|
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. Cірим кольором даються відповіді, а зеленим ― пояснення. |
САМОСТІЙНА РОБОТА (ФРОНТАЛЬНА)
І та II рівні
Задача 1
На кальцій оксид кількістю речовини 0,4 моль подіяли надлишком розчину нітратної кислоти. Обчисліть, яка кількість речовини нітратної кислоти вступила в реакцію.
Відомо: v(СаO)=0,4 моль
Знайти: v(HNO3)-?
Розв'язування
I спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,4 моль х моль
CaO + 2HNO3= Ca(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 кальцій оксиду СаО з 2 моль нітратної кислоти HNO3. Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини HNO3.
0,4 моль / 1 моль=х моль / 2 моль, звідси х моль • 1 моль = 0,4 моль • 2 моль
х = 0,4 моль • 2 моль : 1 моль = 0,8 моль
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: CaO+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль кальцій оксиду СаО з 2 моль нітратної кислоти HNO3, кількість речовини нітратної кислоти у 2 рази більша, ніж кількість речовини кальцій оксиду.
За рівнянням реакції v(CaO):v(HNO3)=1:2
Отже, якщо в реакцію вступає 0,4 моль кальцій оксиду, то нітратна кислота вступає у 2 рази більшою кількістю речовини.
v(HNO3)=2•v(CaO)=2•0,4 моль=0,8 моль
Відповідь: v(HNO3)= 0,8 моль
Задача 2
Фосфор (V) оксид масою 71 г повністю прореагував з водою. Обчисліть, яка маса води витратилася.
Відомо: m(P2O5)=71 г
Знайти: m(H2O)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
71 г x г
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
142 г 54 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль фосфор (V) оксиду P2O5 з 3 моль води H2O. Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль фосфор (V) оксиду і 3 моль води.
Mr(Р2O5)=2•Ar(Р)+5•Ar(O)=2•31+5•16=142,
M(Р2O5)=142 г/моль, маса 1 моль=142 г
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль
Маса 1 моль=18 г, а маса 3 моль = 54 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу води.
71 г / 142 г = x г / 54 г, звідси х г • 142 г = 71 г • 54 г
х = 71 г • 54 г : 142 г = 27 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: P2O5+3H2O=2H3PO4
Обчислюємо кількість речовини фосфор (V) окиду масою 71 г за формулою v=m/M, де
M=Mrг/моль.
Mr(Р2O5)=2•Ar(Р)+5•Ar(O)=2•31+5•16=142, M(Р2O5)=142 г/моль
v(P2O5)=m(P2O5) : M(P2O5)=71 г : 142 г/моль=0,5 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль фосфор (V) оксиду P2O5 з 3 моль води H2O, кількість речовини води у 3 рази більша, ніж кількість речовини фосфор (V) оксиду.
За рівнянням реакції v(P2O5):v(H2O)=1:3
Отже, якщо в реакцію вступає 0,5 моль фосфор (V) оксиду, то вода вступає у 3 рази більшою кількістю речовини.
v(H2O)=3•v(P2O5)=3•0,5 моль=1,5 моль
Знаходимо масу води кількістю речовини 1,5 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль
m(Н2O)=v(H2O)•M(H2O)=1,5 моль•30 г/моль=27 г
Відповідь: m(Н2O)=27 г
Задача 3
Барій оксид масою 30,6 г повністю сполучився з сульфур (VІ) оксидом. Обчисліть, яка маса останнього витратилася.
Відомо: m(BaO)=30,6 г
Знайти: m(SO3)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
30,6 г x г
BaO + SO3 = BaSO4
153 г 80 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барій оксиду ВаO з 1 моль сульфур (VI) оксидом SO3. Обчислюємо молярні маси (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(ВаO)=Ar(Ва)+Ar(O)=137+16=153, M(ВаO)=153 г/моль. Маса 1 моль=153 г
Mr(SO3)=Ar(S)+3•Ar(O)=32+3•16=80, M(SO3)=80 г/моль. Маса 1 моль=80 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу SO2
30,6 г / 153 г= x г / 80 г, звідси х г • 153 г = 30,6 г • 80 г
х = 30,6 г • 80 г : 153 г = 16 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: BaO+SO3=BaSO4
Обчислюємо кількість речовини барій оксиду масою 30,6 г за формулою v=m/M, де
M=Mrг/моль.
