Алгоритм розв’язування розрахункових задач
І рівень. Розклали
кальцій карбонат масою 5 кг. Обчисліть масу утвореного кальцій оксиду,
якщо схема реакції така: СаСО3 —» СаО + СО2.
Дано: m(CaСO3)=5кг=5000г.
Знайти: m(CaО)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо
рівняння реакції:
5000 г х г
CaСО3 = СаО +
СO2↑
100 г 56 г
Над
формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні
співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1
моль кальцій карбонату з утворенням 1 моль кальцій оксиду.
Обчислюємо
молярні маси (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 1 моль:
Mr(CаО)=Ar(Cа)+Ar(О)=40+16=56,
M(CаО)=56 г/моль. Маса 1 моль=56г.
Mr(CаСO3)=Ar(Cа)+Ar(С)+3•Ar(О)=40+12+3•16=100,
M(CаСO3)=100 г /моль. Маса
1 моль=100 г.
Записуємо
під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо
пропорцію і розв'язуємо її.
5000
г / 100 г= х г / 56 г, звідси х=5000г•56г/100г= 2800 г=2,8кг.
Відповідь: m(CаО)=2,8 кг.
ІІ спосіб.
Записуємо
рівняння реакції: CaСО3=СаО+СO2↑
Обчислюємо
молярні маси (M г/моль = Mr) речовин.
Mr(CаО)=Ar(Cа)+Ar(О)=40+16=56,
M(CаО)=56 г/моль.
Mr(CаСO3)=Ar(Cа)+Ar(С)+3•Ar(О)=40+12+3•16=100, M(CаСO3)=100г/моль.
Обчислюємо
кількість речовини кальцій карбонату масою 5000г за формулою y=m/M.
y(CаСO3)=5000г
: 100 г/моль=50 моль.
Мольні
співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1
моль кальцій карбонату з утворенням 1 моль кальцій оксиду, кількість
речовин є однаковою, тому y(CаО)=50 моль. Обчислюємо масу
кальцій оксиду кількістю речовини 50 моль за формулою m=y•M.
m(CаО)=50
моль•56 г/моль = 2800 г=2,8 кг.
Відповідь: m(CаО)=2,8 кг.
ІІ рівень. Обчисліть
об’єм газу (н.у.), що виділиться під час реакції, за даними задачі І рівня.
Дано: m(CaСO3)=5кг=5000г.
Знайти: V(СO2)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо
рівняння реакції:
5000 г
х л
CaСО3 = СаО + СO2↑
100 г
22,4 л
Над
формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні
співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1
моль кальцій карбонату з виділенням 1 моль карбон (IV) оксиду (1 моль газу за н.у. займає об'єм 22,4
л).
Обчислюємо
молярну маси (M г/моль = Mr) речовини й, відповідно, масу 1
моль:
Mr(CаСO3)=Ar(Cа)+Ar(С)+3•Ar(О)=40+12+3•16=100,
M(CаСO3)=100 г /моль. Маса
1 моль=100 г.
Записуємо
під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо
пропорцію і розв'язуємо її.
5000
г / 100 г= х л / 22,4 л,
звідси х=5000г•22,4 л/100г= 1120л.
Відповідь: V(СO2)=1120 л.
ІІ спосіб.
Записуємо
рівняння реакції: CaСО3=СаО+СO2↑
Обчислюємо
молярні маси (M г/моль = Mr) кальцій карбонату і карбон (IV)
оксиду.
Mr(CаСO3)=Ar(Cа)+Ar(С)+3•Ar(О)=40+12+3•16=100, M(CаСO3)=100г/моль.
Mr(CО2)=Ar(C)+2•Ar(О)=12+2•16=44, M(CО2)=44 г/моль.
Обчислюємо
кількість речовини кальцій карбонату масою 5000г за формулою y=m/M.
y(CаСO3)=5000г
: 100 г/моль=50 моль.
Мольні
співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1
моль кальцій карбонату з виділенням 1 моль карбон (IV) оксиду, кількість
речовин є однаковою, тому y(CО2)=50 моль.
Обчислюємо об'єм карбон (IV) кількістю речовини 50 моль за формулою
V=y•Vм, де Vм-постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль.
V(СO2)=50
моль•22,4 л/моль=1120 л.
Відповідь: V(СO2)=1120 л.
III рівень. Дигідрогенсульфід
об’ємом 5,6 л повністю згорів у атмосфері кисню. Обчисліть об’єм (н.у.) та
кількість речовини утвореного сульфур (ІV) оксиду.
Дано: V(H2S)=5,6
л. Знайти V(SO2)-? y(SO2)-?
Розв'язання.
І спосіб.
