Развернутый план-конспект урока «Расчеты по химическим уравнениям».
Учебник: О.С. Габриелян.
Класс: 8
Тема урока: Расчеты по химическим уравнениям.
Тип урока: комбинированный.
Образовательные задачи: познакомить с расчетами по химическим уравнениям; сформировать у учащихся знание о расчетах по химическим уравнениям; начать формировать умения по составлению химических уравнений и расчетам по уравнениям.
Воспитательные задачи: продолжить формирование естественнонаучного мировоззрения, представления о единичном и целом.
Развивающие задачи: продолжить формирования умения наблюдать, анализировать, объяснять, делать выводы.
Методы обучения: словесные (объяснение и рассказ учителя), словесно – наглядные(объяснение с использованием записей на классной доске).
Оборудование: классная доска, таблица Д. И. Менделеева.
Ход урока:
1.Организационный момент (2-5мин.)
Здравствуйте ребята присаживайтесь. Сегодня на уроке мы с вами должны будем научиться проводить расчеты по химическим уравнениям.
2. Контроль знаний и умений (10 – 15 мин.)
На предыдущих занятиях мы с вами проходили уравнения химических реакций, давайте вспомним, что такое химическое уравнение? (Химическим уравнением называют условную запись химической реакции с помощью химических формул и математических знаков).
На основе какого закона пишут химические реакции? (Закон сохранения массы веществ).
Как он звучит? (Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, получившихся в результате ее).
3. Объяснение нового материала (20 – 30 мин.)
По химическому уравнению можно определить, какие вещества вступили в реакцию, и какие образовались, а также по химическому уравнению можно рассчитать массу, объем и количество реагирующих веществ.
Для расчетов очень важно выбрать соответствующие друг другу единицы измерения массы, объема и количества вещества. Давайте откроем учебники на странице 146 и найдем таблицу №7. Рассмотрим по этой таблице соотношение некоторых единиц физико – химических величин.
Для того чтобы решать расчетные задачи по химии, можно пользоваться алгоритмом. Алгоритм решения задач дан в учебнике на странице 147.
Пользуясь алгоритмом решения задач, давайте решим следующие задачу:
Задача: Рассчитайте объем водорода (н.у.), который потребуется для взаимодействия с 230 кг оксида железа (ІІІ). Вычислите количество вещества воды, которое при этом образуется.
Дано: Решение:
m(Fe 2 O 3)=230кг 1. Запишем уравнение химической реакции:
V(H 2) - ?
n(H 2 O) - ? 2. Запишем известные и неизвестные числовые значения над формулами веществ в уравнении.
Так как масса дана в килограммах, то объем находим в кубических метрах, а количество вещества – в киломолях. И тогда:
230кг х м 3 y кмоль
Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O
где х – объем водорода V(H 2), y – количество вещества воды n(H 2 O).
3. а)Найдем заданную химическим уравнением массу 1кмоль Fe 2 O 3 и запишем полученное значение под его формулой:
Мr(Fe 2 O 3) = 56 * 2 + 16 * 3 = 160,
М(Fe 2 O 3) = 160 кг/кмоль.
б) Найдем заданный уравнением объем 3 кмоль водорода V = Vm*n, запишем под формулой водорода найденное значение: V(3H 2) = 22,4 м 3 /кмоль * 3 кмоль = 67,2 м 3 .
в) Под формулой воды укажем ее количество, заданное уравнением, - 3 кмоль.
Уравнение принимает вид
230кг х м 3 y кмоль
Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O
160кг 67,2 м 3 3 кмоль
4. Составим и решим пропорции:
а) 230 = х, х = 230*67,2 = 201,6 (м 3) – объем водорода V(H 2)
б) 230 = y , y = 230*3 = 9 (кмоль) – количество вещества воды n(H 2 O).
4.Первичное закрепление знаний (10 – 12 мин.)
Решите задачи (если можно, то несколькими способами):
Задача 1. В реакцию с кислородом вступает 0,1 моль цинка. Какое количество вещества кислорода потребуется? Какое количество вещества оксида цинка образуется?
