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. Сірим кольором позначений розв'язок, а зеленим - пояснення. |
Задача 1
І варіант Яка кількість речовини кисню потрібна для окиснення літію кількістю речовини 2 моль?
Відомо: v(Li)=2 моль Знайти: v(O2)-?
Розв'язування
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
2 моль х моль
4Li + O2 = 2Li2O
4 моль 1 моль
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі. Під формулами сполук у хімічному рівнянні записуємо їх кількості речовин згідно з коефіцієнтами рівняння.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини кисню:
2 моль / 4 моль = х моль / 1 моль,
за властивістю пропорції записуємо:
х моль • 4 моль = 2 моль • 1 моль, звідси
х = 2 моль • 1 моль : 4 моль
х =y(O2)=0,5 моль
ІІ спосіб
Складаємо рівняння реакції: 4Li+O2=2Li2O
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(Li):y(O2)=4:1, за властивістю пропорції 4•y(O2)=1•y(Li), тому
y(O2)=y(Li):4=2 моль:4=0,5 моль
Відповідь: y(O2)=0,5 моль
II варіант Яка кількість речовини магній оксиду утворюється підчас взаємодії магнію кількістю речовини 0,2 моль з достатньою кількістю кисню?
Відомо: v(Mg)=0,2 моль Знайти: v(MgO)-?
Розв'язування
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
0,2 моль х моль
2Mg + O2 = 2MgO
2 моль 2 моль
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі. Під формулами сполук у хімічному рівнянні записуємо їх кількості речовин згідно з коефіцієнтами рівняння.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини магній оксиду:
0,2 моль / 2 моль = х моль / 2 моль,
за властивістю пропорції записуємо:
х моль • 2 моль = 0,2 моль • 2 моль
х = 0,2 моль • 2 моль : 2 моль
х =y(MgO)=0,2 моль
ІІ спосіб
Складаємо рівняння реакції: 2Mg+O2=2MgO
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(Mg):y(MgO)=1:1, кількості речовини однакові, тому
y(MgO)=y(Mg)=0,2 моль
Відповідь: y(MgO)=0,2 моль
Задача 2
І варіант Обчисліть масу солі, що утвориться внаслідок взаємодії нітратної кислоти кількістю речовини 0,2 моль з достатньою кількістю ферум (ІІ) оксиду.
Відомо: y(HNO3)=0,2 моль Знайти: m(Fe(NO3)2)-?
Розв'язування
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
0,2 моль х г
2HNO3 + FeO = Fe(NO3)2 + H2O
2 моль 180 г
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - кількість речовини та масу кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) солі й, відповідно, масу 1 моль.
M(Fe(NO3)2)=56+2•14+6•16=180 г/моль, маса 1 моль=180 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу солі:
0,2 моль / 2 моль = х г / 180 г, звідси
х г • 2 моль = 0,2 моль • 180 г
х = 0,2 моль • 180 г : 2 моль
х =m(Fe(NO3)2)=18 г
ІІ спосіб
Складаємо рівняння реакції: 2HNO3+FeO=Fe(NO3)2+H2O
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(HNO3):y(Fe(NO3)2)=2:1, за властивістю пропорції 2•y(Fe(NO3)2)=1•y(HNO3), тому
y(Fe(NO3)2)=y(HNO3):2=0,2 моль:2=0,1 моль
Масу солі кількістю речовини 0,1 моль обчислюємо за формулою m=n•M, де M=Mrг/моль
M(Fe(NO3)2)=56+2•14+6•16=180 г/моль
m(Fe(NO3)2)=y(Fe(NO3)2)•M(Fe(NO3)2)=0,1 моль•180 г/моль=18 г
Відповідь: m(Fe(NO3)2)=18 г
II варіант Яка маса купрум (ІІ) оксиду прореагує з хлоридною кислотою кількістю речовини 0,1 моль?
Відомо: y(HCl)=0,1 моль Знайти: m(СuO)-?
Розв'язування
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
х г 0,1 моль
CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O
80 г 2 моль
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - кількість речовини та масу кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) оксиду й, відповідно, масу 1 моль.
M(CuO)=64+16=80 г/моль, маса 1 моль=80 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу оксиду:
х г / 80 г = 0,1 моль / 2 моль, звідси
х г • 2 моль = 0,1 моль • 80 г
х = 0,1 моль • 80 г : 2 моль
х =m(CuO)=4 г
ІІ спосіб
Складаємо рівняння реакції: CuO+2HCl=CuCl2+H2O
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(CuO):y(HCl)=1:2, за властивістю пропорції 2•y(CuO)=1•y(HCl), тому
y(CuO)=y(HCl):2=0,1 моль:2=0,05 моль
Масу оксиду кількістю речовини 0,05 моль обчислюємо за формулою m=y•M, де
M=Mrг/моль
M(CuO)=64+16=80 г/моль
m(CuO)=y(CuO)•M(CuO)=0,05 моль•80 г/моль=4 г
Відповідь: m(CuO)=4 г
Задача 3
І варіант Яка маса натрій оксиду прореагує з фосфор (V) оксидом масою 72 г?
