Тема курса: «Различные подходы к решению задач по химии» Цель: привитие интереса к химии и дальнейшему его изучению в 10-11 классах на более сложном уровне. - презентация

1 Тема курса: «Различные подходы к решению задач по химии» Цель: привитие интереса к химии и дальнейшему его изучению в классах на более сложном уровне

2 Читаешь- значит хочешь овладеть расчетными умениями, научиться анализировать условия задач и решать их, пояснять каждое действие. Заинтересовался, значит хочешь приобрети умения разъяснять решения в устной или письменной форме; записывать решение, используя знания химического языка; делать обобщающие выводы на основе произведенных вычислений. Если это так, то тогда старайся, решай и пройди тест до конца.. Желаю успеха!

3 Правила пользования презентацией. Горячие клавиши: - следующий слайд - предыдущий слайд - перейти к выполнению задач - перейти к следующей теме - перейти к содержанию - значит молодец

4 Содержание Тема 1. Вычисление относительной молекулярной массы вещества по химическим формулам и массовой доле элемента в веществе Тема 2. Вычисления с использованием понятия «количество вещества Тема 3. Вычисления по химическим уравнениям Тема 4. Массовая доля растворенного вещества в растворе Тема 5. Вычисления массы продукта реакции по известной массе исходного вещества, содержащего определенную массовую долю примеси Тема 6. Вычисления по термохимическим уравнениям Тема 7. Вычисление массы (объема или количества вещества) продукта реакции, если одно из исходных веществ взято в избытке Тема 8. Вычисление массы продукта реакции, если известна массовая доля выхода продукта реакции по сравнению с теоретически возможным Тема 9. Контрольная работа «Проверь себя»

5 Тема 1: «Вычисление относительной молекулярной массы вещества по химическим формулам и массовой доле элемента в веществе» Цель: 1.Научить учащихся находить отношения масс элементов по химической формуле и вывести формулы сложных веществ. 2.Углубить знания о массовых долях химических элементов в сложном веществе и находить формулы веществ по известным массовым долям химических элементов. Молекула простого или сложного вещества состоит из определенного числа атомов (n), а значит, относительную молекулярную массу вычисляют сложением относительных атомных масс элементов с учетом числа атомов каждого из них в соединении. Мг (вещества) =n 1 Аг (эл1) +n 2 Аг (эл2) ) +n 3 Аг (эл3) Например: Массовая доля элемента в веществе (ω) показывает, какую часть составляет масса атомов элемента от массы молекулы вещества. Это отношение выражается формулой ω= nA r / M r

6 Алгоритм решения задач на нахождение массовой доли элемента в веществе: 1.Записываем условие задачи. 2.Записываем формулу для расчета массовой доли элемента в веществе: в долях - ω= nA r / M r, в процентах - ω=( nA r : M r )100% 3. Находим по таблице значения относительных атомных масс химических элементов, составляющих молекулу вещества. 4. Записываем их значение 5.Определяем количество атомов химических элементов, составляющих молекулу вещества 6.Рассчитываем относительную молекулярную массу вещества по формуле: (вещества) M r =n 1 A r (эл1) +n A r (эл2) ) +n 3 A r (эл3) 7. Полученные величины подставляем в формулу ω= nA r / M r и производим расчет.

7 Задача 1. Вычислите массовые доли водорода и кислорода в молекуле воды. Дано: Н 2 О Найти: ω (Н) = ? ω (О)=? Решение: ω= nA r / M r А r (О) = 16; А r (H) = 1. В молекуле Н 2 О: n(H) = 2, n(О) = 1 Мг (Н 2 О) = = 18 2)ω (О)= 116 / 18 =0.89. или 89% ω (Н)= 21 / 18 =0.11. или 11% Ответ: В Н 2 О содержится 11% водорода и 89% киcлорода.

8 Задача 2. Вывести простейшую формулу вещества, в котором массовые доли кальция, фосфора и кислорода соответственно составляют 38,7%, 20% и 41,3%. Дано: ω (Са) = 38,7% ; ω (Р) = 20% ; ω (О) = 41,3% ; Найти: Са х Р у О z ? Решение: 1) Х :У : Z = ω (Са) / A r (Са) : ω (Р) / A r (Р) : ω (О) / A r (О) Х :У : Z = 38,7/40 : 20/31 : 41,3/16 = 0,9675 : 0,6452 : 2,5813 2)принимаем 0,3226 за 1 часть Х :У : Z = 3 : 2 : 8 3)Записываем «сырую» формулу: Са 3 Р 2 О 8, строим правильную формулу: Са 3 ( Р О 4 ) 2 Ответ: Са 3 ( Р О 4 ) 2

9 Задачи для самостоятельного решения З.1 Определите массовые доли элементов в серной кислоте, формула которой H 2 SО 4 З.2 Вычислите массовые доли элементов в молекуле оксида железа (III). З.3 Запишите формулу молекулы сахарозы, зная, что в ее состав входят 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода. Используя выведенную формулу сахарозы, вычислите ее относительную молекулярную массу и массовые доли углерода, водорода, и кислорода в ее составе. З.4. Вывести формулу вещества с молярной массой 46 г/моль, если состав его, выраженный в массовых долях следующий: азот 30,43 %; кислород 69,57%.