Задача 2. Цинк количеством вещества 0,1 моль взаимодействует с кислородом. Определите массу кислорода, вступающего в реакцию, а также массу образующегося оксида цинка.
Задача 3. Алюминий массой 6,3 г вступает в реакцию с кислородом. Определите массы кислорода и образующегося оксида железа, если алюминий содержит 20% примесей.
Задача 4. Какой объем водорода (н.у.) выделится при взаимодействии 2,7 г 25% - й соляной кислоты с необходимым по реакции количеством вещества алюминия? Каково это количество вещества?
Задача 5. Какой объем углекислого газа выделится при сгорании 60 кг угля?
Задача 6. Сколько молей оксида кальция образуется при сжигании в кислороде 8 г кальция, содержащего 30% примесей?
5. Итог урока (1 -3 мин.)
Сегодня на уроке мы с вами еще раз вспомнили написание химических уравнений и научились проводить расчеты с помощью химических уравнений.
6. Домашнее задание (1 – 4 мин.)
§28, задание в рабочих тетрадях.
Какая масса оксида железа (ІІІ) образуется при сжигании на воздухе 0,6 моль железа?
Рассчитайте массу сульфида алюминия, образующегося при сплавлении с серой 5,4 г алюминиевой пудры. Сколько граммов сульфида железа (ІІ) образуется при сплавлении с серой 11,2 г порошка железа?
Определите массу магния, необходимого для получения 19 г хлорида магния (например сжигая магний в хлоре).
Сколько литров хлороводорода образуется при взаимодействии хлора с 5,5 л водорода?
Какой объем водорода может вступить в реакцию со 150 л кислорода?
Какой объем углекислого газа образуется при сжигании 8 л метана СН 4 ?
Какой объем углекислого газа образуется при сжигании 480 г угля?
Какой объем кислорода выделится при разложении электрическим током 100г воды?
Какой объем азота образуется при взрыве 1 г йодистого азота:
2NJ 3 = N 2 + 3J 2
Сколько граммов оксида серы (ІV) образуется при сжигании 12,8 серы?
Какая масса оксида магния образовались при сжигании в кислороде 6 г магниевой стружки?
Сколько граммов воды образуется при сжигании в кислороде 9 г водорода?
Сколько граммов алюминия надо взять для получения 30,6 г оксида алюминия?
Сколько граммов лития необходимо сжечь в кислороде для получения 15 г оксида лития?
Сколько граммов хлорида натрия образуется при сжигании в хлоре 11,5г натрия?
Сколько молей железа необходимо взять для получения 32,5 г хлорида железа (ІІІ)?
Сколько граммов алюминия необходимо взять для получения 80,1 г хлорида алюминия?
Сколько молей оксида кальция образуется при сжигании в кислороде 8 г кальция?
Сколько граммов хлорида алюминия образуется при сгорании в хлоре 10,8 г алюминиевой фольги?
Расчеты по химическим уравнениям
Закирова Олися Тельмановна –учитель химии.
9 класс
Цели урока: Сформировать знания о способах решения задач по химическим уравнениям: находить количество, массу и объём продуктов реакции по количеству, массе или объёму исходных веществ, Развивать умения анализировать, сравнивать, выделять главное, составлять план действия, делать выводы, навыки работы с текстом задачи, умение выбирать способ решения учебной задачи, умения составлять уравнения химических реакций. Воспитывать самостоятельность в принятии решений, умение оценить результаты.
Ход и содержание урока
I Организационный момент. Здравствуйте ребята. Сегодня, очень интересный урок по решению задач.
II. Актуализация знаний, умений, навыков.
Для того чтобы знать и понимать химию, надо не только усваивать материал, но и уметь применять полученные знания. Вы знаете признаки указывающие на протекание химических реакций, умеете составлять уравнения химических реакций.
1.Перечислите признаки химических превращений:
2.Установите соответствие.
