ГДЗ (відповіді) Хімія 11 клас Савчин М.М. §24 Обчислення кількості речовини, маси або об'єму продукту за рівнянням хімічної реакції, якщо один з реагентів узято в надлишку НОВА ПРОГРАМА 2019 РОКУ

Зверніть увагу, майже кожна хімічна задача може бути

розв'язана кількома способами. Намагайтеся віднаходити

різні варіанти розв'язування конкретної задачі,

але обирайте той з них, який є найраціональнішим.

Зеленим кольором даються пояснення.

Вправа 1 Купрум (ІІ) оксид масою 32 г прореагував з розчином нітратної кислоти, що містив кислоту масою 31,5 г. Обчисліть масу утвореного купрум (ІІ) нітрату.

Відомо: m(CuO)=32 г, m(HNO₃)=31,5 г

Знайти: m(Cu(NO₃)₂)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

х г 31,5 г у г

CuO + 2HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + H₂O

80 г 126 г 188 г

M(CuO)=80 г/моль, маса 1 моль=80 г

M(HNO₃)=63 г/моль, маса 1 моль=63 г, а маса 2 моль=126 г

M(Cu(NO₃)₂)=188 г/моль, маса 1 моль=188 г

x=m(СuO)=31,5 г • 80 г : 126 г=20 г

Для повної взаємодії 31,5 г HNO₃ треба взяти CuO масою 20 г, а за умовою задачі його маса становить 32 г, отже, купрум (II) оксид — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою нітратної кислоти.

у=m(Cu(NO₃)₂)=31,5 г • 188 г : 126 г=47 г

ІІ спосіб

M(CuO)=80 г/моль, M(HNO₃)=63 г/моль

v(СuO)=m(CuO):M(CuO)=32 г : 80 г/моль=0,4 моль

v(HNO₃)=m(HNO₃):M(HNO₃)=31,5 г : 63 г/моль=0,5 моль

Записуємо рівняння реакції: CuO + 2HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + H₂O

За рівнянням реакції 1 моль CuO реагує з 2 моль HNO₃ з утворенням 1 моль Cu(NO₃)₂. Отже, з 0,4 моль CuO реагує удвічі більша кількість речовини HNO₃, тобто 0,8 моль, але кількість речовини кислоти становить 0,5 моль, отже, оксид взято в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними нітратної кислоти.

v(Cu(NO₃)₂)=v(HNO₃):2=0,5 моль:2=0,25 моль

M(Cu(NO₃)₂)=188 г/моль

m(Cu(NO₃)₂)=v(Cu(NO₃)₂)•M(Cu(NO₃)₂)=0,25 моль•188 г/моль=47 г

Відповідь: 47 г Cu(NO₃)₂

Вправа 2 На залізо масою 12 г подіяли хлоридною кислотою, що містить HCl масою 21,9 г. Обчисліть об’єм виділеного газу (н.у.). Назвіть газ.

Відомо: m(Fe)=12 г, m(HCl)=21,9 г

Знайти: V(H₂)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

12 г x г у г

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

56 г 73 г 22,4 л

M(Fe)=56 г/моль, маса 1 моль=56 г

M(HCl)=36,5 г/моль, маса 1 моль=36,5 г, а маса 2 моль=73 г

За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л

x=m(HCl)=12 г • 73 г : 56 г=15,6 г

Для повної взаємодії 12 г Fe треба взяти HCl масою 15,6 г, а за умовою задачі її маса становить 21,9 г, отже, кислота — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою заліза.