10 З.1 Определите массовые доли элементов в серной кислоте, формула которой H 2 SО 4 Ответ 1: ω (Н) = 2,04%, ω (S) = 32,65%, ω (О) = 65,31% Ответ 2: ω (S) = 2,04%, ω (Н) = 32,65%, ω (О) = 65,31%, Ответ 3 : ω (Н) = 2,04%, ω (О) = 32,65%, ω (S) = 65,31%, Ответ 4 : ω (Н) = 12,04%, ω (S) = 12,65%, ω (О) = 75,31%,

11 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение атомных масс химических элементов, предложенных в задаче 2) Сравните с правильными: А r (О) = 16; А r (H) = 1; А r (S) = 32. 3) Еще раз вычислите относительную молекулярную массу серной кислоты 4) Сравните с правильной : Мг (Н 2 S О 4 ) = = 98 5) Отследите правильность написания формулы ω= nA r / M r и правильность подстановки числовых значений

12 З.2 Вычислите массовые доли элементов в молекуле оксида железа (III). Ответ 1: ω (Fe) = 50%, ω (О) = 50%. Ответ 2: ω (Fe) = 7%, ω (О) = 3%. Ответ 3: ω (Fe) = 30%, ω (О) = 70%. Ответ 4: ω (Fe) = 70%, ω (О) = 30%.

13 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение атомных масс химических элементов, предложенных в задаче 2) Сравните с правильными: А r (Fe) = 56; А r (О) = 16. 3) Еще раз вычислите относительную молекулярную массу оксида железа (III) 4) Сравните с правильной : Мг (Fe 2 O 3 ) = = 100 5) Отследите правильность написания формулы ω= nA r / M r и правильность подстановки числовых значений

14 З.3 Запишите формулу молекулы сахарозы, зная, что в ее состав входят 12 атомов углерода, 22 атома водорода и 11 атомов кислорода. Используя выведенную формулу сахарозы, вычислите ее относительную молекулярную массу и массовые доли углерода, водорода, и кислорода в ее составе. Ответ 1: С 12 Н 22 О 11; ω (С) =4,211%, ω (Н) = 0,643%, ω (О) = 5,146%, Ответ 2: С 12 Н 22 О 11; ω (С) =42,11%, ω (Н) = 6,43%, ω (О) = 51,46%, Ответ 3: С 12 Н 22 О 11; ω (С) =51,46%, ω (Н) = 6,43%, ω (О) = 42,11%, Ответ 4: С 12 Н 22 О 11; ω (С) =42%, ω (Н) = 6 %, ω (О) = 51%,

15 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте правильность написания формулы сахарозы 2) Сравните с правильным С 12 Н 22 О 11 3)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение атомных масс химических элементов, предложенных в задаче 4) Сравните с правильными: А r (С) = 12, А r (Н) = 1, А r (О) = 16. 5) Еще раз вычислите относительную молекулярную массу сахарозы 6) Сравните с правильной : Мг (С 12 Н 22 О 11 ) = = 342 7) Отследите правильность написания формулы ω= nA r / M r и правильность подстановки числовых значений

16 З.4. Вывести формулу вещества с молярной массой 46 г/моль, если состав его, выраженный в массовых долях следующий: азот 30,43%; кислород 69,57%. Ответ 1: NО Ответ 2: NO 3 Ответ 3: NО 2 Ответ 4: N 2 O

17 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение атомных масс химических элементов, предложенных в задаче 2) Сравните с правильными: А r (N) = 14, А r (О) = 16. 3) Отследите правильность написания формулы ω= nA r / M и вывода из нее новой : n = ω M / A r 4)Проверьте правильность подстановки числовых значений

18 Молодец ! Фото: Яндекс Тебе все удалось! Приступай ко второй теме решения задач

19 Тема2. «Вычисления с использованием понятия «количество вещества»» Цель: 1.Повторить и углубить основные понятия, используемые при количественных расчетах. 2. Научиться производить расчеты по теме разными способами. Количеством вещества - физическая величина, определяемая числом структурных элементов (атомов, молекул, ионов,электронов ), содержащихся в системе. Количество вещества обозначают греческой буквой v или латинской п. ν= N/N A ; ν = m/M ; ν = V /V m N – число молекул N A - число Авогадро (N А ) = молекул или атомов/моль m – масса (г) M – молярная масса (г/моль) V – объем (м 3 ) V m - молярный объем = 22,4 г/моль Единицей количества вещества является моль.

20 Задача 1. Сколько атомов содержится в 2 моль серы? Дано: v (S) =2 моль ; N А = атомов/моль Найти: N (S)-? Решение: А)методом пропорции Если 1 моль серы (S) содержит атомов, то 2 моль серы (S) содержит Х атомов. Отсюда Х = ( ) : 1 = атомов. Ответ: N (S) = атомов. Б)подстановка в формулу, с ее преобразованием ν= N/N A, значит N = νN A N(S) = 2 моль атомов/моль = атомов. Ответ: N (S) = атомов.

21 Задача 2. Какое количество вещества содержит 1, молекул воды? Дано: ; N (H 2 O) = = 1, молекул; N А = молекул/моль Найти: v (H 2 O) =? Решение: А)методом пропорции Если молекулы воды содержатся в 1 моль воды, то 1, молекулы воды, содержатся в Х моль воды. Отсюда Х = 1, молекул 1моль / молекул = 0,2 моль Ответ: v (H 2 O) = 0,2 моль Б)подстановка в формулу ν= N/N A v (H 2 O) =1, молекул / молекул/моль = 0,2 моль. Ответ: v (H 2 O) = 0,2 моль Аналогично решаются задачи с использованием массы и объема.