Mr(ВаO)=Ar(Ва)+Ar(O)=137+16=153, M(ВаO)=153 г /моль
v(BaO)=m(BaO) : M(BaO)=30,6 г : 153 г/моль=0,2 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль барій оксиду ВаO з 1 моль сульфур (VI) оксидом SO3, кількість речовини однакова.
За рівнянням реакції v(BaO):v(SO3)=1:1
Отже, якщо в реакцію вступає 0,2 моль барій оксиду, то вступає така ж кількість речовини сульфур (VI) оксиду.
v(SO3)=v(BaO)=0,2 моль
Знаходимо масу сульфур (VI) оксиду кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль
Mr(SO3)=Ar(S)+3•Ar(O)=32+3•16=80, M(SO3)=80 г/моль
m(SO3)=v(SO3)•M(SO3)=0,2 моль•80 г/моль=16 г
Відповідь: m(SO3)=16 г
III та IV рівні
Задача 4
Силіцій (ІV) оксид сплавили з кальцій оксидом кількістю речовини 0,9 моль. Обчисліть кількість речовини і масу силіцій (ІV) оксиду, що прореагував.
Відомо: v(СаO)=0,9 моль
Знайти: v(SiO2)-?, m(SiO2)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,9 моль х моль
CaO + SiO2= CaSiO3
1 моль 1 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцій оксиду СаО з 1 моль силіцій (IV) оксидом SiO2. Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини SiO2.
0,9 моль / 1 моль=х моль / 1 моль, звідси х моль • 1 моль = 0,9 моль • 1 моль
х = 0,9 моль • 1 моль : 1 моль = 0,9 моль
Знаходимо масу силіцій (IV) оксиду кількістю речовини 0,9 моль за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(SiO2)=Ar(Si)+2•Ar(O)=28+2•16=60, M(SiO2)=60 г/моль
m(SiO2)=v(SiO2)•M(SiO2)=0,9 моль • 60 г/моль=54 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,9 моль х г
CaO + SiO2 = CaSiO3
1 моль 60 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль кальцій оксиду СаО з 1 моль силіцій (IV) оксидом SiO2. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) силіцій (IV) оксиду й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(SiO2)=Ar(Si)+2•Ar(O)=28+2•16=60, M(SiO2)=60 г/моль
Маса 1 моль=60 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу SiO2.
0,9 моль / 1 моль=х г / 60 г, звідси х г • 1 моль = 0,9 моль • 60 г
х = 0,9 моль • 60 г : 1 моль = 54 г
Знаходимо кількість речовини силіцій (IV) оксиду масою 54 г за формулою v=m/M.
v(SiO2)=m(SiO2)/M(SiO2)=54 г : 60 г/моль=0,9 моль
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: CaO+SiO2= CaSiO3
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль кальцій оксиду СаО з 1 моль силіцій (IV) оксидом SiO2, кількість речовини однакова.
За рівнянням реакції v(CaO):v(SiO2)=1:1
Отже, якщо в реакцію вступає 0,9 моль кальцій оксиду, то вступає така ж кількість речовини силіцій (IV) оксиду.
v(SiO2)=v(CaO)=0,9 моль
Знаходимо масу силіцій (IV) оксиду кількістю речовини 0,9 моль за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(SiO2)=Ar(Si)+2•Ar(O)=28+2•16=60, M(SiO2)=60 г/моль
m(SiO2)=v(SiO2)•M(SiO2)=0,9 моль•60 г/моль=54 г
Відповідь: v(SiO2)=0,9 моль, m(SiO2)=54 г
Задача 5
Калій оксид масою 12,4 г повністю прореагував з ортофосфатною кислотою. Обчисліть, яка кількість речовини та маса ортофосфатної кислоти витратилися.