у=V(H₂)=12 г • 22,4 л/моль : 56 г=4,8 л

ІІ спосіб

M(Fe)=56 г/моль, M(HCl)=35,5 г/моль

v(Fe)=m(Fe):M(Fe)=12 г : 56 г/моль=0,22 моль

v(HCl)=m(HCl):M(HCl)=21,9 г : 36,5 г/моль=0,6 моль

Записуємо рівняння реакції: Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

За рівнянням реакції 1 моль Fe реагує з 2 моль HCl з утворенням 1 моль FeCl₂. Отже, з 0,2 моль Fe реагує удвічі більша кількість речовини HCl, тобто 0,4 моль, але кількість речовини кислоти становить 0,6 моль, отже, кислота взята в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними заліза.

v(H₂)=v(Fe)=0,2 моль

V(H₂)=v(H₂)•V_M=0,21 моль•22,4 л/моль=4,8 л

Відповідь: 4,8 л водню

Вправа 3 Натрій карбонат масою 74,2 г прореагував з нітратною кислотою масою 94,5 г. Обчисліть масу натрій нітрату й об’єм газу (н.у.), що утворилися.

Відомо: m(Na₂CO₃)=74,2 г, m(HNO₃)=94,5 г

Знайти: m(NaNO₃)-?, V(CO₂)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

74,2 г x г у г z л

Na₂CO₃ + 2HNO₃ = 2NaNO₃ + H₂O + CO₂↑

106 г 126 г 170 г 22,4 л

M(Na₂CO₃)=106 г/моль, маса 1 моль=106 г

M(HNO₃)=63 г/моль, маса 1 моль=63 г, а маса 2 моль=126 г

M(NaNO₃)=85 г/моль, маса 1 моль=85 г, а маса 2 моль=170 г

За н.у. 1 моль газу займає 22,4 л

x=m(HNO₃)=74,2 г • 126 г : 106 г=88,2 г

Для повної взаємодії 74,2 г Na₂CO₃ треба взяти HNO₃ масою 88,2 г, а за умовою задачі її маса становить 94,5 г, отже, кислота — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою cолі.

у=m(Na₂CO₃)=74,2 г • 170 г : 106 г=119 г

z=V(CO₂)=74,2 г • 22,4 л : 106 г=15,68 л

ІІ спосіб

M(Na₂CO₃)=106 г/моль, M(HNO₃)=63 г/моль

v(Na₂CO₃)=m(Na₂CO₃):M(Na₂CO₃)=74,2 г : 106 г/моль=0,7 моль

v(HNO₃)=m(HNO₃):M(HNO₃)=94,5 г : 63 г/моль=1,5 моль

Записуємо рівняння реакції: Na₂CO₃+2HNO₃=2NaNO₃+H₂O+CO₂↑

За рівнянням реакції 1 моль Na₂CO₃ реагує з 2 моль HNO₃ з утворенням 2 моль NaNO₃ і виділенням 1 моль CO₂. Отже, з 0,7 моль Na₂CO₃ реагує удвічі більша кількість речовини HNO₃, тобто 0,14 моль, але кількість речовини кислоти становить 1,5 моль, отже, кислота взята в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними натрій карбонату.

v(NaNO₃)=2•v(Na₂CO₃)=2•0,7 моль=1,4 моль

M(NaNO₃)=85 г/моль

m(NaNO₃)=v(NaNO₃)•M(NaNO₃)=1,4 моль•85 г/моль=119 г

v(CO₂)=v(Na₂CO₃)=0,7 моль

V(СО₂)=v(СО₂)•V_M=0,7 моль•22,4 л/моль=15,68 л

Відповідь: 119 г NaNO3 i 15,68 л CO₂

Вправа 4 Срібло масою 2,16 г прореагувало з концентрованою сульфатною кислотою масою 22 г. Обчисліть масу та кількість речовини аргентум (І) сульфату й об’єм виділеного газу (н.у.). Назвіть газ.

Відомо: m(Ag)=2,16 г, m(H₂SO₄)=22 г

Знайти: m(Ag₂SO₄)-?, v(Ag₂SO₄)-?, V(SO₂)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

2,16 г x г у г z л

2Ag + 2H₂SO₄ = Ag₂SO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

216 г 196 г 312 г 22,4 л

M(Ag)=108 г/моль, маса 1 моль=108 г, а маса 2 моль=216 г

M(H₂SO₄)=98 г/моль, маса 1 моль=98 г, а маса 2 моль=196 г

M(Ag₂SO₄)=312 г/моль, маса 1 моль=312 г

За н.у. 1 моль газу займає 22,4 л

x=m(H₂SO₄)=2,16 г • 196 г : 216 г=0,98 г

Для повної взаємодії 2,16 г Ag треба взяти H₂SO₄ масою 0,98 г, а за умовою задачі її маса становить 22 г, отже, кислота — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою cрібла.