22 Задачи для самостоятельного решения З.1 Вычислите массу серной кислоты (H 2 SO 4 ), взятую количеством вещества 0,25 моль. З.2 Определите количество вещества и число молекул, составляющие 11 г углекислого газа. З.3 Какое количество вещества составляют молекул азота? З.4 Какой объем занимают 0,2 моль азота? З.5 Сколько молекул содержится в 5 моль газа водорода (H 2 )? З.6Медная проволока массой 6,4 г имеет длину 1 м. Какой длины кусок проволоки нужно отрезать, чтобы в нем содержался 1 моль меди? З.7 Вы купили пачку поваренной соли массой 1 кг. Какое количество вещества хлорида натрия там содержится? Сколько стоит 1 моль соли? З.8 Сколько молекул содержится в 150 г оксида азота (IV) NO 2 ? Какое количество вещества составляет эта масса оксида азота (IV)? З.9 Сколько молекул содержится в воде массой 72 г? З.10 Какое количество вещества заключено в углекислом газе массой 110 г?

23 З.1 Вычислите массу серной кислоты (H 2 SO 4 ), взятую количеством вещества 0,25 моль. Ответ 1: m( H 2 SO 4 ) = 2,45 г. Ответ 1: m( H 2 SO 4 ) = 24,5 г. Ответ 1: m( H 2 SO 4 ) = 0, 245 г. Ответ 1: m( H 2 SO 4 ) = 245 г.

24 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение атомных масс химических элементов, предложенных в задаче 2) Сравните с правильными: А r (Н) = 1, А r (S) = 32, А r (О) = 16 3) Отследите правильность написания формулы: ν = m /M и вывода из нее новой : m = ν M 4)Проверьте правильность подстановки числовых значений

25 З.2 Определите количество вещества и число молекул, составляющие 11 г углекислого газа. Ответ: ν( СО 2 ) = 0,25 моль ; N(СО 2 ) = 1, молекул. Ответ 1 : ν(СО 2 ) = 0,25 моль ; N(СО 2 ) = 1, молекул. Ответ 2 : ν(СО 2 ) = 0,25 моль ; N(СО 2 ) = 1, молекул. Ответ 1 : ν(СО 2 ) = 0,25 моль ; N(СО 2 ) = 1, молекул. Ответ 1 : ν(СО 2 ) = 0,25 моль ; N(СО 2 ) = 1, молекул.

26 Ответ неверный Подсказка: 1)Сравните правильность написания формулы углекислого газа: CO 2 2)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение атомных масс химических элементов, составляющих формулу 3) Сравните с правильными: А r (С) = 12, А r (О) = 16 4) Пересчитайте молярную массу и сравните с правильным значением : M(CO 2 ) = 44 г/моль 3) Отследите правильность написания формулы: ν = m /M 4)Проверьте правильность подстановки числовых значений и вычисления 5) Отследите правильность написания формулы: ν= N/N A и вывода из нее новой : N = ν N A 6)Проверьте правильность подстановки числовых значений и вычисления

27 З.3 Какое количество вещества составляют молекул азота? Ответ 1: ν = 16 моль Ответ 2: ν =0, 6 моль Ответ 3: ν = 6 моль Ответ 4: ν = 60 моль

28 Ответ неверный Подсказка: 1) Отследите правильность написания формулы: ν= N/N A 2) Проверьте правильность написания числа Авогадро: N A = молекул /моль 3)Проверьте правильность подстановки числовых значений и вычисления

29 З.4. Какой объем занимают 0,2 моль азота? Ответ: V(N 2 ) = 4,48 л Ответ 1: V(N 2 ) = 4,48 л Ответ 2: V(N 2 ) = 4,48 л Ответ 3: V(N 2 ) = 4,48 л Ответ 4: V(N 2 ) = 4,48 л

30 Ответ неверный Подсказка: 1)Посмотрите, правильно ли вы выразили молярный объем газов 2) Сравните с правильным : V m = 22,4 моль/л 3) Отследите правильность написания формулы количества вещества через объем: ν = V /V m и вывода из нее новой : V = ν V m 4)Проверьте правильность подстановки числовых значений и вычисления

31 Молодец !Тебе все удалось! Приступай к третьей теме решения задач

32 Тема3. «Вычисления по химическим уравнениям» Цель: самостоятельно проводить химические вычисления по уравнениям реакций, развивая умения грамотного использования различных способов рассуждения при решении В основу написания уравнений химических реакций положен закон сохранения массы веществ. Пользуясь уравнением реакции, можно производить разнообразные расчеты. Алгоритм решения задач на вычисление по химическим уравнениям: 1. Внимательно прочитать текст задачи. 2. Записать условие задачи. 3. Составить уравнение описанной в задаче реакции. 4. Провести анализ условия задачи. Все, что дано ставим над формулой вещества: если дана масса, то под формулой ставим массу, рассчитывая ее, пользуясь формулой m = vM, где ν – количество вещества, численно равное коэффициентам перед формулами веществ, выраженное в моль; М – молярная масса веществ, численно равная относительной молекулярной массе (М r ), выраженная в г/моль; Если над формулой поставлен объем (V), то под формулой ставим объем, рассчитывая его по формуле V = V m ν, где ν – количество вещества, численно равное коэффициентам перед формулами веществ, выраженное в моль; V m – молярный объем, равный 22,4л/моль Неизвестные массу принимаем за Х г, объем – за Хл

