© 8next.com (відповіді, перероблене і доповнене), 2021
|
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. |
ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ
Вправа 1
Унаслідок взаємодії ферум (ІІ) оксиду з хлоридною кислотою утворився ферум (ІІ) хлорид масою 12,7 г. Обчисліть масу ферум (ІІ) оксиду, що вступив у реакцію.
Відомо: m(FeCl2)=12,7 г
Знайти: m(FeO)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
x г 12,7 г
FeO + 2HCl = FeCl2 + H2O
72 г 127 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль ферум оксиду FeO з утворенням 1 моль ферум хлориду FeCl2. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(FeO)=Ar(Fe)+Ar(O)=56+16=72,
M(FeO)=72 г /моль. Маса 1 моль=72 г
Mr(FeCl2)=Ar(Fe)+2•Ar(Cl)=56+2•35,5=127,
M(FeCl2)=127 г/моль. Маса 1 моль=127 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу ферум (ІІ) оксиду:
x г / 72 г = 12,7 г / 127 г, звідси за властивістю пропорції х г • 127 г = 12,7 г • 72 г
х = 12,7 г • 7 г : 127 г = 7,2 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: FeO+2HCl=FeCl2+H2O
Обчислюємо кількість речовини ферум хлориду масою 12,7 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(FeCl2)=Ar(Fe)+2•Ar(Cl)=56+2•35,5=127, M(FeCl2)=127 г/моль
v(FeCl2)=m(FeCl2) : M(FeCl2)=12,7 г : 127 г/моль=0,1 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль ферум оксиду FeO з утворенням 1 моль ферум хлориду FeCl2, кількості речовин однакові. Отже, якщо у результаті реакції утворюється 0,1 моль ферум (ІІ) хлориду, то в реакцію вступає така ж кількість речовини ферум (ІІ) оксиду, тому
v(FeO)=v(FeCl2)=0,1 моль
Обчислюємо масу ферум (ІІ) оксиду кількістю речовини 0,1 моль за формулою m=v•M, де М=Мr г/моль.
Mr(FeO)=Ar(Fe)+Ar(O)=56+16=72, M(FeO)=72 г/моль
m(FeO)=v(FeO)•M(FeO)=0,1 моль•72 г/моль=7,2 г
Відповідь: m(FeO)=7,2 г.
Вправа 2
Під час згоряння фосфору в реакцію вступив кисень об'ємом 11,2 л (н.у.). Обчисліть кількість речовини фосфору, що згорів.
Відомо: V(O2)=11,2 л
Знайти: v(P)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х моль 11,2 л
4P + 5О2 = 2P2O5
4 моль 112 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 4 моль фосфору Р з 5 моль кисню О2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 5 моль займуть у 5 разів більший об'єм, тобто 112 л). Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини фосфору:
х моль / 4 моль = 11,2 л / 112 л, звідси х моль • 112 л = 4 моль • 11,2 л
х = 4 моль • 11,2 л : 112 л=0,4 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 4P + 5О2 = 2P2O5
Обчислюємо кількість речовини кисню об'ємом 11,2 л за формулою v=V/VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
v(O2)=V(O2) : VM=11,2 л : 22,4 л/моль=0,5 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
За рівнянням реакції v(P):v(O2)=4:5, звідси 5•v(P)=4•v(O2), тому
v(Р)=4•v(О2):5=4•0,5 моль:5 = 0,4 моль
Відповідь: v(Р)=0,4 моль
Вправа 3
Кальцій оксид повністю прореагував із водою. Маса утвореного кальцій гідроксиду — 22,2 г. Обчисліть кількість речовини та масу кальцій оксиду, що вступив у реакцію.
Відомо: m(Са(OH)2)=22,2 г
Знайти: v(CaO)-? m(CaO)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х г 22,2 г
CaO + H2O = Ca(OH)2
56 г 74 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль кальцій оксиду СаО з утворенням 1 моль кальцій гідроксиду Ca(OН)2. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(СaO)=Ar(Ca)+Ar(O)=40+16=56,
M(CaO)=56 г/моль. Маса 1 моль=56 г
Mr(Сa(OН)2)=Ar(Ca)+2•Ar(О)+2•Ar(Н)=40+2•16+2•1=74,
M(Ca(OН)2)=74 г/моль. Маса 1 моль=74 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу кальцій оксиду:
х г / 56 г = 22,2 г / 74 г, звідси х г • 74 г = 22,2 г • 56 г
х = 22,2 г • 56 г : 74 г =16,8 г
Обчислюємо кількість речовини кальцій оксиду масою 16,8 г за формулою v=m/M.
