / 1,5 \u003d 1/3
12. Viết ra câu trả lời.
    Trả lời: phần thể tích của CO là 2/3 và CH 4 là 1/3.

Tài liệu tham khảo:

Bảng Mendeleev

Bảng độ hòa tan

Chúng ta đã thảo luận về thuật toán tổng quát để giải bài toán số 35 (C5). Đã đến lúc phân tích các ví dụ cụ thể và cung cấp cho bạn các nhiệm vụ lựa chọn để có giải pháp độc lập.

Ví dụ 2. Hydro hóa hoàn toàn 5,4 g một số alkyne tiêu tốn 4,48 lít hydro (na.a.) Xác định công thức phân tử của alkyne này.

Giải pháp. Chúng tôi sẽ hành động theo kế hoạch chung. Cho phân tử alkyne chưa biết chứa n nguyên tử cacbon. Công thức tổng quát của dãy đồng đẳng C n H 2n-2 . Quá trình hydro hóa ankin tiến hành theo phương trình:

C n H 2n-2 + 2Н 2 = C n H 2n+2.

Lượng hydro phản ứng có thể được tính theo công thức n = V/Vm. Trong trường hợp này, n = 4,48 / 22,4 = 0,2 mol.

Phương trình cho thấy 1 mol alkyne thêm 2 mol hydro (nhớ lại rằng trong điều kiện của bài toán chúng ta đang nói đến hoàn thành hydro hóa), do đó, n (C n H 2n-2) = 0,1 mol.

Theo khối lượng và lượng alkyne, ta tìm được khối lượng mol của nó: M (C n H 2n-2) \u003d m (khối lượng) / n (số lượng) \u003d 5,4 / 0,1 \u003d 54 (g / mol).

Trọng lượng phân tử tương đối của alkyne được tạo thành từ n khối lượng nguyên tử cacbon và 2n-2 khối lượng nguyên tử hydro. Chúng ta nhận được phương trình:

12n + 2n - 2 = 54.

Giải phương trình tuyến tính, ta thu được: n \u003d 4. Công thức Alkyne: C 4 H 6.

Trả lời: C 4 H 6 .

Tôi muốn thu hút sự chú ý đến một điểm quan trọng: công thức phân tử C 4 H 6 tương ứng với một số đồng phân, trong đó có hai alkynes (butyn-1 và butyn-2). Dựa trên những vấn đề này, chúng tôi sẽ không thể thiết lập rõ ràng công thức cấu trúc của chất đang nghiên cứu. Tuy nhiên, trong trường hợp này, điều này là không cần thiết!

Ví dụ 3. Trong quá trình đốt cháy 112 l (na) xicloalkane chưa biết với lượng oxy dư, sẽ tạo thành 336 l CO 2. Thiết lập công thức cấu tạo của xycloalkan.

Giải pháp. Công thức chung của dãy đồng đẳng của xycloalkan là: C n H 2n. Khi đốt cháy hoàn toàn xycloalkan, cũng như đốt cháy bất kỳ hydrocacbon nào, carbon dioxide và nước được hình thành:

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

Xin lưu ý: các hệ số trong phương trình phản ứng trong trường hợp này phụ thuộc vào n!

Trong quá trình phản ứng, 336 / 22,4 \u003d 15 mol carbon dioxide được hình thành. 112/22,4 = 5 mol hydrocarbon tham gia phản ứng.

Lý do sâu hơn là hiển nhiên: nếu 15 mol CO 2 được tạo thành trên 5 mol xycloalkane, thì 15 phân tử carbon dioxide được tạo thành trên 5 phân tử hydrocarbon, tức là, một phân tử cycloalkane tạo ra 3 phân tử CO 2. Vì mỗi phân tử cacbon monoxit (IV) chứa một nguyên tử cacbon nên chúng ta có thể kết luận rằng một phân tử xycloalkane chứa 3 nguyên tử cacbon.

Kết luận: n \u003d 3, công thức của cycloalkane là C 3 H 6.

Như bạn có thể thấy, lời giải cho vấn đề này không “khớp” với thuật toán chung. Ở đây chúng tôi không tìm khối lượng mol của hợp chất, không lập bất kỳ phương trình nào. Theo tiêu chí hình thức, ví dụ này không giống với bài toán C5 tiêu chuẩn. Nhưng ở trên, tôi đã nhấn mạnh rằng điều quan trọng không phải là ghi nhớ thuật toán mà phải hiểu Ý NGHĨA của các hành động được thực hiện. Nếu hiểu được ý nghĩa, bản thân bạn sẽ có thể thay đổi sơ đồ chung trong bài thi, chọn cách giải hợp lý nhất.

Trong ví dụ này, có một "điều kỳ lạ" khác: không chỉ cần tìm ra công thức phân tử mà còn phải tìm ra công thức cấu tạo của hợp chất. Trong nhiệm vụ trước, chúng tôi đã không thực hiện được điều này, nhưng trong ví dụ này - làm ơn! Thực tế là công thức C 3 H 6 chỉ tương ứng với một đồng phân - cyclopropane.