33 Задача 1. Рассчитайте массу кислорода, необходимую для получения 40 г оксида меди (II) окислением меди. Дано: m (СиО) =40 г Найти: m(О 2 )=? Решение: Хг 40г 2Cu + O 2 = 2CuO 32г 160г m(O 2 ) =М (О 2 ) ν (О 2 ) = 32 г/моль 1 моль = 32 г m (СиО) = М (СиО) ν (СиО) =80 г/моль 2 моль = 160 г 1-й способ. Сравнить массу оксида меди (II), данную в условии задачи - 40 г с массой оксида меди (II), полученной согласно уравнению г: 40 г

34 2-й способ. Вычисляем количество вещества, используя формулу v = m/M: v(CuO) =40 г : 80 г/моль = 0,5 моль По уравнению реакции для получения 0,5 моль СиО кислорода нужно в 2 раза меньше (смотрим на коэффициенты), т. е. 0,25 моль. Значит m (О 2 ) = 32 г/моль 0,25 моль = 8 г Ответ: m(О 2 ) = 8г 3-й способ. Составлением пропорции Данная запись показывает, что для получения 160 г СиО требуется 32 г О 2, а для получения 40 г СиО нужно Х г О 2. Записываем эту зависимость в виде пропорции: 160г – 32г 40г - Хг Или 160 : 40 = 32 : Х; Или Х : 40 = 32 : 160; Или 32 : 160 = Х : 40 Х = 32г 40г / 160г = 8г Ответ: m(О 2 ) = 8г

35 Задача 2. Для восстановления меди из оксида меди (II) израсходован водород объемом 1,12 л (н.у.). Какая масса меди при этом выделилась? Дано: V (H 2 ) = 1,12л Найти: m(Сu)- ? Решение: 1,12л Хг CuO + H 2 = Cu + H 2 O 22,4л 64г V(H 2 ) =V m / ν (H 2 ) = 22.4л/моль 1моль = 22,4 л m(Сu) = М(Сu) ν (Сu) = 64г/моль 1 моль =64г Решение: 1-й способ ( методом составления пропорции) 1,12л/ 22,4л = Хг / 64г ; Х = ( 1,12 64 ) / 22,4 = 3,2г Ответ: m(Сu) = 3,2г

36 Задача 3 Определите объем водорода, вступившего в реакцию с 15 л кислорода при образовании воды. Дано: V (О 2 ) = 15 л Найти: V (H 2 ) = ? Решение: Хл 15л 2 Н 2 + О 2 = 2 Н 2 О 44,8л 22,4л V(H 2 ) =V m / ν (H 2 ) = 22.4л/моль 2моль = 44,8 л V(О 2 ) =V m / ν (О 2 ) = 22.4л/моль 1моль = 22,4 л 1-й способ ( методом составления пропорции) 22,4л / 15л = 44,8л / Хл ; Х = 15 44,8 / 22,4 = 30л Ответ: V(H 2 ) = 30л 2-й способ ( методом составления пропорции с учетом правила объемных отношений) В случае газообразных веществ можно сформулировать следующее правило: объемы участвующих в реакции и образующихся в результате реакции газов относятся друг к другу как соответствующие коэффициенты в уравнении. Хл 15л 2 Н 2 + О 2 = 2 Н 2 О 2V 1V Пропорция приобретет вид: 1V / 2V = 15л / Хл ; Х =(15 2 ) / 1 = 30л Ответ: V(H 2 ) = 30л

37 Задачи для самостоятельного решения З.1 Какой объем водорода (при н. у.) можно получить при действии 0,2 моль цинка на раствор серной кислоты? З.2 Какова масса нитрата меди, образующегося при взаимодействии 4 г оксида меди (II) с азотной кислотой? З.3 Какое количество вещества воды можно получить, если сжечь 3 моль газа водорода? З.4Рассчитайте массу железа, которое окислилось при ржавлении стальной трубы, если с трубы убрали ржавчину, масса которой в переводе на оксид железа (III) равна 480 г. З.5Юный радиотехник при травлении омедненной платы опустил ее в раствор хлорида железа (III). Какая масса меди перейдет в раствор, если в результате реакции, идущей согласно уравнению 2FeCl 3 + Cu = 2FeCl 2 + CuCl 2, выделилось 1,35 г хлорида меди (II)? З.6 Для восстановления меди из оксида меди (II) израсходован водород объемом 1,12 л (н.у.). Какая масса меди при этом выделилась? З.7 Для дезинфекции животноводческих помещений их заполняют сернистым газом. Определите, какую массу серы нужно сжечь, чтобы получить 300 м 3 сернистого газа (р (SO 2 ) =2,86 г/л). З.8Рассчитайте, какое количество вещества углекислого газа(СО 2 ) получится при сгорании 6 г угля (С)

38 З.1 Какой объем водорода (при н. у.) можно получить при действии 0,2 моль цинка на раствор серной кислоты? Ответ 1: V(Н 2 ) = 44,8 л. Ответ 2: V(Н 2 ) = 22,4л. Ответ 3: V(Н 2 ) = 2,24 л. Ответ 4: V(Н 2 ) = 4,48 л.

