Вправа 1. Розв'яжіть задачі посильного вам рівня:
І-І рівні
І варіант
Задача 1 Етанол масою 10 г з масовою часткою домішок 8% спалили. Обчисліть об'єм карбон (ІV) оксиду (н.у.), що утворився.
Відомо: m(С2H5OН з дом.)=10 г, ω(дом.)=8%
Знайти: V(CO2)-?
Розв'язування
1. Масу чистого етанолу в суміші масою 10 г можна знайти двома способами:
І спосіб
Обчислюємо масу домішків в етанолі:
m(дом.)=ω(дом.)•m(С2H5ОН з дом.):100%=8%•10 г:100%=0,8 г
Розраховуємо масу чистого етанолу:
m(С2H5OH)=m(С2H5OH з дом.)-m(дом.)=10 г-0,8 г=9,2 г
ІІ спосіб
Розраховуємо масову частку чистого етанолу:
ω(С2H5OH)=100%-ω(дом.)=100% - 8%=92%
Обчислюємо масу чистого етанолу:
m(С2H5OH)=ω(С2H5OH)•m(С2H5OH з дом.):100%=92%•10 г:100%=9,2 г
2. Записуємо рівняння реакції:
9,2 г x л
C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O
46 г 44,8 л
М(С2Н5OH)=46 г/моль, маса 1 моль=46 г
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л, а 2 моль займуть удвічі більший об'єм,тобто 44,8 л
х=V(CO2)=9,2 г • 44,8 л : 46 г = 8,96 л
Відповідь: 8,96 г СО2
II варіант
Задача 2 Етанова кислота масою 20 г з масовою часткою домішок 40% прореагувала з натрій гідроксидом. Обчисліть масу натрій етаноату.
Відомо: m(CH3COOH з дом.)=20 г, ω(дом.)=20%
Знайти: m(CH3COONa)-?
Розв'язування
1. Масу чистої етанової кислоти в суміші масою 20 г можна знайти двома способами:
І спосіб
Обчислюємо масу домішків в етановій кислоті:
m(дом.)=(ω(дом.)•m(CH3COOH з дом.)):100%=40%•20 г:100%=8 г
Розраховуємо масу чистої етанової кислоти:
m(CH3COOH)=m(CH3COOH з дом.)-m(дом.)=20 г-8 г=12 г
ІІ спосіб
Розраховуємо масову частку чистої етанової кислоти:
ω(CH3COOH)=100%-ω(дом.)=100% - 40%=60%
Обчислюємо масу чистої етанової кислоти:
m(CH3COOH)=(ω(CH3COOH)•m(CH3COOH з дом.)):100%=60%•20 г:100%=
=12 г
2. Записуємо рівняння реакції:
12 г x г
NaOH + CH3COOH -> CH3COONa + H2O
60 г 82 г
М(CH3COOH)=60 г/моль, маса 1 моль=60 г
М(CH3COONa)=82 г/моль, маса 1 моль=82 г
х=m(CH3COONa)=12 г • 82 г : 60 г=16,4 г
Відповідь: 16,4 г натрій етаноату
І варіант
Задача 3 Метан об'ємом 10 м3 з масовою часткою домішок 12% повністю спалили. Обчисліть об'єм кисню (н.у.), що витратився, та масу карбон (IV) оксиду, що утворився.
Відомо: V(CH4 з дом.)=10 м3, ω(дом.)=12%
Знайти: V(O2)-?, V(CO2)-?
Розв'язування
1. Об'єм чистого метану в суміші об'ємом 10 м3 можна знайти двома способами:
І спосіб
Розраховуємо масову частку чистого метану:
ω(СН4)=100%-ω(дом.)=100%-12%=88%
Розраховуємо об'єм чистого метану:
10 м3 - 100%
х м3 - 88%
х=V(CH4)=10 м3 • 88% : 100%=8,8 м3
ІІ спосіб
Розраховуємо об'єм домішків:
10 м3 - 100%
х м3 - 12%
х=V(дом.)=10 м3 • 12% : 100%=1,2 м3
Розраховуємо об'єм чистого метану:
V(CH4)=V(CH4 з дом.)-V(дом.)=10 м3-1,2 м3=8,8 м3
2. Записуємо рівняння реакції:
8,8 м3 х м3 у м3
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
22,4 м3 44,8 м3 22,4 м3
За н.у. 1 кмоль газу займає 22,4 м3, а 2 кмоль газу займуть 44,8 м3
х=V(O2)=8,8 м3 • 44,8 м3 : 22,4 м3=17,6 м3
у=V(СO2)=8,8 м3 • 22,4 м3 : 22,4 м3=8,8 м3
Відповідь: 17,6 м3 O2, 8,8 м3 CO2
II варіант
Задача 4 Етанол кількістю речовини 7,5 моль окиснили купрум (ІІ) оксидом. Утворився етаналь кількістю речовини б моль. Обчисліть масову частку домішок в етанолі.