4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3 а) уравнения реакций соединения
MgCO 3 = MgO + CO 2 б) уравнения реакций замещения
2HgO = 2Hg + O 2: в) уравнения реакций разложения
2Na + S=Na 2 S
Zn + Br 2 = ZnBr2
Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2
Fe + CuSO 4 =FeSO 4 +Cu
III . Усвоение новых знаний. Для того чтобы решить расчетную задачу по химии, можно воспользоваться следующим алгоритмом - сделать пять шагов:
1. Составить уравнение
2. Над формулами веществ записать известные и неизвестные величины с соответствующими единицами измерения
(только для чистых веществ, то есть не содержащих принеси). Если по условию задачи в реакцию вступают вещества, содержащие примеси, то сначала надо определить содержание чистого вещества.
3. Под формулами веществ с известными и неизвестными записать соответствующие значения этих величин, найденные по уравнению реакции.
4. Составить и решить пропорцию.
5. Записать ответ.
Приступаем к решению задач, применяя алгоритм
Вычисление объема вещества по известной массе другого вещества, участвующего в реакции
V(0 2)=?л(н.у.)
М(Н 2 О)=18 г/моль
Vm=22,4л/моль Запишем уравнение реакции. Расставим коэффициенты
2Н 2 О = 2Н 2 + О 2
Над формулой в уравнении реакции запишем найденное значение количества вещества, а под формулами веществ - стехиометрические соотношения, отображаемые химическим уравнением
0,5моль - х моль
2Н 2 О = 2Н 2 + О 2
2моль - 1моль
Вычислим количество вещества, массу которого требуется найти. Для этого составим пропорцию
откуда х = 0,25 моль
Найдем объем вещества, который требуется вычислить
V(0 2)=n(0 2) Vm
V(O 2)=0,25моль 22,4л/моль=5,6л (н. у.)
Ответ: 5,6 л
Вычисление массы вещества по известной массе другого вещества, участвующего в реакции
Вычислите массу кислорода, выделившегося в результате разложения
порции воды массой 9 г.
Найдем молярную массу воды и кислорода:
М(Н 2 О) = 18 г/моль
М(О 2) = 32 г/моль
Запишем уравнение химической реакции:
2Н 2 О = 2Н 2 + О 2
Над формулой в уравнении реакции запишем найденное значение количества вещества, а под формулами веществ -стехиометрические соотношения, отображаемые химическим уравнением
0,5моль х моль
2Н 2 О = 2Н 2 + О 2
2моль 1моль
Вычислим количество вещества, массу которого требуется найти.
Для этого составляем пропорцию
0,5моль = хмоль
2моль 1моль
откуда х = 0,25 моль Следовательно, n(O 2 )=0,25 моль
Найдем массу вещества, которую требуется вычислить
m(O 2)= n(O 2)*M(O 2)
m(O 2) = 0,25 моль 32 г/моль = 8 г
Запишем ответ
Ответ: m(О 2) = 8 г
I V .Закрепление изученного материала. Какой объем воздуха (н.у) потребуется для взаимодействия с 270 гр. , содержащего 20% примесей? Какое количество вещества оксида алюминия при этом получится?
V .Домашнее задание:
1 уровень Вычислите объем кислорода (н. у.), выделившегося в результате разложения порции воды массой 9 г.
2 уровень При рентгеноскопическом исследовании организма человека применяют так называемые рентгеноконтрастные вещества. Так, перед просвечиванием желудка пациенту дают выпить суспензию труднорастворимого сульфата бария, не пропускающего рентгеновское излучение. Какие количества оксида бария и серной кислоты потребуются для получения 100 сульфата бария?
3 уровень Прежде чем вылить в канализацию жидкие отходы лабораторных работ, содержащие соляную кислоту, полагается их нейтрализовать щелочью (например, гидроксидом натрия) или содой (карбонатом натрия). Определите массы NaOH и Na 2 CO 3 , необходимые для нейтрализации отходов, содержащих 0,45 моль HCl. Какой объем газа (при н.у.) выделится при нейтрализации указанного количества отходов содой?
Для расчётов очень важно выбрать соответствующие друг другу единицы измерения массы, объёма и количества веществ. С этой целью можно воспользоваться таблицей 7.