v(CaO)=m(CaO)/M(CaO)=16,8 г : 56 г/моль=0,3 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х моль 22,2 г
CaO + H2O = Ca(OH)2
1 моль 74 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль кальцій оксиду СаО з утворенням 1 моль кальцій гідроксиду Ca(OН)2. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) кальцій гідроксиду й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Сa(OН)2)=Ar(Ca)+2•Ar(О)+2•Ar(Н)=40+2•16+2•1=74,
M(Ca(OН)2)=74 г/моль. Маса 1 моль=74 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини кальцій оксиду:
х моль / 1 моль = 22,2 г / 74 г, звідси х моль • 74 г = 22,2 г • 1 моль
х = 22,2 г • 1 моль : 74 г =0,3 моль
Обчислюємо масу кальцій оксиду кількістю речовини 0,3 моль за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.
Mr(СaO)=Ar(Ca)+Ar(O)=40+16=56, M(CaO)=56 г/моль
m(CaO)=v(CaO)•M(CaO)=0,3 моль • 56 г/моль=16,8 г
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: CaO + H2O = Ca(OH)2
Обчислюємо кількість речовини кальцій гідроксиду масою 22,2 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(Сa(OН)2)=Ar(Ca)+2•Ar(О)+2•Ar(Н)=40+2•16+2•1=74,
M(Ca(OН)2)=74 г/моль.
v(Ca(OH)2)=m(Ca(OH)2) : M(Ca(OH))2)=22,2 г : 74 г/моль=0,3 моль.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль кальцій оксиду СаО з утворенням 1 моль кальцій гідроксиду Ca(OН)2., кількості речовин однакові. Отже, якщо в результаті реакції утворюється 0,3 моль кальцій гідроксиду, то у реакцію вступає 0,3 моль кальцій оксиду, тому
v(CaO)=v(Са(ОН)2)=0,3 моль
Обчислюємо масу кальцій оксиду кількістю речовини 0,3 моль за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.
Mr(СaO)=Ar(Ca)+Ar(O)=40+16=56, M(CaO)=56 г/моль
m(CaO)=v(CaO)•M(CaO)=0,3 моль • 56 г/моль=16,8 г
Відповідь: v(CaO)=0,3 моль, m(CaO)=16,8 г.
Вправа 4
Через розчин, що містив натрій гідроксид масою 4 г, пропустили карбон (ІV) оксид до утворення натрій карбонату. Обчисліть об'єм карбон (ІV) оксиду та масу утвореного продукту.
Відомо: m(NaOH)=4 г
Знайти: m(Na2СO3)-?, V(CO2)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
4 г x л y г
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
80 г 22,4 л 106 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль натрій гідроксиду Na(ОН)2 і 1 моль карбон (IV) оксиду СO2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з утворенням 1 моль солі натрій карбонату Na2СO3. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, маси 2 моль натрій гідроксиду і 1 моль натрій карбонату.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль.
Маса 1 моль=40 г, а маса 2 моль=80 г
Mr(Na2CO3)=2•Ar(Na)+Ar(C)+3•Ar(O)=2•23+12+3•16=106,
M(Na2CO3)=106 г/моль. Маса 1 моль=106 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм карбон (IV) оксиду:
4 г / 80 г = х л / 22,4 л, звідси х л • 80 г = 4 г • 22,4 л
х = 4 г • 22,4 л : 80 г=1,12 л
За допомогою пропорції обчислюємо масу натрій карбонату:
4 г / 80 г = у г / 106 г, звідси у г • 80 г = 4 г • 106 г
y = 4 г • 106 г / 80 г=5,3 г
II спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
Обчислюємо кількість речовини натрій гідроксиду масою 4 г за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль
v(NaOH)=m(NaOH) : M(NaOH)=4 г : 40 г/моль=0,1 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль натрій гідроксиду Na(ОН)2 і 1 моль карбон (IV) оксиду СO2 з утворенням 1 моль солі натрій карбонату Na2СO3, кількості речовини натрій гідроксиду і карбон (IV) оксиду у 2 рази менші, ніж кількість речовини натрій гідроксиду, тому
v(Na2СO3)=v(CO2)=v(NaOH):2=0,1 моль:2 = 0,05 моль
Обчислюємо масу натрій карбонату кількістю речовини 0,05 моль за формулою m=v•M, де
M=Mrг/моль.