Відомо: m(P2O5)=72 г Знайти: m(Na2O)-?
Розв'язування
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
х г 72 г
3Na2O + P2O5 = 2Na3PO4
186 г 142 г
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - маси кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 3 моль Na2O й масу 1 моль P2O5
M(Na2O)=2•23+16=62 г/моль
Маса 1 моль=62 г, а маса 3 моль=3•62 г=186 г
M(P2O5)=2•31+5•16=142 г/моль, маса 1 моль=142 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу натрій оксиду:
х г / 186 г = 72 г / 142 г, звідси
х г • 142 г =186 г • 72 г
х = 186 г • 72 г : 142 г
х =m(Na2O)=94 г
ІІ спосіб
Кількість речовини фосфор (V) оксиду масою 72 г обчислюємо за формулою y=y/M, де M=Mrг/моль
M(P2O5)=2•31+5•16=142 г/моль
y(P2O5)=m(P2O5)/M(P2O5)=72 г : 142 г/моль=0,51 моль
Складаємо рівняння реакції: 3Na2O+P2O5=2Na3PO4
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(Na2O):y(P2O5)=3:1, за властивістю пропорції 1•y(Na2O)=3•y(P2O5), тому
y(Na2O)=3•y(P2O5)=3•0,51 моль=1,53 моль
Масу натрій оксиду кількістю речовини 1,53 моль обчислюємо за формулою m=y•M, де M=Mrг/моль
M(Na2O)=2•23+16=62 г/моль
m(Na2O)=y(Na2O)•M(Na2O)=1,53 моль•62 г/моль=94 г
Відповідь: m(Na2O)=94 г
II варіант Яка маса ферум (ІІІ) оксиду прореагує із сульфур (VІ) оксидом масою 12 г?
Відомо: m(SO3)=12 г Знайти: m(Fe2O3)-?
Розв'язування
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
х г 12 г
Fe2O3 + 3SO3 = Fe2(SO4)3
160 г 240 г
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - маси кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль Fe2O3 й масу 3 моль SO3
M(Fe2O3)=2•56+3•16=160 г/моль, маса 1 моль=160 г
M(SO3)=32+3•16=80 г/моль
Маса 1 моль=80 г, а маса 3 моль=3•80 г=240 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу ферум (III) оксиду:
х г / 160 г = 12 г / 240 г, звідси
х г • 240 г =12 г • 160 г
х = 12 г • 160 г : 240 г
х =m(Fe2O3)=8 г
ІІ спосіб
Кількість речовини сульфур (VI) оксиду масою 12 г обчислюємо за формулою y=y/M, де M=Mrг/моль
M(SO3)=32+3•16=80 г/моль
y(SO3)=m(SO3)/M(SO3)=12 г : 80 г/моль=0,15 моль
Складаємо рівняння реакції: Fe2O3+3SO3=Fe2(SO4)3
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(Fe2O3):y(SO3)=1:3, за властивістю пропорції 3•y(Fe2O3)=1•y(SO2), тому
y(Fe2O3)=y(SO3)=0,15 моль:3=0,05 моль
Масу ферум (III) оксиду кількістю речовини 0,05 моль обчислюємо за формулою m=y•M, де M=Mrг/моль
M(Fe2O3)=2•56+3•16=160 г/моль
m(Fe2O3)=y(Fe2O3)•M(Fe2O3)=0,05 моль•160 г/моль=8 г
Відповідь: m(Fe2O3)=8 г
Задача 4
І варіант Яка маса солі утвориться в результаті взаємодії сульфур (ІV) оксиду об’ємом 33,6 л (н.у.) з достатньою кількістю барій гідроксиду?
Відомо: V(SO2)=33,6 л Знайти: m(BaSO3)-?
Розв'язування
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
33,6 л х г
SO2 + Ba(OH)2 = BaSO3 + H2O
22,4 л 217 г
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - об'єм і масу кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) барій сульфіту й, відповідно, масу 1 моль
M(BaSO3)=137+32+3•16=217 г/моль, маса 1 моль= 217 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу барій сульфіту:
33,6 л / 22,4 л = х г / 217 г, звідси
х г • 22,4 л = 217 г • 33,6 л
х = 217 г • 33,6 л : 22,4 л
х =m(BaSO3)=325,5 г
ІІ спосіб
Кількість речовини сульфур (ІV) оксиду об'ємом 33,6 л обчислюємо за формулою y=V/VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль
y(SO2)=V(SO2)/VM=33,6 л : 22,4 л/моль=1,5 моль
Складаємо рівняння реакції: SO2+Ba(OH)2=BaSO3+H2O
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(SO2):y(BaSO3)=1:1, кількості речовини однакові, тому
y(BaSO3)=y(SO2)=1,5 моль
Масу барій сульфіту кількістю речовини 1,5 моль обчислюємо за формулою m=y•M, де M=Mrг/моль
M(BaSO3)=137+32+3•16=217 г/моль
m(BaSO3)=y(BaSO3)•M(BaSO3)=1,5 моль•217 г/моль=325,5 г
Відповідь: m(BaSO3)=325,5 г
II варіант Який об’єм карбон (ІV) оксиду (н.у.) прореагував з кальцій гідроксидом, якщо внаслідок реакції утворилася сіль масою 5 г?