Таблица 7
Соотношение некоторых единиц физико-химических величин
Для того чтобы решить расчётную задачу по химии, можно воспользоваться следующим алгоритмом.
- Составить уравнение химической реакции.
- Перевести данные задачи (массу или объём) в количество вещества (моль, кмоль, ммоль).
Если по условию задачи в реакцию вступают вещества, содержащие примеси, то сначала надо определить массу чистого вещества, а затем рассчитать его количество; если в задаче речь идёт о растворе, то сначала надо вычислить массу растворённого вещества, которое затем перевести в количество вещества.
- Над соответствующей формулой в уравнении записать найденное количество вещества, а количества над формулами искомых веществ обозначить через х и у.
- Найти количества искомых веществ, зная, что количественные отношения между веществами соответствуют коэффициентам перед их формулами в уравнении реакции.
- Перевести найденные количества веществ в массу или объём.
- Оформить ответ.
Задача 1. Рассчитайте объём водорода (н. у.), который потребуется для взаимодействия с 480 кг оксида железа (III). Вычислите количество вещества воды, которое при этом образуется.
2. а) Для того чтобы найти количество вещества оксида железа (III), сначала рассчитаем его молярную массу (в данном случае киломолярную, так как масса оксида железа (III) дана в килограммах (см. табл. 7)):
Mr(Fe 2 O 3) = 56 2 + 16 3 = 160;
M(Fe 2 O 3) = 160 кг/кмоль.
б) Найдём количество вещества оксида железа (III) в ки-ломолях, так как исходное данное в задаче предложено в килограммах:
3. Над формулой исходного вещества - оксида железа (III) - в уравнении реакции запишем найденное количество вещества - 3 кмоль, а количества веществ водорода и воды обозначим над их формулами соответственно через х и у:
4. а) Согласно уравнению реакции 1 кмоль оксида железа (III) взаимодействует с 3 кмоль водорода. Следовательно, 3 кмоль оксида железа (III) соответствует в три раза большее количество вещества водорода, т. е. х = 9 кмоль.
б) Рассчитаем объём водорода по найденному количеству вещества:
5. Согласно уравнению реакции из 1 кмоль оксида железа (III) образуется 3 кмоль воды, а из 3 кмоль оксида железа (III) - в три раза большее количество вещества воды, т. е. у = 9 моль.
Ответ: V(Н 2) = 201,6 м 3 ; n(Н 2 O) = 9 кмоль.
Задача 2. Какой объём воздуха (н. у.) потребуется для взаимодействия с 270 г алюминия, содержащего 20% примесей? Какое количество вещества оксида алюминия при этом получится?
3. Над формулой алюминия в уравнении реакции запишем найденное количество - 8 моль, а количества кислорода и оксида алюминия обозначим соответственно через х и у:
4. Согласно уравнению реакции 4 моль алюминия взаимодействует с 3 моль кислорода, в результате чего получается 2 моль оксида алюминия. Следовательно, 8 моль алюминия соответствуют 6 моль кислорода и 4 моль оксида алюминия.
n(O 2) = 6 моль; n(А1 2 O 3) = 4 моль.
5. Рассчитаем объём кислорода по найденному количеству вещества:
V(O 2) = n(O 2) Vm;
V(O 2) = б моль 22,4 л/моль = 134,4 л.
6. Однако в задаче требуется найти объём не кислорода, а воздуха. В воздухе содержится 21% кислорода по объёму. Преобразуя формулу φ = V(O 2)/V(возд), найдём объём воздуха:
V(возд) = V(O 2) : φ(O 2) = 134,4: 0,21 = 640 (л).
Ответ: V(возд) = 640 л; n(Аl 2 O 3) = 4 моль.
Задача 3. Какой объём водорода (н. у.) выделится при взаимодействии 730 г 30%-й соляной кислоты с необходимым по реакции количеством вещества цинка? Каково это количество вещества?