Trả lời: cyclopropan.

Ví dụ 4. 116 g một số aldehyt giới hạn được đun nóng trong một thời gian dài với dung dịch amoniac của oxit bạc. Trong quá trình phản ứng, 432 g bạc kim loại được hình thành. Thiết lập công thức phân tử của aldehyd.

Giải pháp. Công thức chung của dãy đồng đẳng của các aldehyt giới hạn là: C n H 2n+1 COH. Aldehyd dễ bị oxy hóa thành axit cacboxylic, đặc biệt, dưới tác dụng của dung dịch amoniac của oxit bạc:

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

Ghi chú. Trong thực tế, phản ứng được mô tả bằng một phương trình phức tạp hơn. Khi thêm Ag 2 O vào dung dịch amoniac, một hợp chất phức tạp OH được hình thành - diammin bạc hydroxit. Chính hợp chất này hoạt động như một tác nhân oxy hóa. Trong quá trình phản ứng, muối amoni của axit cacboxylic được hình thành:

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

Một điểm quan trọng khác! Quá trình oxy hóa formaldehyde (HCOH) không được mô tả bằng phương trình trên. Khi HCOH phản ứng với dung dịch amoniac của oxit bạc, 4 mol Ag được giải phóng trên 1 mol aldehyd:

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

Hãy cẩn thận khi giải các bài toán liên quan đến quá trình oxy hóa các hợp chất cacbonyl!

Hãy quay lại ví dụ của chúng tôi. Theo khối lượng bạc được giải phóng, bạn có thể tìm thấy lượng kim loại này: n(Ag) = m/M = 432/108 = 4 (mol). Theo phương trình, 2 mol bạc được hình thành trên 1 mol aldehyd, do đó, n (aldehyde) \u003d 0,5n (Ag) \u003d 0,5 * 4 \u003d 2 mol.

Khối lượng mol của aldehyd = 116/2 = 58 g/mol. Hãy thử tự mình thực hiện các bước tiếp theo: bạn cần lập một phương trình, giải nó và rút ra kết luận.

Trả lời: C 2 H 5 COH.

Ví dụ 5. Khi 3,1 g amin bậc nhất phản ứng với một lượng HBr vừa đủ sẽ tạo thành 11,2 g muối. Thiết lập công thức amin.

Giải pháp. Các amin bậc một (C n H 2n + 1 NH 2) khi tác dụng với axit tạo thành muối alkylamoni:

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

Thật không may, dựa vào khối lượng của amin và muối thu được, chúng ta sẽ không thể tìm được số lượng của chúng (vì chưa biết khối lượng mol). Hãy đi theo con đường khác. Nhắc lại định luật bảo toàn khối lượng: m(amin) + m(HBr) = m(muối), do đó m(HBr) = m(muối) - m(amin) = 11,2 - 3,1 = 8,1.

Hãy chú ý đến kỹ thuật này, kỹ thuật này thường được sử dụng để giải C 5. Ngay cả khi khối lượng của thuốc thử không được đưa ra rõ ràng trong điều kiện của bài toán, bạn có thể thử tìm nó từ khối lượng của các hợp chất khác.

Vì vậy, chúng ta đã trở lại xu hướng chủ đạo của thuật toán tiêu chuẩn. Theo khối lượng của hydro bromua, chúng ta tìm thấy số lượng n(HBr) = n(amine), M(amine) = 31 g/mol.

Trả lời: CH 3 NH 2 .

Ví dụ 6. Một lượng anken X nhất định khi tác dụng với lượng dư clo tạo thành 11,3 g diclorua, khi phản ứng với lượng dư brom tạo thành 20,2 g dibromua. Xác định công thức phân tử của X.

Giải pháp. Anken cộng clo và brom để tạo thành dẫn xuất 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.

Trong bài toán này, thật vô nghĩa khi cố gắng tìm lượng dichloride hoặc dibromide (không xác định khối lượng mol của chúng) hoặc lượng clo hoặc brom (không xác định khối lượng của chúng).

Chúng tôi sử dụng một kỹ thuật không chuẩn. Khối lượng mol của C n H 2n Cl 2 là 12n + 2n + 71 = 14n + 71. M (C n H 2n Br 2) = 14n + 160.

Khối lượng của dihalua cũng đã được biết. Bạn có thể tìm thấy lượng chất thu được: 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).

Theo quy ước, lượng dichloride bằng lượng dibromide. Thực tế này cho phép chúng ta lập phương trình: 11,3 / (14n + 71) = 20,2 / (14n + 160).

Phương trình này có nghiệm duy nhất: n = 3.

Trả lời: C 3 H 6

Trong phần cuối cùng, tôi cung cấp cho bạn một loạt các bài toán thuộc loại C5 có độ phức tạp khác nhau. Hãy cố gắng tự mình giải quyết chúng - đây sẽ là một bài tập luyện tuyệt vời trước khi vượt qua kỳ thi hóa học!