Домашнє завдання. Обчислення за хімічними рівняннями маси, об'єму, кількості речовини, яка бере участь у реакції за відомою масою, об'ємом та кількістю речовини іншої реагуючої речовини.

І та II рівні

1. Ферум(ІІ) оксид кількістю речовини 0,5 моль прореагував з хлоридною кислотою. Яка кількість речовини хлоридної кислоти витратилась при цьому?

Дано: y(FeO)=0,5 моль. Знайти: y(HCl)-?

Розв'язання.

Записуємо рівняння реакції:

   0,5 моль  х моль

     FeO  +  2HCl= FeCl₂+H₂O   

   1 моль    2 моль

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Оскільки біля HCl є коефіцієнт 2, то хлоридної кислоти вступило в реакцію 2 моль, а ферум (ІІ) оксиду лише  1 моль. Зазначені кількості речовин підписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

0,5моль / 1моль=х моль / 2моль, звідси х=0,5моль•2моль/1моль=1моль.

Відповідь: y(HCl)=1моль.

2. Літій оксид вступив у реакцію сполучення з водою масою 16,2 г. Обчисліть масу літій оксиду, що прореагував.

Дано: m(H₂O)=16,2 г. Знайти: m(Li₂O)-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

       x г      16,2 г

     Li₂O  +  H₂O = 2LiOH 

      30 г      18 г

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль літій оксиду з 1 моль води. Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 1 моль:

Mr(Li₂O)=2•Ar(Li)+Ar(O)=2•7+16=30,  M(Li₂O)=30 г /моль. Маса 1 моль=30 г

Mr(H₂O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18,  M(H₂O)=18 г/моль.  Маса 1 моль=18 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

х г / 30г= 16,2г / 18г, звідси х=16,2г•30г/18г=27 г.

Відповідь. m(Li₂O)=27 г.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:  Li₂O+H₂O=2LiOH   

Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) літій оксиду і води.

Mr(Li₂O)=2•Ar(Li)+Ar(O)=2•7+16=30,  M(Li₂O)=30 г /моль. 

Mr(H₂O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18,  M(H₂O)=18 г/моль.   

Обчислюємо кількість речовини  H₂O масою 16,2 г за формулою y=m/M.

y(H₂O)=16,2г : 18г/моль=0,9 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагували оксид і вода однакової кількісної порції, тому  y(Li₂O)=0,9 моль. Знаходимо масу літій оксиду кількістю речовини 0,9 моль за формулою m=y•M.

m(Li₂O)=0,9 моль•30 г/моль=27 г.

Відповідь. m(Li₂O)=27 г. 

3. Через калій гідроксид масою 11,2 г пропустили карбон(ІV) оксид аж поки весь луг прореагував. Обчисліть, який об’єм карбон(IV) оксиду (н.у.) витратився у реакції.

Дано: m(KOH)=11,2 г. Знайти: V(СО₂)-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

      11,2 г     х л

     2KOH  +  CO₂ = K₂CO₃ +H₂O

     112 г     22,4 л

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль калій гідроксиду з 1 моль карбон (ІV) оксиду (об'єм 1 моль рівний 22,4 л за н.у.).

Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) калій гідроксиду й, відповідно, масу 2 моль.

Mr(KOH)=Ar(K)+Ar(O)+Ar(H)=39+16+1=56;    M(KOH)=56 г /моль.

Маса 1 моль=56 г, а маса 2 моль=112 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакцій.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

11,2 г/112 г=х л/22,4 л, звідси х=(11,2г•22,4л)/112г=2,24л

Відповідь: V(СO₂)=2,24 л.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:  2KOH+CO₂=K₂CO₃+H₂O

Обчислюємо кількість речовини калій гідроксиду масою 11,2 г  за формулою y=m/M, де M г/моль=Mr .

Mr(KOH)=Ar(K)+Ar(O)+Ar(H)=39+16+1=56;   M(KOH)=56 г/моль. 

y(KOH)=11,2 г : 56 г/моль = 0,2 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Оскільки за рівнянням реакції 2 моль гідроксиду реагує з 1 моль оксиду, то кількість речовини СO₂ є у два рази меншою, тому y(СO₂)=0,1моль. Обчислюємо об'єм карбон (ІV) оксиду кількістю речовини 0,1 моль за формулою V=Y•Vм, де - Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у.

V(СO₂)=0,1 моль•22,4 л/моль=2,24л.

Відповідь: V(СO₂)=2,24 л.

III рівень

4. На магній кількістю речовини 2 моль подіяли нітратною кислотою. Обчисліть, яка кількість речовини та маса нітратної кислоти витратились.

Дано: y(Mg)=2 моль. Знайти  y(HNO₃)-?  m(HNO₃)-?

Розв'язання.

Записуємо рівняння реакції:

  2 моль      х моль

   Mg     +  2 HNO₃   = Mg(NO₃)₂+H₂ 

 1 моль       2 моль

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль магнію з 2 моль нітратної кислоти. Зазначені кількості речовин записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

2моль / 1моль = х моль / 2моль, звідси х=2моль•2моль/1моль=4моль.

Обчислюємо масу нітратної кислоти кількістю речовини 4 моль. 

З формули y=m/M знаходимо m=y•M, де М г/моль = Mr.