Записуємо рівняння реакції:
Записуємо рівняння реакції:
5,6
л
х л
2H2S + 3O2 = 2H2O
+ 2SO2↑
44,8
л
44,8 л
Над
формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні
співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2
моль дигідрогенсульфіду H2S з виділенням 2
моль сульфур (IV) оксиду SO2. Знаємо, що 1 моль газу
займає об'єм 22,4 л за н.у., тому 2 моль газу займе об'єм у два рази
більший, тобто 44,8 л.
Записуємо
під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо
пропорцію і розв'язуємо її.
5,6 л /
44,8 л = х л / 44,8 л, звідси х=5,6 л • 44,8 л/ 44,8 л=5,6 л.
Обчислюємо
кількість речовини сульфур (IV) оксиду об'ємом 5,6 л за формулою
y=V/Vм, де Vм - постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у.
y( SO2)=5,6 л :
22,4 л/моль = 0,25 моль.
Відповідь: V(SO2)=5,6 л; y(SO2)=0,25
моль.
ІІ спосіб.
Записуємо рівняння
реакції: 2H2S+3O2=2H2O+2SO2↑
Обчислюємо
кількість речовини дигідрогенсульфіду H2S об'ємом 5,6 л за
формулою y=V/Vм, де Vм - постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у.
y(H2S)=5,6 л : 22,4 л/моль = 0,25 моль.
Мольні
співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало
2 моль дигідрогенсульфіду H2S з утворенням 2
моль сульфур (IV) оксиду SO2, тобто кількість речовини є
однакова, тому y(SO2)=0,25 моль.
Обчислюємо
об'єм сульфур (IV) оксиду кількістю речовини 0,25 моль.
З формули
y=V/Vм, де Vм - постійна величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у., знаходимо V=y•Vм.
V(SO2)=0,25
моль • 22,4 л/моль = 5,6
л.
Відповідь: V(SO2)=5,6 л; y(SO2)=0,25
моль.
IVрівень. Двовалентний метал масою
3 г повністю прореагував з розчином хлоридної кислоти. Виділився газ об’ємом
2,8 л (н. у.). Обчисліть, який метал вступив в реакцію. Укажіть тип
хімічного зв’язку в речовині, що залишилася в розчині.
Дано: E -
двовалентний елемент, m(E)=3 г, V(H2)=2,8
л. Знайти: Е-?
Розв'язання.
І спосіб
Беручи до
уваги те, що елемент двовалентний і формула солі матиме вигляд ЕCl2 записуємо
рівняння реакції.
3 г
2,8л
Е
+ 2HCl = ECl2 +
H2↑
х г
22,4 л
Над
формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні
співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагував 1
моль двовалентного металу Е з виділенням 1 моль водню H2 (1
моль газу за н.у. займає об'єм 22,4 л).
Записуємо
під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо
пропорцію і розв'язуємо її.
3 г /
х г= 2,8 л / 22,4 л, звідси х=3г•22,4 л/2,8л=24 г.
Отримали,
що маса 1 моль двовалентного металу рівна 24 г, тобто молярна маса M(E)=24
г/моль.
Оскільки
М г/моль=Mr, отримуємо молекулярна маса Mr(E)=24.
Отже,
шуканий двовалентний метал магній Mg.
Залишився магній
хлорид MgCl2 -
йонний тип хімічного зв'язку, бо виникає між атомами елементів, що різко
відрізняються електронегативністю, тобто між типовими металічними Mg і
неметалічними Cl елементами.
Відповідь: магній Mg, MgCl2 - йонний
тип хімічного зв'язку.
ІІ спосіб
Беручи до
уваги те, що елемент двовалентний і формула солі матиме вигляд ЕСl2 записуємо
рівняння реакції: Е+2HCl=ECl2+H2↑
Обчислюємо
кількість речовини водню об'ємом 2,8л за формулою y=V/Vм, де Vм-постійна
величина і дорівнює 22,4 л/моль за н.у.
y(Н2)=2,8л:22,4л/моль =0,125
моль
Мольні
співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагував 1
моль двовалентного металу Е з виділенням 1 моль водню H2 ,
кількість речовини дввалентного металу і водню однакова, тому у(Е)=0,125 моль.
Обчислимо
молярну масу двовалентного металу.
З формули
y=m/M знаходимо M=m/y.
M=3 г :
0,125 моль=24 г/моль.
Оскільки
М г/моль=Mr, отримуємо молекулярна маса Mr(E)=24.
Отже,
шуканий двовалентний метал магній Mg.
Залишився магній
хлорид MgCl2 -
йонний тип хімічного зв'язку, бо виникає між атомами елементів, що різко
відрізняються електронегативністю, тобто між типовими металічними Mg і
неметалічними Cl елементами.
Відповідь: магній Mg, MgCl2 - йонний
тип хімічного зв'язку.
Немає коментарів:
Дописати коментар