39 Ответ неверный Подсказка: 1)Посмотрите, правильно ли написано уравнение реакции 2) Сравните с правильным : Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2 3) Отследите правильность расстановки данных по условию задачи –вверху и рассчитанных – внизу 4) Посмотрите, правильно ли вы записали количество вещества цинка (см. на коэффициенты) и объем 1 моль водорода 5)Проверьте правильность составленной пропорции и вычисления по ней Х

40 З.2 Какова масса нитрата меди, образующегося при взаимодействии 4 г оксида меди (II) с азотной кислотой? Ответ: m(Cu(NO 3 ) 2 ) = 9.4г Ответ 1: m(Cu(NO 3 ) 2 ) = 94г Ответ 2: m(Cu(NO 3 ) 2 ) = 9.4г Ответ 3: m(Cu(NO 3 ) 2 ) = 188г Ответ 4: m(Cu(NO 3 ) 2 ) =0,94г

41 Ответ неверный Подсказка: 1)Посмотрите, правильно ли составлена схема уравнения реакции 2) Сравните с правильной: CuO + HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O 3) Проверьте правильность расстановки коэффициентов 3) Отследите правильность расстановки данных по условию задачи –вверху и рассчитанных – внизу 4) Посмотрите, правильно ли вы сосчитали молярные массы оксида меди (II) – М(CuO ) = 80 г/моль и нитрата меди (II) - М(Cu(NO 3 ) 2 ) = 188г/моль 5)Проверьте правильность составленной пропорции и вычисления по ней Х

42 З.3 Какое количество вещества воды можно получить, если сжечь 3 моль газа водорода? Ответ 1 : ν =1 3 моль Ответ 2 : ν = 0,3 моль Ответ 3 : ν = 3 моль Ответ 4 : ν = 30 моль

43 Ответ неверный Подсказка: 1) Посмотрите, правильно ли составлена схема уравнение реакции 2) Сравните с правильной : H 2 + O 2 H 2 O 3) Отследите правильность расстановки данных по условию задачи – вверху и рассчитанных – внизу 4) Посмотрите, правильно ли вы записали количество вещества водорода и количество вещества воды(см. на коэффициенты) 5)Проверьте правильность составленной пропорции и вычисления по ней Х

44 Молодец !Тебе все удалось! Приступай к четвертой теме решения задач

45 Тема 4. Массовая доля растворенного вещества в растворе Составными частями раствора являются растворенное вещество и растворитель, масса раствора. Масса раствора представляет собой массу этих двух компонентов: m(р-ра) = m(раств.в-ва) + m(растворителя) Массовая доля растворенного вещества в растворе как и массовая доля элемента в веществе, представляет собой отношение части (доли) к целому. Массовая доля обозначается буквой ω (омега). Формула : в частях - ω = m(раств.вещ-ва) / m(р-ра) ; в процентах - ω = ( m(раств.вещ-ва) / m(р-ра) ) 100%. Чтобы найти массу раствора, формулу преобразовывают до : m(р-ра) = (m(р.в-ва) / ω ) 100%. Если необходимо найти массу растворенного вещества, то формула приобретает вид: m( р.в-ва) = (m(р-ра) ω ) / 100%. Чтобы найти массу воды необходимо из массы всего раствора вычесть массу растворенного в нем вещества: m(воды ) = m (р-ра) – m (раств.вещ-ва)

46 Задача 1. Определите массовую долю растворенного вещества в растворе, полученном при растворении 10 г соли в 70 г воды. Дано: m (соли) = 10 г; m (Н 2 О)=70 г Найти: ω(соли) = ? Решение: m(р-ра) = m(соли) + m(Н 2 О) = 10г + 70г = 80г ω = ( m(соли) / m(р-ра) ) 100% = (10г /80г ) 100% = 12,5% Ответ: ω = 12,5 %. Задача 2. Определите массу хлороводорода (HCl), содержащегося в 1 л концентрированной соляной кислоты, плотность которой 1194 кг/м 3, если массовая доля хлороводорода в кислоте равна 0,38. Дано: V (конц.HCl) = 1л = 0,001м 3 ; ρ (конц.HCl)=1194 кг/м 3 ; ω (HCl) = 0,38 Найти: m(HCl) = ? Решение: 1)m (конц.НС1) =0,001 м кг/м 3 = 119,4кг 2)m(HCl) =ω m(конц.HCl) / 100% = 0,38 119,4кг / 100% =0,454кг=454г Ответ : m (HCl) = 454г

47 Задача 3. Определите массу воды, в которой нужно растворять 45 г сахара, чтобы получить 10%-й раствор. Дано: m (сах.) = 45 г; ω = 10% Найти: m(Н 2 О)= ? Решение: 1-й способ. ( через формулу) Если ω = ( m(сах) / m(р-ра) ) 100% значит m(р-ра) = (m(сах.) / ω ) 100% = ( 45г / 10% ) 100% = 450г А масса воды m(воды ) = m (р-ра) – m (сах.) = 450г – 45г = 405г Ответ : m (H 2 О) = 405г 2-й способ (при помощи пропорции) По условию задачи 10%-ный раствор означает, что в 100г раствора содержится 10г сахара. Если 10г сахара содержится в 100г раствора то 45г сахара содержится в Х г раствора отсюда Х= ( 45г 100г ) / 10г =450г Далее по формуле А масса воды m(воды ) = m (р-ра) – m (сах.) = 450г – 45г = 405г Ответ : m (H 2 О) = 405г