3. Над формулой хлороводорода в уравнении реакции запишем найденное количество вещества - 6 моль, а количество веществ цинка и водорода обозначим соответственно через х и у:
4. Согласно уравнению реакции 2 моль хлороводорода взаимодействует с 1 моль цинка, в результате чего получается 1 моль водорода. Следовательно, 6 моль хлороводорода соответствуют 3 моль цинка и 3 моль водорода.
5. Рассчитаем объём водорода по найденному количеству:
V(H 2) = n(H 2) V m ;
V(H 2) = 3 моль 22,4 л/моль = 67,2 л.
Ответ: V(H 2) = 67,2 л; n(Zn) = 3 моль.
Ключевые слова и словосочетания
- Единицы важнейших величин.
- Алгоритм вычисления по уравнению реакции.
Работа с компьютером
- Обратитесь к электронному приложению. Изучите материал урока и выполните предложенные задания.
- Найдите в Интернете электронные адреса, которые могут служить дополнительными источниками, раскрывающими содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа. Предложите учителю свою помощь в подготовке нового урока - сделайте сообщение по ключевым словам и словосочетаниям следующего параграфа.
Вопросы и задания
- Какой объём водорода (н. у.) и количество вещества соли образуется при взаимодействии соляной кислоты с 540 мг алюминия, содержащего 4% примесей?
- Какая масса оксида кальция получится при разложении 250 кг карбоната кальция, содержащего 20% примесей? Какой объём (н. у.) оксида углерода (IV) при этом выделится?
- Сколько молекул кислорода и какой объём водорода (н. у.) образуется при разложении 180 г воды?
- Придумайте условие задачи, в которой необходимо использовать приведённое ниже уравнение, и решите её:
Н 3 РO 5 + 3NaOH = Na 3 PO 4 + 3H 2 O.
- Придумайте и решите задачу, в условиях которой была бы дана масса раствора вещества с определённой массовой долей растворённого вещества, а требовалось бы найти количество вещества одного из веществ и объём другого. При составлении задачи используйте уравнение реакции:
Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + Н 2 .
Атомно-молекулярное учение.
Основные понятия химии:
Атом - система взаимодействующих элементарных частиц, состоящая из ядра и электронов. Тип атома определяется составом его ядра. Ядро состоит из протонов и нейтронов= нуклоны.
Элемент -совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра,т.е. числом протонов.
Электрон (с греч- янтарь)- элементарная частица,несущая отрицательный заряд.
Изотоп - нуклиды, которые содержат одинаковое число протонов,но разное кол-во нейтронов(отличаются массовыми числами)
Молекула - наименьшая частица вещества, определяемая его свойства.
Ионы - электрически заряженные частицы,образуются при потери или присоединении элетрона.
Радикалы -частицы с неспаренными элементами,если делишь пары пополам,то это радикал.
Простое вещество - состоит из 1 хим элемента.
Аллотропия - способность химических элементов существовать в виде нескольких тел.
Полиморфизм (многообразный) существует в 2 или нескольких структурах и свойств,образуют разную кристаллическую решетку. Кислород=>озон;углерод=>,графит,алмаз.
Изоморфизм - способность сход. по составу веществ образовывать смешанные кристаллы.
Атомная единица массы принято 1/12углерода 12
Относительная молекулярная масса - отношение средней массы атома при его природном изотопном составе к 1/12 массы атома изотопа углерода 12.Масса атома или молекулы любого вещества равна произведению относительной массы на атомную единицу массы.
Молль - единица измерения количества вещества в котором содержится такое кол-во структурных, атомов, ионов, радикалов, в 12 гр. Углерода.
Закон сохранения массы -Масса всех веществ, вступающих в химическую реакцию, равна массе всех продуктов реакции.
Закон постоянства состава -Современная формулировка закона: каждое химически чистое вещество с молекулярным строением независимо от места нахождения и способа получения имеет один и тот же постоянный качественный и количественный состав.
Химическим уравнением (уравнением химической реакции) называют условную запись химической реакции с помощью химических формул, числовых коэффициентов и математических символов.