Відомо: m(К2O)=12,4 г.
Знайти: v(Н3РO4)-?, m(Н3РO4)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
12,4 г x моль
3K2O + 2H3PO4 = 2K3PO4 + 3H2O
282 г 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 3 моль калій оксиду К2O з 2 моль ортофосфатної кислоти Н3РО4. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) калій оксиду й, відповідно, масу 3 моль.
Mr(К2O)=2•Ar(К)+Ar(O)=2•39+16=94, M(К2O)=94 г/моль
Маса 1 моль=94 г, а маса 3 моль=282 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини H3PO4.
12,4 г / 282 г= x моль / 2 моль, звідси х моль • 282 г = 12,4 г • 2 моль
х = 12,4 г • 2 моль : 282 г = 0,09 моль
Знаходимо масу ортофосфатної кислоти кількістю речовини 0,09 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(Н3РО4)=3•Ar(Н)+Ar(Р)+4•Ar(О)=3•1+31+4•16=98, M(Н3РО4)=98 г/моль
m(Н3РO4)=v(Н3РO4)•M(Н3РO4)=0,09 моль•98 г/моль=9 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
12,4 г x г
3K2O + 2H3PO4 = 2K3PO4 + 3H2O
282 г 196 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 3 моль калій оксиду К2O з 2 моль ортофосфатної кислоти Н3РО4. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) речовин й, відповідно, маси 3 моль калій оксиду і 2 моль ортофосфатної кислоти.
Mr(К2O)=2•Ar(К)+Ar(O)=2•39+16=94, M(К2O)=94 г/моль
Маса 1 моль=94 г, а маса 3 моль=282 г
Mr(Н3РО4)=3•Ar(Н)+Ar(Р)+4•Ar(О)=3•1+31+4•16=98, M(Н3РО4)=98 г/моль
Маса 1 моль=98 г, а маса 2 моль=196 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу H3PO4.
12,4 г / 282 г= x г / 196 г, звідси х г • 282 г = 12,4 г • 196 г
х = 12,4 г • 196 г : 282 г = 9 г
Знаходимо кількість речовини ортофосфатної кислоти масою 9 г за формулою v=m:M.
v(Н3РO4)=m(Н3РO4):M(Н3РO4)=9 г:98 г/моль=0,09 г
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 3K2O+2H3PO4=2K3PO4+3H2O
Обчислюємо кількість речовини калій оксиду масою 12,4 г за формулою v=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(К2O)=2•Ar(К)+Ar(O)=2•39+16=94, M(К2O)=94 г/моль
v(К2O)=m(К2O) : M(К2O)=12,4 г : 94 г/моль=0,13 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
За рівнянням реакції v(K2O):v(H3PO4)=3:2, звідси
v(Н3РO4)=2•v(К2O):3=2•0,13 моль:3=0,09 моль
Знаходимо масу ортофосфатної кислоти кількістю речовини 0,09 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(Н3РО4)=3•Ar(Н)+Ar(Р)+4•Ar(О)=3•1+31+4•16=98, M(Н3РО4)=98 г/моль
m(Н3РO4)=v(Н3РO4)•M(Н3РO4)=0,09 моль•98 г/моль=9 г
Відповідь: v(Н3РO4)=0,09 моль, m(Н3РO4)=9 г
Задача 6
Кальцій оксид повністю прореагував з сульфатною кислотою масою 49 г. Обчисліть, яка кількість речовини і маса кальцій оксиду витратилися.
Відомо: m(H2SO4)=49 г
Знайти: v(CaO)-?, m(CaO)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х моль 49 г
СаO + H2SO4 = CaSO4 + H2O
1 моль 98 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцій оксиду СаО і 1 моль сульфатної кислоти H2SO4. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) сульфатної кислоти й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Н2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98,
M(H2SO4)=98 г/моль, маса 1 моль=98 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини СаО.