Відомо: m(K2CO3)=5 г Знайти: V(CO2)-?
Розв'язування
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
x л 5 г
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
22,4 л 100 г
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - об'єм і масу кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) кальцій карбонату й, відповідно, масу 1 моль
M(CaCO3)=40+12+3•16=100 г/моль, маса 1 моль= 100 г
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм карбон (IV) оксиду:
x л / 22,4 л = 5 г / 100 г, звідси
х л • 100 г = 5 г • 22,4 л
х = 5 г • 22,4 л : 100 г
х =V(СO2)=1,12 л
ІІ спосіб
Кількість речовини кальцій карбонату масою 5 г обчислюємо за формулою y=y/M, де M=Mrг/моль
M(CaCO3)=40+12+3•16=100 г/моль
y(СaCO3)=m(CaCO3)/M(CaCO3)=5 г : 100 г/моль=0,05 моль
Складаємо рівняння реакції: CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(CO2):y(CaCO3)=1:1, кількості речовини однакові, тому
y(CO2)=y(CaCO3)=0,05 моль
Об'єм карбон (ІV) оксиду кількістю речовини 1,5 моль обчислюємо за формулою V=y•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль
V(CO2)=y(CO2)•VM=0,05 моль•22,4 л/моль=1,12 л
Відповідь: V(СO2)=1,12 л
ДЛЯ КМІТЛИВИХ
Задача 1 10 г суміші оксидів Цинку та Барію обробили надлишком води за звичайних умов. У результаті реакції утворилося 3,42 г гідроксиду. ОбЧисліть склад суміші в грамах.
Відомо: m(суміші)=10 г, m(Ba(OН)2)=3,42 г
Знайти: m(ZnО)-?, m(BaО)-?
Розв'язування
У суміші речовин з водою реагує тільки барій оксид.
І спосіб
Складаємо рівняння реакції:
х г 3,42 г
BaO + H2O = Ba(OH)2
153 г 171 г
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - маси кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
M(BaО)=137+16=153 г/моль, маса 1 моль = 153 г
M(Ba(OH)2)=137+2•16+2•1=171 г/моль, маса 1 моль=171 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу барій оксиду:
х г / 153 г = 3,42 г / 171 г, звідси
х г • 171 г =153 г • 3,42 г
х = 153 г • 3,42 г : 171 г
х =m(ВаО)=3,06 г
m(ZnО)=m(суміші)-m(ВаО)=10 г-3,06 г=6,94 г
ІІ спосіб
Кількість речовини барій гідроксиду масою 3,42 г обчислюємо за формулою y=y/M, де M=Mrг/моль
M(Ba(OH)2)=137+2•16+2•1=171 г/моль
y(Ba(OH)2)=m(Ba(OH)2)/M(Ba(OH)2)3,42 г:171 г/моль=0,02 моль
Складаємо рівняння реакції: BaO+H2O=Ba(OH)2
На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння.
y(BaO):y(Ba(OH)2)=1:1, кількості речовини однакові, тому
y(BaO)=y(Ba(OH)2)=0,02 моль
Масу барій оксиду кількістю речовини 0,02 моль обчислюємо за формулою m=y•M, де M=Mrг/моль
M(BaО)=137+16=153 г/моль
m(BaO)=y(BaO)•M(BaO)=0,02 моль•153 г/моль=3,06 г
m(ZnО)=m(суміші)-m(ВаО)=10 г-3,06 г=6,94 г
Відповідь: m(BaO)=3,06 г, m(ZnO)=6,94 г
Задача 2 Оксид двовалентного металічного елемента масою 4 г обробили достатньою кількістю сульфатної кислоти, в результаті чого утворилася сіль масою 12 г. Визначте, оксид якого металічного елемента було взято.
Дано: E - двовалентний елемент, m(EO)=4 г, m(ESO4)=12 г.
Знайти: Е-?
Розв'язання
Записуємо рівняння реакції
4 г 12 г
ЕO + H2SO4 = ЕSO4 + H2O
x+16 г х+96 г
Над формулами речовин записуємо даніі, що є за умовою задачі, а під формулами сполук - маси кількості речовини згідно з коефіцієнтами в хімічному рівнянні. Для цього обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Нехай Ar(E)=х, тоді M(EO)=x+16 г/моль, маса 1 моль =х+16 г
M(ESO4)=x+32+4•16=x+96 г/моль, маса 1 моль =х+96 г
За допомогою пропорції обчислюємо масу 1 моль двовалентного елемента, для цього складаємо алгебраїчне рівняння і розв'язуємо його:
4 / (х+16)=12 / (х+96), звідси
4•(х+96)=12•(х+16)
4х + 384 = 12х + 192
12х - 4 х = 384 - 192
8х = 192
х=192 : 8
х=24
Mаса 1 моль двовалентного металу 24 г, тому M(Е)=24 г/моль,
а Mr(E)=24, Отже, шуканий метал - Магній.
Відповідь: оксид Магнію.