Правила составления
В левой части уравнения записывают формулы(формулу) веществ, вступивших в реакцию, соединяя их знаком "плюс". В правой части уравнения записывают формулы(формулу) образовавшихся веществ, также соединенных знаком "плюс". Между частями уравнения ставят стрелку. Затем находят коэффициенты - числа, стоящие перед формулами веществ, чтобы число атомов одинаковых элементов в левой и правой частях уравнения было равным.
Для составления уравнений химических реакций, кроме знания формул реагентов и продуктов реакции, необходимо верно подобрать коэффициенты. Это можно сделать, используя несложные правила:
1. Перед формулой простого вещества можно записывать дробный коэффициент, который показывает количество вещества реагирующих и образующихся веществ.
2. Если в схеме реакции есть формула соли, то вначале уравнивают число ионов, образующих соль.
3. Если участвующие в реакции вещества содержат водород и кислород, то атомы водорода уравнивают в предпоследнюю очередь, а атомы кислорода - в последнюю.
4. Если в схеме реакции имеется несколько формул солей, то необходимо начинать уравнивание с ионов, входящих в состав соли, содержащей большее их число.
Расчеты по химическим уравнениям
Памятка для расчета по химическим уравнениям
Для того, чтобы решить расчетную задачу по химии, можно воспользоваться следующим алгоритмом – сделать пять шагов:
1. Составить уравнение химической реакции.
2. Над формулами веществ записать известные и неизвестные величины с соответствующими единицами измерения (только для чистых веществ, без примесей). Если по условию задачи в реакцию вступают вещества, содержащие примеси, то сначала нужно определить содержание чистого вещества.
3. Под формулами веществ с известными и неизвестными записать соответствующие значения этих величин, найденные по уравнению реакций.
4. Составить и решить пропорцию.
5. Записать ответ.
Соотношение некоторых физико-химических величин и их единиц
Масса (m) : г; кг; мг
Кол-во в-ва (n) : моль; кмоль; ммоль
Молярная масса (M): г/моль; кг/кмоль; мг/ммоль
Объём (V) : л; м 3 /кмоль; мл
Молярный объём(V m) : л/моль; м 3 /кмоль; мл/ммоль
Число частиц (N): 6 10 23 (число Авагадро – N A); 6 10 26 ; 6 10 20
"Не для муки, а для науки."
(Народная мудрость)
Расчеты по уравнениям химических реакций
Классификация химических реакций. Реакции соединения, разложения, замещения, двойного обмена, окислительно-восстановительные реакции. Уравнения химических реакций. Подбор стехиометрических коэффициентов в уравнениях реакций. Расчеты по уравнениям реакций. Определение количества вещества и массы реагентов и продуктов. Определение объема газообразных реагентов и продуктов. Теоретический и практический выход продукта реакции. Степень чистоты химических веществ.
Примеры решения типовых задач
Задача 1. При рентгеноскопическом исследовании организма человека применяют так называемые рентгеноконтрастные вещества. Так, перед просвечиванием желудка пациенту дают выпить суспензию труднорастворимого сульфата бария, не пропускающего рентгеновское излучение. Какие количества оксида бария и серной кислоты потребуются для получения 100 сульфата бария?
Решение.
BaO + H 2 SO 4 = BaSO 4 + H 2 O
m (BaSO 4) = 100 г; M (BaSO 4) = 233 г/моль
n (BaO) = ?
n (H 2 SO 4) = ?
В соответствии с коэффициентами уравнения реакции, которые в нашем случае все равны 1, для получения заданного количества BaSO 4 требуются:
n (BaO) = n (BaSO 4) = m (BaSO 4) / M(BaSO 4) = 100: 233
[г: (г/моль)] = 0,43 моль
n (H 2 SO 4) = n (BaSO 4) = m (BaSO 4) / M (BaSO 4) = 100: 233
[г: (г/моль)] = 0,43 моль
Ответ. Для получения 100 г сульфата бария требуются 0,43 моль оксида бария и 0,43 моль серной кислоты.