48 Задача 4. Смешаны 100 г раствора с массовой долей некоторого вещества 0,2 и 50 г раствора с массовой долей этого же вещества 0,32. Вычислите массовую долю во вновь полученном растворе. Дано: m 1 (р-ра) = 100 г, ω 1 = 0,2 ; m 2 (р-ра) = 50г г, ω 2 = 0,32 Найти: ω = ? Решение: 1-й способ. (Проведение последовательных расчетов) 1) Вычисляем массу растворенного вещества в 1-м растворе: m 1 (р.в-ва) =m 1 (p-pa) ω 1 = 100 г 0,20 = 20 г 2) Рассчитываем массу растворенного вещества во 2-ом растворе: m 2 (р.в-ва) = m 2 (p-pa) ω 2 = 50 г 0,32 = 16 г 3) Определяем массу растворенного вещества в смеси: m см (в-ва) =20 г + 16 г = 36 г 4) Находим массу нового раствора (масса смеси): m (смеси) = 100 г + 50 г= 150 г 5) Вычисляем массовую долю растворенного вещества в смеси по формуле: ω = ( m(р.в-ва) / m(р-ра) ) 100% =( 36г/ 150г)100% = 0,24 = 24% Ответ: ω см = 0,24 = 24%

49 2-й способ (алгебраический). m m 2 2 = см (m 1 + m 2 ). Отсюда ω см = (m m 2 2 )/(m 1 + m 2 ). В результате находим: ω см = (1000, ,32) / ( ) = 36 : 150 = 0,24 = 24%. Ответ: ω см = 0,24 = 24% 3-й способ. (По диагональной схеме «правила смешения» («конверт Пирсона») или «правилу креста»). На диагональной схеме в точке пересечения двух прямых обозначают массовую долю смеси. У концов этих прямых слева от точки пересечения указывают массовые доли составных частей смеси, а справа – разности массовой доли смеси и массовых долей исходных растворов. При чем из массовой доли исходного раствора с большим значением надо вычесть массовую долю смеси и наоборот – из массовой доли смеси надо вычесть массовую долю исходного раствора с меньшим значением.

50 ω 1 ω 2 - ω см ω см ω 2 ω см – ω 1 0,2 (100г) 0,32 - ω см ω см 0,32 (50г) ω см – 0,2 Получаем, что (0,32 - ω см ) / (ω см – 0,2) = 100 / 50 ; В результате находим: 100 ω см - 20 = ω см ; 150 ω см = 36; ω см =0,24=24% Ответ: ω см = 0,24 = 24%

51 Задачи для самостоятельного решения З г раствора содержат 20 г сухого вещества. Какова массовая доля раствора? З.2 Как приготовить 200 г раствора соли с массовой долей растворённого вещества 30%? З.3 Определите массовую долю раствора, полученного при сливании 150 г 30%-го и 250 г 10%-го растворов какой-либо соли. З.4 Выпарили 500 г раствора соды с массовой долей растворённого вещества 20%. Какова масса выделившейся соды? З.5 Определите, сколько нужно взять 10%-го раствора соли и 30%-го раствора этой же соли для приготовления 500 г 20%-го раствора. З.6 Определите, массу раствора соли с массовой долей 60% и массу раствора соли с массовой долей 10% для приготовления 300 г раствора с массовой долей 25% концентрации. З.7 Какова масса растворенного гидроксида калия содержится в 3 л 50%-ного раствора, плотность которого 1,51 г/см 3 ? З.8 В каком отношении необходимо смешать растворы с массовыми долями 0,3 и 0,05, чтобы получить 500 г 10%-ного раствора? З.9 Концентрированная серная кислота, имеющаяся в кабинете химии, содержит 4% воды. Вычислите массу воды в 1 л такой кислоты, если ее плотность 1840 кг/м 3. З.10 Содержание белка в организме человека составляет 17% от массы его тела. Азота в белке содержится 16%. Определите массу азота в организме человека, масса которого равна 70 кг.

52 З г раствора содержат 20 г сухого вещества. Какова массовая доля раствора? Ответ 1: ω =100% Ответ 2: ω =10% Ответ 3: ω =1% Ответ 4: ω=1000%

53 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте правильность написания формулы нахождения массовой доли 2) Сравните с правильной: ω = ( m(раств.вещ-ва) / m(р-ра) ) 100% 3) Отследите правильность подстановки числовых значений

54 З.2 Как приготовить 200 г раствора соли с массовой долей растворённого вещества 30%? Ответ 1: m(с) = 160г ; m(в.) = 140г. Ответ 2: m(с) = 140г ; m(в.) = 60г. Ответ 3: m(с) = 60г ; m(в.) = 140г. Ответ 4: m(с) = 6г ; m(в.) = 14г.

55 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте правильность написания формулы нахождения массовой доли 2) Сравните с правильной: ω = ( m(раств.вещ-ва) / m(р-ра) ) 100% 3) Проверьте правильность вывода из основной формулы новой : m( с) = (m(р-ра) ω ) / 100%. 4) Посмотрите, нашли ли вы массу воды, имея массу соли и массу раствора 5) Отследите правильность подстановки числовых значений и выполнения математических действий

56 З.3 Определите массовую долю раствора, полученного при сливании 150 г 30%-го и 250 г 10%-го растворов какой-либо соли Ответ 1: ω =20% Ответ 2: ω =60% Ответ 3: ω =17,5% Ответ 4: ω =5%