х г / 1 моль = 49 г / 98 г, звідси х моль • 98 г = 49 г • 1 моль
х = 49 г • 1 моль : 98 г = 0,5 моль
Знаходимо масу кальцій оксиду кількістю речовини 0,5 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(СaО)=Ar(Сa)+Ar(О)=40+16=56, M(СaО)=56 г/моль
m(СaO)=v(СaO)•M(СaO)=0,5 моль•56 г/моль=28 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: СаO+H2SO4=CaSO4+H2O
Обчислюємо кількість речовини сульфатної кислоти масою 49 г за формулою v=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(Н2SO4)=2•Ar(H)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98, M(H2SO4)=98 г/моль
v(H2SO4)=m(H2SO4):M(H2SO4)=49 г:98 г/моль=0,5 моль
За рівнянням реакції v(СaO):v(H2SO4)=1:1, звідси
v(СaO)=v(H2SO4)=0,5 моль
Знаходимо масу кальцій оксиду кількістю речовини 0,5 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(СaО)=Ar(Сa)+Ar(О)=40+16=56, M(СaО)=56 г/моль
m(СaO)=v(СaO)•M(СaO)=0,5 моль•56 г/моль=28 г
Відповідь: v(СaO)=0,5 моль, m(СaO)=28 г.
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Розв'яжіть задачі
І та II рівні
Задача 1
Натрій оксид кількістю речовини 4 моль повністю розчинили у воді, внаслідок чого утворився натрій гідроксид. Обчисліть масу води, що вступила в реакцію.
Відомо: v(Nа2O)=4 моль
Знайти: m(H2O)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
4 моль х г
Na2O + H2O= 2NaOH
1 моль 18 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль натрій оксиду Nа2О з 1 моль води H2O. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) води й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(Н2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль. Маса 1 моль=18 г.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу води.
4 моль / 1 моль=х г / 18 г, звідси х г • 1 моль = 4 моль • 18 г
х = 4 моль • 18 г : 1 моль = 72 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Na2O+H2O=2NaOH
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль натрій оксиду Nа2О з 1 моль води H2O, кількість речовини однакова.
За рівнянням реакції v(Na2O):v(H2O)=1:1
Отже, якщо в реакцію вступає 4 моль Na2O, то вступає така ж кількість речовини H2O.
v(H2O)=v(Na2O)=4 моль
Знаходимо масу води кількістю речовини 4 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(H2O)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18, M(H2O)=18 г/моль
m(H2O)=v(H2O)•M(H2O)=4 моль•18 г/моль=72 г
Відповідь: m(H2O)=72 г
Задача 2
На згоряння вуглецю витратився кисень об'ємом 3,36 л (н.у.). Обчисліть, яка маса вуглецю згоріла.
Відомо: V(O2)=3,36 л
Знайти: m(C)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
х г 3,36 л
C + O2 = CO2↑
12 г 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль вуглецю С з 1 моль кисню О2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л). Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) вуглецю й, відповідно, масу 1 моль.
Mr(С)=Ar(С)=12, M(С)=12 г/моль. Маса 1 моль=12 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу вуглецю.
х г / 12 г =3,36 л / 22,4 л, звідси х г • 22,4 л = 3,36 л • 12 г
х = 3,36 л • 12 г : 22,4 л =1,8 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: С+O2=СO2↑
Обчислюємо кількість речовини кисню об'ємом 3,36 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=3,36 л : 22,4 л/моль=0,15 моль
За рівнянням реакції v(С):v(О2)=1:1, звідси
v(С)=v(О2)=0,15 моль
Знаходимо масу вуглецю кількістю речовини 0,15 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(С)=Ar(С)=12, M(С)=12 г/моль
m(С)=v(С)•M(С)=0,15 моль•12 г/моль=1,8 г
Відповідь: m(С)=1,8 г
Задача 3
Водень об'ємом 13,44 л повністю згорів у кисні. Обчисліть об'єм кисню, що витратився (н.у.).