Задача 2. Прежде чем вылить в канализацию жидкие отходы лабораторных работ, содержащие соляную кислоту, полагается их нейтрализовать щелочью (например, гидроксидом натрия) или содой (карбонатом натрия). Определите массы NaOH и Na 2 CO 3 , необходимые для нейтрализации отходов, содержащих 0,45 моль HCl. Какой объем газа (при н.у.) выделится при нейтрализации указанного количества отходов содой?
Решение. Запишем уравнения реакций и условия задачи в формульном виде:
(1) HCl + NaOH = NaCl + H 2 O
(2) 2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2
n (HCl) = 0,45 моль; M(NaOH) = 40 г/моль;
M (Na 2 CO 3) = 106 г/моль; V M = 22,4 л/моль (н.у.)
n (NaOH) = ? m (NaOH) = ?
n (Na 2 CO 3) = ? m (Na 2 CO 3) = ?
V (CO 2) = ? (н.у.)
Для нейтрализации заданного количества HCl в соответствии с уравнениями реакций (1) и (2) требуется:
n (NaOH) = n (HCl) = 0,45 моль;
m (NaOH) = n (NaOH) . M (NaOH) = 0,45 . 40
[моль. г/моль] = 18 г
n (Na 2 CO 3) = n
m (Na 2 CO 3) = n (Na 2 CO 3) / M (Na 2 CO 3) = 0,225 . 106
[моль. г/моль] = 23,85 г
Для расчета объема углекислого газа, выделившегося при нейтрализации по реакции (2), дополнительно используется уравнение, связывающие между собой количество газообразного вещества, его объем и молярный объем:
n (CO 2) = n (HCl) / 2 = 0,45: 2 [моль] = 0,225 моль;
V (CO 2) = n (CO 2) . V M = 0,225 . 22,4 [моль. л/моль] = 5,04 л
Ответ. 18 г NaOH; 23,85 г Na 2 CO 3 ; 5,04 л CO 2
Задача 3. Антуан-Лоран Лавуазье открыл природу горения различных веществ в кислороде после своего знаменитого двенадцатидневного опыта. В этом опыте он сначала длительное время нагревал в запаянной реторте навеску ртути, а позже (и при более высокой температуре) - образовавшийся на первом этапе опыта оксид ртути(II). При этом выделялся кислород, и Лавуазье стал вместе с Джозефом Пристли и Карлом Шееле первооткрывателем этого важнейшего химического элемента. Рассчитайте количество и объем кислорода (при н.у.), собранный при разложении 108,5 г HgO.
Решение. Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде:
2HgO = 2Hg + O 2
m (HgO) = 108,5 г; M (HgO) = 217 г/моль
V M = 22,4 л/моль (н.у.)
V (O 2) = ? (н.у.)
Количество кислорода n (O 2), который выделяется при разложении оксида ртути(II), составляет:
n (O 2) = 1/2 n (HgO) = 1/2 m (HgO) / M (HgO) = 108,5 / (217 . 2}
[г: (г/моль)] = 0,25 моль,
а его объем при н.у. - V (O 2) = n (O 2) . V M = 0,25 . 22,4
[моль. л/моль] = 5,6 л
Ответ. 0,25 моль, или 5,6 л (при н.у.) кислорода.
Задача 4. Важнейшая проблема в промышленном производстве удобрений - получение так называемого "связанного азота". В настоящее время ее решают путем синтеза аммиака из азота и водорода. Какой объем аммиака (при н.у.) можно получить в этом процессе, если объем исходного водорода равен 300 л, а практический выход (z) - 43 %?
Решение. Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде:
N 2 + 3H 2 = 2NH 3
V (H 2) = 300 л; z(NH 3) = 43% = 0,43
V (NH 3) = ? (н.у.)
Объем аммиака V (NH 3), который можно получить в соответствии с условием задачи, составляет:
V (NH 3) практ = V (NH 3) теор. z(NH 3) = 2/3 . V (H 2) . z(NH 3) =
2/3 . 300 . 0,45 [л] = 86 л
Ответ. 86 л (при н.у.) аммиака.
Если приведенные здесь типовые задачи стали Вам совершенно понятны, приступайте к решению