Mr(Na2CO3)=2•Ar(Na)+Ar(C)+3•Ar(O)=2•23+12+3•16=106,
M(Na2CO3)=106 г/моль
m(Na2СO3)=v(Na2СO3)•M(Na2СO3)=0,05 моль • 106 г/моль=5,3 г
Обчислюємо об'єм 0,05 моль карбон (IV) оксиду за формулою V=v•VM, де VM - постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.
V(СO2)=v(СO2)•VM=0,05 моль•22,4 л/моль=1,12 л
Відповідь: m(Na2СO3)=5,3 г, V(CO2)=1,12 л.
Вправа 5
Обчисліть масу та кількість речовини магній оксиду, якщо згорів магній масою 14,4 г. Який об'єм кисню (н. у.) витратився при цьому?
Відомо: m(Mg)=14,4 г
Знайти: m(MgO)-?, v(MgO)-? V(O2)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
14,4 г x л y г
2Mg + O2 = 2MgO
48 г 22,4 л 80 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль магнію Mg i 1 моль кисню O2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з утворенням 2 моль магній оксиду MgO. Обчислюємо молярні маси (M=Mr г/моль) речовин й, відповідно, маси 2 моль.
Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, M(Mg)=24 г/моль
Маса 1 моль=24 г, а маса 2 моль=48 г
Mr(MgO)=Ar(Mg)+Ar(O)=24+16=40, M(MgO)=40 г/моль
Маса 1 моль=40 г, а маса 2 моль=80 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню:
14,4 г / 48 г = х л / 22,4 л, звідси х л • 48 г = 14,4 г • 22,4 л
х = 14,4 г • 22,4 л : 48 г=6,72 л
За допомого пропорції обчислюємо масу магній оксиду:
14,4 г / 48 г = у г / 80 г, звідси у г • 48 г = 14,4 г • 80 г
y = 14,4 г • 80 г : 48 г=24 г
Обчислюємо кількість речовини магній оксиду масою 24 г за формулою v=m/M.
v(MgO)=m(MgO) : M(MgO)=24 г : 40 г/моль=0,6 моль
II спосіб
Записуємо рівняння реакції:
14,4 г х л y моль
2Mg + O2 = 2MgO
48 г 22,4 л 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль магнію Mg i 1 моль кисню O2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з утворенням 2 моль магній оксиду MgO. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) магнію й, відповідно, масу 2 моль.
Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, M(Mg)=24 г/моль
Маса 1 моль=24 г, а маса 2 моль=48 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню:
14,4 г / 48 г = х л / 22,4 л, звідси х л • 48 г = 14,4 г • 22,4 л
х = 14,4 г • 22,4 л : 48 г = 6,72 л
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини магній оксиду:
14,4 г / 48 г = у моль / 2 моль, звідси у моль • 48 г = 14,4 г • 2 моль
y = 14,4 г • 2 моль : 48 г= 0,6 моль
Обчислюємо масу магній оксиду кількістю речовини 0,6 моль за формулою m=v•M, де М=Мr г/моль.
Mr(MgO)=Ar(Mg)+Ar(O)=24+16=40, M(MgO)=40 г/моль
m(MgO)=n(MgO)•M(MgO)=0,6 моль • 40 г/моль=24 г
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2Mg + O2 = 2MgO
Обчислюємо кількість речовини магнію масою 14,4 г за формулою v=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, M(Mg)=24 г/моль
v(Mg)=m(Mg):M(Mg)=14,4 г : 24 г/моль=0,6 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль магнію Mg i 1 моль кисню O2 з утворенням 2 моль магній оксиду MgO, кількості речовини магній і магній оксиду однакові, а кількість речовини кисню у 2 рази менша кількості речовини магнію, тому
v(MgO)=v(Mg)=0,6 моль і v(O2)=v(Mg):2=0,6 моль:2=0,3 моль
Обчислюємо масу магній оксиду кількістю речовини 0,6 моль за формулою m=v•M, де М=Мr г/моль.
Mr(MgO)=Ar(Mg)+Ar(O)=24+16=40, M(MgO)=40 г/моль
m(MgO)=v(MgO)•M(MgO)=0,6 моль • 40 г/моль=24 г
Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 0,3 моль за формулою V=v•VM, де VM - постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.
V(O2)=v(O2)•VM=0,3 моль•22,4 л/моль=6,72 л
Відповідь: m(MgO)=24 г, v(MgO)=0,6 моль, V(O2)=6,72 л