Відомо: v(С2H5OH з дом.)=7,5 моль, v(CH3CHO)=6 моль
Знайти: ω(дом.)-?
Розв'язування
1. Записуємо рівняння реакції:
х моль 6 моль
C2H5OH + CuO -> CH3CHO + Cu + H2O
1 моль 1 моль
х=v(C2H5ОН)=6 моль • 1 моль : 1 моль=6 моль
2. Розраховуємо масову частку чистого етанолу в суміші кількістю речовини 7,5 моль.
7,5 моль - 100%
6 моль - х%
х=ω(С2Н5ОН)=6 моль • 100% : 7,5 моль=80%
3. Розраховуємо масову частку домішків.
ω(дом.)=100%-ω(С2Н5ОН)=100%-80%=20%
Відповідь 20% домішків
ІІІ-ІV рівні
І варіант
Задача 1 Фенол масою 120 г піддали дії металічного натрію. Виділився газ об'ємом 17,92 л (н.у.). Обчисліть масову частку домішок у фенолі та масу натрій феноляту, що утворився.
Некоректною є маса фенолу, припустимо, що маса дорівнює 220 г і розв'яжемо задачу.
Відомо: m(С6H5OH з дом.)=220 г, V(H2)=17,92 л
Знайти: ω(дом.)-?, m(C6H5ONa)-?
Розв'язування
1. Записуємо рівняння реакції:
x г y г 17,92 л
2C6H5OH + 2Na -> 2C6H5ONa + H2↑
188 г 232 г 22,4 л
М(C6H5OH)=94 г/моль, маса 1 моль=94 г, а маса 2 моль=188 г
М(C6H5ONa)=116 г/моль, маса 1 моль=116 г, а маса 2 моль=232 г
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л.
х=m(C6H5OH)=17,92 л • 188 г : 22,4 л=150,4 г
у=m(C6H5ONa)=17,92 л • 232 г : 22,4 л=185,6 г
2. Масову частку домішок в суміші масою 220 г можна знайти двома способами:
І спосіб
Розраховуємо масу домішків:
m(дом.)=m(С6H5OH з дом.)-m(С6H5OH)=220 г-150,4 г=69,6 г
Обчислюємо масову частку домішків в суміші фенолу:
ω(дом.)=(m(дом.):m(С6H5OH з дом.))•100%=(69,6 г : 220 г)•100%=31,6%
ІІ спосіб
Обчислюємо масову частку чистого фенолу в суміші:
ω(С6H5OH)=(m(C6H5OH):m(С6H5OH з дом.))•100%=(150,4 г:220 г)•100%=
=68,4%
Розраховуємо масову частку домішків:
ω(дом.)=100%-ω(С6H5OH)=100% - 68,4%=31,6%
Відповідь: 31,6% домішків, 186,5 г C6H5ONa
II варіант
Задача 2 Етанова кислота масою 200 г вступила у взаємодію з металічним натрієм. Виділився газ об'ємом 33,6 л (н.у.). Обчисліть масову частку домішок у етановій кислот та масу натрій метаноату, що утворився.
Відомо: m(СH3COOH з дом.)=200 г, V(H2)=33,6 л
Знайти: ω(дом.)-?, m(CH3COONa)-?
Розв'язування
1. Записуємо рівняння реакції:
x г y г 33,6 л
2CH3COOH + 2Na -> 2CH3COONa + H2↑
120 г 164 г 22,4 л
М(CH3COOH)=60 г/моль, маса 1 моль=60 г, а маса 2 моль=120 г
М(CH3COONa)=82 г/моль, маса 1 моль=82 г, а маса 2 моль=164 г
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л
х=m(CH3COOH)=33,6 л • 120 г : 22,4 л=180 г
у=m(CH3COONa)=33,6 л • 164 г : 22,4 л=246 г
2. Масову частку домішок в суміші етанової кислоти масою 200 г можна знайти двома способами:
І спосіб
Розраховуємо масу домішків:
m(дом.)=m(СH3COOH з дом.)-m(СH3COOH)=200 г-180 г=20 г
Обчислюємо масову частку домішків в суміші етанової кислоти:
ω(дом.)=(m(дом.):m(СH3COOH з дом.))•100%=(20 г : 200 г)•100%=10%
ІІ спосіб
Обчислюємо масову частку чистої етанової кислоти в суміші:
ω(СH3COOH)=(m(CH3COOH):m(СH3COOH з дом.))•100%=
=(180 г : 200 г)•100%=90%
Розраховуємо масову частку домішків:
ω(дом.)=100%-ω(СH3COOH)=100% - 90%=10%
Відповідь: 10% домішків, 246 г CH3COONa