у=m(Ag₂SO₄)=2,16 г • 312 г : 216 г=3,12 г

v(Ag₂SO₄)=m(Ag₂SO₄):M(Ag₂SO₄)=3,12 г • 312 г/моль=0,01 моль

z=V(SO₂)=2,16 г • 22,4 л : 218 г=0,224 л

ІІ спосіб

M(Ag)=108 г/моль, M(H₂SO₄)=98 г/моль

v(Ag)=m(Ag):M(Ag)=2,16 г : 108 г/моль=0,02 моль

v(H₂SO₄)=m(H₂SO₄):M(H₂SO₄)=22 г : 98 г/моль=0,22 моль

Записуємо рівняння реакції: 2Ag + 2H₂SO₄ = Ag₂SO₄ + SO₂↑ + 2H₂O

За рівнянням реакції 2 моль Ag реагує з 2 моль H₂SO₄ з утворенням 1 моль Ag₂SO₄ і виділенням 1 моль SO₂. Отже, з 0,02 моль Ag прореагує однакова кількість речовини H₂SO₄, тобто 0,02 моль, але кількість речовини кислоти становить 0,22 моль, отже, кислота взята в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними cрібла.

v(Ag₂SO₄)=v(SO₂)=v(Ag):2=0,02 моль:2=0,01 моль

M(Ag₂SO₄)=312 г/моль

m(Ag₂SO₄)=v(Ag₂SO₄)•M(Ag₂SO₄)=0,01 моль•312 г/моль=3,12 г

V(SО₂)=v(SО₂)•V_M=0,01 моль•22,4 л/моль=0,224 л

Відповідь: 3,12 г і 0,01 моль Ag₂SO₄, 0,224 л SO₂, сульфур (IV) оксид

Вправа 5 Калій сульфід масою 44 г прореагував із сульфатною кислотою масою 40 г. Обчисліть масу та кількість речовини утвореної солі й газу. Назвіть продукти реакції.

Відомо: m(K₂S)=44 г, m(H₂SO₄)=40 г

Знайти: m(K₂SO₄)-?, v(K₂SO₄)-?, v(H₂S)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

44 г x г у г z моль

K₂S + H₂SO₄ = K₂SO₄ + H₂S↑

110 г 98 г 174 г 1 моль

M(K₂S)=110 г/моль, маса 1 моль=110 г

M(H₂SO₄)=98 г/моль, маса 1 моль=98 г

M(K₂SO₄)=174 г/моль, маса 1 моль=174 г

x=m(H₂SO₄)=44 г • 98 г : 110 г=39,2 г

Для повної взаємодії 44 г K₂S треба взяти H₂SO₄ масою 39,2 г, а за умовою задачі її маса становить 40 г, отже, кислота — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою калій сульфіду.

у=m(K₂SO₄)=44 г • 174 г : 110 г=69,6 г

v(K₂SO₄)=m(K₂SO₄):M(K₂SO₄)=69,6 г • 174 г/мольг=0,4 моль

z=V(H₂S)=44 г • 1 моль : 110 г=0,4 моль

ІІ спосіб

M(K₂S)=110 г/моль, M(H₂SO₄)=98 г/моль

v(K₂S)=m(K₂S):M(K₂S)=44 г : 110 г/моль=0,4 моль

v(H₂SO₄)=m(H₂SO₄):M(H₂SO₄)=40 г : 98 г/моль=0,408 моль

Записуємо рівняння реакції: K₂S + H₂SO₄= K₂SO₄ + H₂S↑

За рівнянням реакції 1 моль K₂S реагує з 1 моль H₂SO₄ з утворенням 1 моль K₂SO₄ і виділенням 1 моль H₂S. Отже, з 0,4 моль K₂S прореагує однакова кількість речовини H₂SO₄, тобто 0,4 моль, але кількість речовини кислоти становить 0,408 моль, отже, кислота взята в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними калій сульфіду.