Mr(HNO₃)=Ar(H)+Ar(N)+3•Ar(O)=1+14+3•16=63,  M(HNO₃)=63г/моль

m(HNO₃)=4 моль • 63г/моль = 252 г.

Відповідь: y(HNO₃)=4 моль; m(HNO₃)=252 г. 

5. Алюміній оксид масою 81,6 г повністю прореагував з сіркою (правильно з сірководнем ). Яка кількість речовини та маса сірки (правильно сірководню ) витратились?

Дано: m(Al₂O₃)=81,6 г. Знайти  y(H₂S)-? m(H₂S)-? 

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

   81,6 г      х г

   Al₂O₃  +  3H₂S  = Al₂S₃+3H₂O

   102 г      102 г

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль алюміній оксиду з 3 моль сірководню. Обчислюємо молярні маси речовин й , відповідно, масу 1 моль алюміній оксиду і масу 3 моль сірки. 

Mr(Al₂O₃)=2•Ar(Al)+3•Ar(O)=2•27+3•16=102,  M(Al₂O₃))=102 г/моль.

Маса 1 моль=102 г.

Mr(H₂S)=2•Ar(H)+Ar(S)=2•1+32=34,  M(S)=34 г/моль.

Маса 1 моль=34г, а маса 3 моль = 102 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

81,6г / 102г=х г/ 102г, звідси х=(81,6 г•102г)/102г=81,6 г.

Обчислюємо кількість речовини сірководню масою 81,6 г за формулою y=m/M

y(H₂S)=81,6 г : 34 г/моль = 2,4 моль.

Відповідь. m(H₂S)=81,6 г; y(H₂S)= 2,4 моль.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції:  Al₂O₃+3H₂S=Al₂S₃+3H₂O

Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) алюміній оксиду і сірководню.

Mr(Al₂O₃)=2•Ar(Al)+3•Ar(O)=2•27+3•16=102,  M(Al₂O₃)=102 г/моль.

Mr(H₂S)=2•Ar(H)+Ar(S)=2•1+32=34,  M(S)=34 г/моль.. 

Обчислюємо кількість  речовини алюміній оксиду масою 81,6 г за формулою y=m/M.

y(Al₂O₃)=81,6 г : 102 г/моль=0,8 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагували 1 моль алюміній оксиду і 3 моль сірководню, тобто кількість речовини H₂S є у три рази більшою, тому y(H₂S)=2,4 моль.

Обчислюємо масу сірководню кількістю речовини 2,4 моль, за формулою m=y•M.

m(H₂S)=2,4 моль•34 г/моль=81,6 г.

Відповідь. y(H₂S)= 2,4 моль; m(H₂S)=81,6 г.

6. Сульфур(ІV) оксид повністю прореагував з кальцій гідроксидом кількістю речовини 0,1 моль. Яка кількість речовини та об’єм сульфур(ІV) оксиду (н.у.) вступили у реакцію?

Дано: y(Сa(OH)₂)=0,1 моль. Знайти  y(SO₂)-? V(SO₂)-? 

 Записуємо рівняння реакції:

   х моль        0,1 моль

   SO₂     +   Ca(OH)₂    = CaSO₃ + H₂O

   1 моль       1 моль

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль сульфур(ІV) оксиду з 1 моль кальцій гідроксидом. Зазначені кількості речовин підписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції. 

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

 Х моль / 1моль= 0,1моль / 1моль, звідси х=0,1моль•1моль/1моль=0,1моль.

Обчислюємо об'єм  сульфур(ІV) оксиду кількістю речовини 0,1 моль за формулою V=Y•Vм, де Vм постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у.

V(SO₂)=0,1 моль • 22,4 л/моль= 2,24 л.

Відповідь:  y(SO₂)=0,1 моль; V(SO₂)= 2,24 л. 

IV рівень

7. На меркурій(ІІ) оксид подіяли нітратною кислотою кількістю речовини 5 моль. Обчисліть, яка кількість речовини та маса меркурій(ІІ) оксиду прореагували. Яке число молекул в отриманій порції меркурій(ІІ) оксиду?

Дано: y(HNO₃)=5 моль. Знайти  y(HgO)-? m(HgO)-? N(HgO)-? 

Записуємо рівняння реакції:

  x моль        5 моль

   HgO     +   2HNO₃    =  Hg(NO₃)₂ + H₂O

  1 моль        2 моль

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль меркурій (ІІ) оксиду з 2 моль нітратної кислоти. Зазначені кількості речовин підписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції. 

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

 Х моль/1моль=5моль/2моль, звідси х=5моль•1моль/2моль=2,5моль.

Обчислюємо масу меркурій (ІІ) оксиду кількістю речовини 2,5 моль. 

З формули y=m/M знаходимо m=y•M, де М г/моль = Mr.

Mr(HgO)=Ar(Hg)+Ar(O)=201+16=217,  M(HgO)= 217 г/моль

m(HgO)=2,5 моль • 217г/моль= 542,5 г.

Обчислюємо число молекул меркурій (ІІ) оксиду кількістю речовини 2,5 моль.

З формули y=N/Na, де Na-стала Авогадро і дорівнює 6,02•10²³моль^-1 за н.у., знаходимо N=y•Na

N(HgO)=2,5 моль • 6,02•10²³моль^-1= 15,05•10²³.

Відповідь: y(HgO)=2,5моль; m(HgO)=542,5г; N(HgO)= 15,05•10²³.