Відомо: V(Н2)=13,44 л
Знайти: V(O2)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
13,44 л х л
2H2 + O2 = 2H2O
44,8 л 22,4 л
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль водню Н2 з 1 моль кисню О2 . 1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л, тоді 2 моль газу займуть об'єм 44,8 л.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо об'єм кисню.
13,44 л / 44,8 л =х л / 22,4 л, звідси х л • 44,8 л = 13,44 л • 22,4 л
х = 13,44 л • 22,4 л : 44,8 л=6,72 л
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: 2H2+O2=2H2O
Обчислюємо кількість речовини водню об'ємом 13,44 л за формулою v=V/VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
v(Н2)=V(Н2) : VM=13,44 л : 22,4 л/моль=0,6 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 2 моль водню Н2 з 1 моль кисню О2, кількість речовини кисню у 2 рази менша, ніж кількість речовини водню.
За рівнянням реакції v(Н2):v(O2)=2:1
Отже, якщо в реакцію вступає 0,6 моль Н2, то О2 вступає у 2 рази меншою кількістю речовини.
v(O2)=v(Н2):2=0,6 моль:2=0,3 моль
Обчислюємо об'єм кисню кількістю речовини 0,3 моль за формулою V=v•VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
V(О2)=v(О2)•VM=0,3 моль • 22,4 л/моль=6,72 моль
Відповідь: V(O2)=6,72 л
III та IV рівні
Задача 4
Алюміній оксид кількістю речовини 0,7 моль повністю прореагував з хлоридною кислотою. Обчисліть масу і кількість речовини хлоридної кислоти, що вступила в реакцію.
Відомо: v(Al2O3)=0,7 моль
Знайти: v(HCl)-? m(HCl)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,7 моль х моль
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
1 моль 6 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль алюміній оксиду Al2О3 з 6 моль хлоридної кислоти HCl.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропопрції обчислюємо кількість речовини HCl.
0,7 моль / 1 моль=х моль / 6 моль, звідси х моль • 1 моль = 0,7 моль • 6 моль
х = 0,7 моль • 6 моль : 1 моль = 4,2 моль
Знаходимо масу хлоридної кислоти кількістю речовини 4,2 моль за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5; M(HCl)=36,5 г/моль
m(HCl)=v(HCl)•M(HCl)=4,2 моль • 36,5 г/моль=153,3 г
ІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції:
0,7 моль х г
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
1 моль 219 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль алюміній оксиду Al2О3 з 6 моль хлоридної кислоти HCl. Обчислюємо молярну масу (M=Mrг/моль) хлоридної кислоти й, відповідно, масу 6 моль.
Mr(НCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5, M(HCl)=36,5 г/моль
Маса 1 моль=36,5 г, а маса 6 моль=6•36,5 г=219 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропопрції обчислюємо масу HCl.
0,7 моль / 1 моль=х г / 219 г, звідси х г • 1 моль = 0,7 моль • 219 г
х = 0,7 моль • 219 г : 1 моль = 153,3 г
Знаходимо кількість речовини хлоридної кислоти масою 153,3 г за формулою v=m/M.
v(HCl)=m(HCl)/M(HCl)=153,3 г : 36,5 г/моль=4,2 моль
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль алюміній оксиду Al2О3 з 6 моль хлоридної кислоти HCl, кількість речовини хлоридної кислоти у 6 разів більша, ніж кількість речовини алюміній оксиду.