v(K₂SO₄)=v(H₂S)=v(K₂S)=0,4 моль

M(K₂SO₄)=174 г/моль

m(K₂SO₄)=v(K₂SO₄)•M(K₂SO₄)=0,4 моль•174 г/моль=69,6 г

Відповідь: 69,6 г і 0,4 моль K₂SO₄, 0,4 л H₂S, гідроген сульфід

Вправа 6 Магній масою 15 г прореагував з розведеною нітратною кислотою, що містила кислоту масою 63 г. У цій реакції Нітроген відновився до ступеня окиснення +1. Обчисліть масу та кількість речовини утвореної солі й газу. Назвіть газ.

Відомо: m(Mg)=15 г, m(HNO₃)=63 г

Знайти: m(Mg(NO₃)₂)-?, v(Mg(NO₃)₂)-?, v(N₂O)-?

Розв'язування

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

x г 63 г у г z моль

4Mg + 10HNO₃ = 4Mg(NO₃)₂ + N₂O↑ + 5H₂O

96 г 630 г 592 г 1 моль

M(Mg)=24 г/моль, маса 1 моль=24 г, а маса 4 моль=96 г

M(HNO₃)=63 г/моль, маса 1 моль=63 г, а маса 630 г

M(Mg(NO₃)₂)=148 г/моль, маса 1 моль=148 г, а маса 4 моль=592 г

x=m(HNO₃)=63 г • 96 г : 630 г=9,6 г

Для повної взаємодії 63 г HNO₃ треба взяти Mg масою 9,6 г, а за умовою задачі його маса становить 15 г, отже, магній — у надлишку, тому розрахунок здійснюємо за масою нітратної кислоти.

у=m(Mg(NO₃)₂)=63 г • 592 г : 630 г=59,2 г

v(Mg(NO₃)₂)=m(Mg(NO₃)₂):M(Mg(NO₃)₂)=59,2 г • 148 г/мольг=0,4 моль

z=v(N₂O)=63 г • 1 моль : 630 г=0,1 моль

ІІ спосіб

M(Mg)=24 г/моль, M(HNO₃)=63 г/моль

v(Mg)=m(Mg):M(Mg)=15 г : 24 г/моль=0,625 моль

v(HNO₃)=m(HNO₃):M(HNO₃)=63 г : 63 г/моль=1 моль

Записуємо рівняння реакції:

4Mg + 10HNO₃= 4Mg(NO₃)₂+ N₂O↑ + 5H₂O

За рівнянням реакції 4 моль Mg реагує з 10 моль HNO₃ з утворенням 4 моль Mg(NO₃)₂ і виділенням 1 моль NO₂. Отже, з 1 моль Mg реагує 2,5 моль кислоти, тому з 0,625 моль прореагує у 2,5 разів більша кількість речовини HNO₃, тобто 1,5625 моль, але кількість речовини кислоти становить 1 моль, отже, магній взятий в надлишку, тому розрахунок здійснюємо за даними нітратної кислоти.

v(Mg(NO₃)₂)=4•v(HNO₃):10=4•1 моль:10=0,4 моль

v(N₂O)=v(HNO₃):10=1 моль:10=0,1 моль

M(Mg(NO₃)₂)=148 г/моль

m(Mg(NO₃)₂)=v(Mg(NO₃)₂)•M(Mg(NO₃)₂)=0,4 моль•148 г/моль=59,2 г

Відповідь: 59,2 г і 0,4 моль Mg(NO₃)₂, 0,1 моль N₂O, Нітроген (I) оксид

Інші завдання дивись тут...