57 Ответ неверный Подсказка: если вы решали по формуле, то: 1)Проверьте правильность написания формулы нахождения массовой доли 2) Сравните с правильной: ω = ( m(раств.вещ-ва) / m(р-ра) ) 100% 3) Проверьте правильность вывода из основной формулы новой : m( с) = (m(р-ра) ω ) / 100%. если вы решали по «правилу креста», то: 4) Посмотрите правильность написания составных частей «креста»: слева вверху – меньшее значение массовой доли, снизу – большее, справа вверху – из большей массовой доли вычитается массовая доля смеси, внизу – из массовой доли смеси вычитается меньшее значение массовой доли 5) Отследите правильность подстановки числовых значений и выполнения математических действий

58 Молодец !Тебе все удалось! Приступай к пятой теме решения задач

59 Тема 5. Вычисления массы продукта реакции по известной массе исходного вещества, содержащего определенную массовую долю примеси. В процессе разнообразных химических производств для получения того или иного продукта используют исходное сырье, которое не всегда является чистым веществом, а может содержать различные примеси. Поэтому, чтобы определить массу или объем получаемого продукта, необходимо вначале рассчитать массу или объем вступающего в реакцию чистого вещества, которое содержится в исходной смеси, а уже потом решать задачу по уравнению реакции. Содержание примеси обычно выражают в процентах. Эта величина показывает массовую долю чистого вещества или массовую долю примеси в образце. Для вычисления массы чистого вещества вначале находим массовую долю чистого вещества в смеси 100% - ω пр = ω в, где ω пр – массовая доля примеси ω в - массовая доля чистого вещества А массу чистого вещества ( m в ) вычисляем, исходя из формулы массовой доли вещества в смеси ω в = (m в / m см ) 100%, отсюда m в = m см ω в / 100% Массу чистого вещества (как и объем) можно вычислять и другим способом, определяя вначале массу примеси, а затем вычитая ее из массы смеси: m пр = m см ω пр / 100%

60 Задача 1. На завод было доставлено 50 т фосфорита, содержащего 35% пустой породы. Определите массу чистого фосфата кальция. Дано: m (фосфорита) = 50 т, ω пр = 35%. Найти: m (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) = ? Решение: 1)ω (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) = 100% - 35% = 65% 2) m (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) = m фосфорита ω (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) / 100% m (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) = 50т 65% / 100% = 32,5т Ответ: m (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) = 32,5 т. Задача 2. Вычислите объем (в м 3 ) углекислого газа и массу жженой извести, которые получаются при обжиге 500 кг известняка, содержащего 92% карбоната кальция. Дано: m (известняка) = 500 кг, ω (СаСО 3 )= 92%. Найти: V (СО 2 ) = ? m(СаО) = ? Решение: 460 кг у кг х м 3 СаСО 3 = СаО + СО кг 56 кг 22,4 м 3 М(СаО) = 56 кг/кмоль, m(СаО) = 1 кмоль 56 кг/кмоль = 56 кг М(СаСОз) =100 кг/кмоль, m (СаСОз) = 1 кмоль 100 кг/кмоль=100 кг V m = 22,4 м 3 / кмоль, V(СО 2 ) = 1 кмоль 2,4 м 3 / кмоль = 22,4 м 3

61 1-й способ. (составление пропорции) 1)m (CaСО 3 ) = m известняка ω (CaСО 3 ) / 100% m (CaСО 3 ) = 500кг 92% / 100% = 460кг 2)460кг / 100кг = у / 56кг = х / 22,4м 3 х = ,4 / 100 = 103,04 (м 3 ) у = / 100 = 257,6 (кг) Ответ: V (СО 2 ) = 103,04 м 3 ; m(СаО) = 257,3 кг 2-й способ. (сравнивание масс) 460 кг > 100 кг в 4,6 раза, а значит V (СО 2 ) и m (СаО) будут в 4,6 раза большими: V (СО 2 ) = 22,4 м 3 4,6 = 103,04 м 3 m( СаО) = 56 кг 4,6 = 257,6 кг Ответ: V (СО 2 ) = 103,04 м 3 ; m(СаО) = 257,3 кг Задача 3. При взаимодействии 10,8 г кальцинированной соды (безводный карбонат натрия) с избытком соляной кислоты получили 2,24 л (при н. у.) оксида углерода (IV). Вычислите содержание примеси в соде. Дано: m (соды) = 10,8 г, V (СО 2 ) = 2,24л. Найти: ω пр = ? Решение: Чтобы вычислить содержание примеси в соде, нужно рассчитать массу соды, для этого определяют массу прореагировавшего карбоната натрия по уравнению х г 2,24 л Na 2 CO 3 + 2HCl = 2NaCl + H 2 O + CO г 22,4 л М (Na 2 СОз) = 106 г/моль, m(Na 2 СОз) = 1 моль 106 г/моль=106 г Vm = 22,4 л/моль, V (СО 2 ) = 1 моль 22,4 л/моль = 22,4 л