За рівнянням реакції v(Al2O3):v(HCl)=1:6
Отже, якщо в реакцію вступає 0,7 моль алюміній оксиду, то вступає хлоридна кислота у 6 разів більшою кількістю речовини.
v(HCl)=v(Al2O3)•6=0,7 моль•6=4,2 моль
Знаходимо масу хлоридної кислоти кількістю речовини 4,2 моль за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5; M(HCl)=36,5 г/моль
m(HCl)=v(HCl)•M(HCl)=4,2 моль•36,5 г/моль=153,3 г
Відповідь: v(HCl)=4,2 моль, m(HCl)=153,3 г.
Задача 5
Карбон (ІV) оксид об'ємом 1,12 л повністю прореагував з натрій гідроксидом з утворенням натрій карбонату. Обчисліть, яка маса та кількість речовини натрій гідроксиду витратилися у реакції.
Відомо: V(CO2)=1,12 л
Знайти: m(NaOH)-?, v(NaOH)-?
Розв'язування
І спосіб
Записуємо рівняння реакції:
1,12 л х г
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
22,4 л 80 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль карбон (IV) оксиду СО2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з 2 моль натрій гідроксиду NaОH. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) натрій гідроксиду й, відповідно, масу 2 моль.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль
Маса 1 моль=40 г, тоді маса 2 моль=80 г
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо масу NaOH.
1,12 л / 22,4 л =х г / 80 г, звідси х г • 22,4 л = 1,12 л • 80 г
х = 1,12 л • 80 г : 22,4 л = 4 г
Знаходимо кількість речовини натрій гідроксиду масою 4 г за формулою v=m/M.
v(NaOH)=m(NaOH):M(NaOH)=4 г : 40 г/моль=0,1 моль
II спосіб
Записуємо рівняння реакції:
1,12 л х моль
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
22,4 л 2 моль
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль карбон (IV) оксиду СО2 (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л) з 2 моль натрій гідроксиду NaОH.
Відповідні значення записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
За допомогою пропорції обчислюємо кількість речовини NaOH.
1,12 л / 22,4 л =х моль / 2 моль, звідси х моль • 22,4 л = 1,12 л • 2 моль
х = 1,12 л • 2 моль : 22,4 л = 0,1 моль
Знаходимо масу натрій гідроксиду кількістю речовини 0,1 моль г за формулою m=v•M, де M=Mrг/моль.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль.
m(NaOH)=v(NaOH)•M(NaOH)=0,1 моль • 40 г/моль=4 г
ІІІ спосіб
Записуємо рівняння реакції: CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
Обчислюємо кількість речовини карбон (IV) оксиду об'ємом 1,12 л за формулою v=V/VM, де VM-постійна величина і за н.у. чисельно дорівнює 22,4 л/моль.
v(CO2)=V(CO2):VM=1,12 л : 22,4 л/моль=0,05 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.
Прореагувало 1 моль карбон (IV) оксиду СО2 з 2 моль натрій гідроксиду NaОH, кількість речовини натрій гідроксиду у 2 рази більша, ніж кількість речовини карбон (IV) оксиду.
За рівнянням реакції v(CO2):v(NaOH)=1:2
Отже, якщо в реакцію вступає 0,05 моль карбон (IV) оксиду, то натрій гідроксид вступить у 2 рази більшою кількістю речовини.
v(NaOH)=2•v(CO2)=2•0,05 моль=0,1 моль
Знаходимо масу натрій гідроксиду кількістю речовини 0,1 моль за формулою m=v•M, де М=Мrг/моль.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль
m(NaOH)=v(NaOH)•M(NaOH)=0,1 моль•40 г/моль=4 г
Відповідь: m(NaOH)=4 г, v(NaOH)=0,1 моль
Вправа 6
Напишіть рівняння реакцій, що лежать в основі схеми:
Ва→ ? → Ва(ОН)2 → ВаСО3 → Na2SО3 → NaCl
2Ba + O2 = 2BaO
BaO + 2H2O = Ba(OH)2
Ba(OH)2 + H2CO3 = BaCO3 + 2H2O
BaCO3 + Na2SO4 = Na2SO3 + BaSO4↓
Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + SO2↑