Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

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. 

Знаємо, розуміємо

1. На підставі чого роблять висновок про кількісні відношення речовин у рівнянні хімічної реакції? На підставі коефіцієнтів у рівнянні хімічної реакції.

 

2. З дотриманням якого закону пишуть рівняння хімічних реакцій? Закону збереження маси речовин.

 

3. Які одиниці вимірювання маси та об’єму розмірні з кількістю речовини 1 моль? Грами для маси та літри для об'єму.

 

Застосовуємо 

Вправа 131. Обчисліть масу всіх речовин у реакції окиснення магнію (н.у.), якщо:

а) прореагувало 11,2 л кисню;

Дано: V(O2)=11,2 л. Знайти: m(Mg)-?, m(O2)-?, m(MgO)-?

Розв'язування:

1. Обчислюємо кількість речовини заданого об'єму 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.

2. Напишемо рівняння реакції:

  2Mg  +  O2    =   2MgO

2 моль   1 моль     2 моль

За рівнянням реакції кількість речовини магнію (2 моль) та магній оксиду (2 моль) удвічі більша, ніж кількість речовини кисню (1 моль), тому

v(Mg)=v(MgO)=2v(O2)=20,5 моль=1 моль.

3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.

Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, тому M(Mg)=24 г/моль.

Mr(MgО)=Ar(Mg)+Ar(O)=24+16=40, тому M(MgO)=40 г/моль.

Mr(O2)=2Ar(O)=216=32, тому M(O2)=32 г/моль.

m(Mg)=v(Mg)M(Mg)=1 моль24 г/моль = 24 г.

m(MgО)=v(MgО)M(MgО)=1 моль40 г/моль = 40 г.

m(О2)=v(О2)M(О2)=0,5 моль32 г/моль = 16 г.

Відповідь: магнію 24 г, магній оксиду 40 г, кисню 16 г.

 

б) маса утвореного магній оксиду дорівнює 8 г;

Дано: m(MgO)=8 г. Знайти: m(Mg)-?, m(O2)-?

Розв'язування:

1. Обчислюємо кількість речовини заданої маси за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.

Mr(MgО)=Ar(Mg)+Ar(O)=24+16=40, тому M(MgO)=40 г/моль.

v(MgO)=m(MgO):M(MgO)=8 г : 40 г/моль = 0,2 моль.

2. Напишемо рівняння реакції:

  2Mg  +  O2    =   2MgO

2 моль   1 моль     2 моль

За рівнянням реакції кількості речовини магнію (2 моль) і магній оксиду (2 моль) однакові, а кількість речовини кисню (1 моль) удвічі менша, ніж кількість речовини магній оксиду, тому

v(Mg)=v(MgО)=0,2 моль

v(О2)=v(MgО):2=0,2 моль:2=0,1 моль.

3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.

Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, тому M(Mg)=24 г/моль.

Mr(O2)=2Ar(O)=216=32, тому M(O2)=32 г/моль.

m(Mg)=v(Mg)M(Mg)=0,2 моль24 г/моль = 4,8 г.

m(О2)=v(О2)M(О2)=0,1 моль32 г/моль = 3,2 г.

Відповідь: магнію 4,8 г та кисню 3,2 г.

 

в) на проведення реакції витрачено 2 моль магнію.

Дано: v(Mg)=2 моль. Знайти: m(Mg)-?, m(O2)-?, m(MgO)-?

Розв'язування:

1. Напишемо рівняння реакції:

  2Mg  +  O2    =   2MgO

2 моль   1 моль     2 моль

За рівнянням реакції кількості речовини магнію (2 моль) та магній оксиду (2 моль) однакові, а кількість речовини кисню (1 моль) удвічі менша, ніж кількість речовини магнію, тому

v(MgО)=v(Mg)=1 моль.

v(О2)=v(Mg):2=2 моль:2 моль=1 моль.

3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.

Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, тому M(Mg)=24 г/моль.

Mr(MgО)=Ar(Mg)+Ar(O)=24+16=40, тому M(MgO)=40 г/моль.

Mr(O2)=2Ar(O)=216=32, тому M(O2)=32 г/моль.

m(Mg)=v(Mg)M(Mg)=2 моль24 г/моль = 48 г.

m(MgО)=v(MgО)M(MgО)=2 моль40 г/моль = 80 г.

m(О2)=v(О2)M(О2)=1 моль32 г/моль = 32 г.

Відповідь: магнію 48 г, магній оксиду 80 г, кисню 32 г.

 

Вправа 132. Обчисліть об’єм (н.у.) і кількість молекул водню, який прореагував з киснем масою 3,2 г.

Дано: m(O2)=3,2 г. Знайти: V(H2)-?, N(H2)-?

Розв'язування:

I спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини заданої маси за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.

Mr2)=2Ar(О)=216=32, тому M(O2)=32 г/моль.

v(O2)=m(O2):M(O2)=3,2 г : 32 г/моль = 0,1 моль.

2. Напишемо рівняння реакції:

  О2  +  2Н2    =   2Н2O

1 моль   2 моль     2 моль

За рівнянням реакції кількість речовини водню (2 моль) удвічі більша, ніж кількість речовини кисню (1 моль), тому

v(Н2)=2v(О2)=20,1 моль=0,2 моль.

3. Обчислюємо об'єм заданої кількості речовини за формулою V=vVm, де Vm-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.

V(H2)=v(H2)Vm=0,2 моль  22,4 л/моль = 4,48 л.

4. Обчислюємо число структурних частинок (молекул) заданої кількості речовини за формулою N=v•NA, де NA-стала Авогадро і чисельно дорівнює 6•1023 моль-1.

N(H2)=v(H2)NA=0,2 моль61023 моль-1 = 1,21023.

ІІ спосіб

1. Напишемо рівняння реакції:

 3,2 г     х л

  О2  +  2Н2    =   2Н2O

32 г     44,8 л     

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі. На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кисню О2 з 2 моль водню Н2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, а 2 моль займуть удвічі більший об'єм, тобто 44,8 л). Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) кисню й, відповідно, масу 1 моль.

Mr2)=2Ar(О)=216=32, тому M(O2)=32 г/моль. Маса 1 моль = 32 г.

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

3.2 г / 32 г = х л / 44,8 л, звідси

х л • 32 г = 44,8 л • 3,2 г 

х = 44,8 л • 3,2 г / 32 г

х=V(H2)=4,48 л.

2. Обчислюємо число структурних частинок (молекул) заданої кількості речовини за формулою N=v•NA, де NA-стала Авогадро і чисельно дорівнює 6•1023 моль-1.

N(H2)=v(H2)NA=0,2 моль61023 моль-1 = 1,21023.

Відповідь: 4,48 л та 1,21023 молекул водню.

 

Вправа 133. Обчисліть кількість речовини сульфур (VІ) оксиду та масу води, необхідних для добування сульфатної кислоти масою 78,4 г.

Дано: m(H2SO4)=78,4 г. Знайти: n(SO3)-?, m(H2O)-?

Розв'язування:

I спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини заданої маси за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.

Mr(H2SO4)=2Ar(H)+Ar(S)+4Ar(O)=21+32+416=98, тому

M(H2SO4)=98 г/моль.

v(H2SO4)=m(H2SO4):M(H2SO4)=78,4 г : 98 г/моль = 0,8 моль.

2. Напишемо рівняння реакції:

  SO3  +  H2O    =   H2SO4

1 моль   1 моль     1 моль

За рівнянням реакції кількості речовини сульфур (IV) оксиду (1 моль) , сульфатної кислоти (1 моль) та води (1 моль) однакові, тому

v(SO3)=v(H2O)=v(H2SO4)=0,8 моль

3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=21+16=18, тому M(H2O)=18 г/моль.

m(H2O)=v(H2O)M(H2O)=0,8 моль18 г/моль = 14,4 г.

ІІ спосіб

1. Напишемо рівняння реакції:

 х моль     у г         78,4 г

  SO3  +  H2O    =   H2SO4

1 моль     18 г         98 г

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі. На кількісні співвідношення речовин вказують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфур (VI) оксид SО3 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) i 1 моль води Н2О  з утворенням 1 моль сульфатної кислоти H2SO4Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) води та сульфатної кислоти й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=21+16=18, тому M(H2O)=18 г/моль.

Маса 1 моль = 18 г.

Mr(H2SO4)=2Ar(H)+Ar(S)+4Ar(O)=21+32+416=98, тому

M(H2SO4)=98 г/моль. Маса 1 моль = 98 г.

Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо дві пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення кількості речовини сульфур (VI) оксиду.

х моль/ 1 моль = 78,4 г / 98 г, звідси

х моль • 98 г = 78,4 г • 1 моль 

х = 78,4 г • 1 моль / 98 г

х=v(SO2)=8 моль.

Пропорція для обчислення маси води.

у г / 18 г = 78,4 г / 98 г, звідси

у г • 98 г = 78,4 г • 18 г 

у = 78,4 г • 18 г / 98 г

у=m(Н2O)=14,4 г.

Відповідь: 0,8 моль SO3 та 14,4 г H2O.

 

Вправа 134. Суміш силіцій (ІV) оксиду й фосфор (V) оксиду масою 40 г обробили надлишком гарячої води. Маса одержаного продукту реакції дорівнювала 39,2 г. Визначте масу кожного оксиду в початковій суміші.

Дано: m(SO2,P2O5)=40 г, m(H3PO4)=39,2 г. Знайти: m(SiO2)-?, m(P2O5)-?

Розв'язування:

У початковій суміші оксидів з водою реагує тільки фосфор (V) оксид, тому ортофосфатна кислота є продуктом реакції.

1. Обчислюємо кількість речовини заданої маси за формулою v=m/M, де M=Mr г/моль.

Mr(H3PO4)=3Ar(H)+Ar(P)+4Ar(O)=31+31+416=98, тому

M(H3PO4)=98 г/моль.

v(H3PO4)=m(H3PO4):M(H3PO4)=39,2 г : 98 г/моль = 0,4 моль.

2. Напишемо рівняння реакції:

  P2O5  + 3H2O   =  2H3PO4

1 моль   3 моль     2 моль

За рівнянням реакції кількість речовини фосфор (V) оксиду (1 моль) удвічі менша, ніж кількість речовини ортофосфатної кислоти (2 моль), тому

v(P2O5)=v(H3PO4):2=0,4 моль : 2 = 0,2 моль.

3. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.

Mr(P2O5)=2Ar(P)+5Ar(O)=231+516=142, тому M(P2O5)=142 г/моль.

m(P2O5)=v(P2O5)M(P2O5)=0,2 моль142 г/моль = 28,4 г.

4. Обчислюємо масу cиліцій (V) оксиду в початковій суміші.

m(SiO2)=m(P2O5,SiO2)-m(P2O5)=40 г - 28,4 г = 11,6 г.

Відповідь: 28,4 г Р2O5 та 11,6 г SiO2.

 

Вправа 135. Складіть умову задачі, аналогічної до задачі з прикладу 4, що міститься на «Сторінці ерудита», та розв’яжіть її. Суміш магнію та магній оксиду масою 10 г обробили надлишком хлоридної кислоти. Об’єм газу, що виділився при цьому, дорівнював 6,72 л (н.у.). Визначте масу кожного компонента в суміші.

Дано: m(Mg,MgO)=10 г, Vгазу=6,72 л (н.у.). Знайти: m(Mg)-?, m(MgO)-? 

Розв'язування:

1. Напишемо рівняння реакцій:

   Mg   +  2HCl = MgCl2 + H2↑   (1)

 1 моль                        1 моль

   MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O     (2)

У початковій суміші з хлоридною кислотою з виділенням газу реагує магній, тому цим газом є водень.

2. Обчислюємо кількість речовини заданого об'єму за формулою v=V/Vm, де Vm-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.

v(H2)=V(H2):Vm=6,72 л : 22,4 л/моль = 0,3 моль.

3. За рівнянням реакції (1) кількість речовини магнію (1 моль) і водню (1 моль) однакова, тому

v(Mg)=v(H2)=0,3 моль.

4. Обчислюємо масу заданої кількості речовини за формулою m=v•M, де M=Mr г/моль.

Mr(Mg)=Ar(Mg)=24, тому M(Mg)=24 г/моль.

m(Mg)=v(Mg)M(Mg)=0,3 моль24 г/моль = 7,2 г.

5. m(MgO)=m(Mg,MgO)-m(Mg)= 10 г - 7,2 г = 2,8 г

Відповідь: магнію 7,2 г та магній оксиду 2,8 г.

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...