62 1-й способ (составление пропорции) 1)m(Na 2 СО 3 ) = х х / 106г = 2,24л / 22,4л х = 106 2,24 / 22,4 = 10,6 (г) 2)m пр = 10,8г - 10,6 г = 0,2 г 3) ω пр = (m пр / m (соды) / 100% = 0,2 г / 10,8 г = 1,8% Ответ: ω пр = 1,8% 2-й способ (способ сравнения) 2,24 л < 22,4 л в 10 раз, значит, и карбоната натрия (С ) потребуется в 10 раз меньше, т. е. m(Na 2 СО 3 ) = 10,6 г. Но соды было взято 10,8 г, отсюда масса примеси в соде: m пр = 10,8г - 10,6 г = 0,2 г ω пр = (m пр / m (соды) / 100% = 0,2 г / 10,8 г = 1,8% Ответ: ω пр = 1,8% 3-й способ ( по формуле) По формуле v (СО 2 ) = V (СО 2 ) / Vm находим количество вещества углекислого газа v (СО 2 ) = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль v (СО 2 ) = 0,1 моль = v (Nа 2 СОз) (см.коэффициенты в уравнении реакции) m(Na 2 СО 3 ) = М (Na 2 СОз) v (Nа 2 СОз) m(Na 2 СО 3 ) =106 г/моль 0,1 моль= 10,6 г ω (Na 2 СО 3 ) = (m(Na 2 СО 3 ) / m (соды)) 100% ω (Na 2 СО 3 ) = (10,6 г / 10,8 г) 100% = 98,2 % ω пр = 100% - 98,2 % = 1,8%

63 Задачи для самостоятельного решения З.1 Какой объем СО 2 газа выделится при обжиге известняка массой 250кг,содержащего 20% примесей? З.2 При обжига известняка массой 100г получился СО 2 массой 40г. Определите массовую долю (%) карбоната кальция в этом известняке З.3 Вычислите массу оксида магния MgO, которая получается при обжиге карбоната магния массой 252кг с массовой долей примесей в нем 3%. З.4 В обогащенном хибинском апатита в среднем массовая доля оксида фосфора (V) равна 40%. Какая масса такого апатита потребуется для получения ортофосфорной кислоты массой 98 кг? З.5 При сплавлении 300кг известняка с песком получилось 29 кг силиката кальция. Определите массовую долю карбоната кальция в известняке. З.6 Какой объем оксида азота (II) можно получить при нагревании 20 г медных стружек, содержащих 4% не реагирующих примесей, с достаточным объемом раствора азотной кислоты?

64 З.1 Какой объем СО 2 газа выделится при обжиге известняка массой 250кг,содержащего 20% примесей. Ответ 1: V (СО 2 ) = 4,48 м 3 Ответ 2: V (СО 2 ) = 5,6 м 3 Ответ 3: V (СО 2 ) = 56 м 3 Ответ 4: V (СО 2 ) = 44,8 м 3

65 Ответ неверный Подсказка: 1) Посмотрите, правильно ли вы составили уравнение реакции 2) Сравните с правильным : СаСО 3 = СО 2 + СаО 3) Отследите правильность расстановки данных по условию задачи –вверху и рассчитанных – внизу 4)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение атомных масс химических элементов, предложенных в задаче 5) Сравните с правильными: А r (Са) = 40, А r (С) = 12, А r (О) = 16. 6) Еще раз вычислите относительную молекулярную массу карбоната кальция и посмотрите, правильно ли вы записали значение молярного объема у углекислого газа 7) Посмотрите, учли ли вы примеси и вычли ли их из известняка, вычисляя чистый карбонат кальция 8) Проверьте правильность формулы нахождения массовой доли : ω = ( m(вещ-ва) / m(смеси) ) 100% и вытекающей из нее формулы нахождения массы карбоната кальция : m(вещ-ва) = (ω m(смеси)) / 100% 9)Проверьте правильность составленной пропорции и вычисления по ней Х

66 З.2 При обжига известняка массой 100г получился СО 2 массой 40г. Определите массовую долю (%) карбоната кальция в этом известняке Ответ 1: ω (СаСО 3 ) = 90,9% Ответ 2: ω (СаСО 3 ) = 9,09% Ответ 3: ω (СаСО 3 ) = 0,909% Ответ 4: ω (СаСО 3 ) = 909%

67 Ответ неверный Подсказка: 1) Посмотрите, правильно ли вы составили уравнение реакции 2) Сравните с правильным : СаСО 3 = СО 2 + СаО 3)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение атомных масс химических элементов, предложенных в задаче 4) Сравните с правильными: А r (Са) = 40, А r (С) = 12, А r (О) = 16. 5) Еще раз вычислите относительную молекулярную массу карбоната кальция и посмотрите, правильно ли вы записали значение молярного объема у углекислого газа 6)Посмотрите, нашли ли вы массу чистого карбоната кальция по уравнению, или рассчитывали массовую долю сразу по известняку 7) Отследите правильность расстановки данных по условию задачи –вверху и рассчитанных – внизу 8) Проверьте правильность формулы нахождения массовой доли : ω = ( m(вещ-ва) / m(смеси) ) 100% 9)Проверьте правильность составленной пропорции и вычисления по ней Х

68 Молодец !Тебе все удалось! Приступай к шестой теме решения задач

69 Тема 6. Вычисления по термохимическим уравнениям. Цель: Научиться грамотно составлять термохимические уравнения реакции и производить расчеты, находить тепловой эффект реакции, последовательно и различными способами решать задачи. Реакция, идущая с выделением теплоты – экзотермическая Реакция, идущая с поглащением теплоты – – эндотермическая. Количество выделившейся теплоты обозначают тепловым эффектом химической реакции со знаком «+» (+Q ) Количество поглощенной теплоты обозначают тепловым эффектом химической реакции со знаком «-» (- Q )

70 Задача 1. Термохимическое уравнение разложения известняка: СаСО 3 = СаО +СО 2 – 178кДж. Вычислите, сколько теплоты будет затрачено на разложение 2 кг известняка. Дано: m (СаСОз) = 2 кг, Q = - 178кДж. Найти: Q 1 = ? Решение: 2 кг х кДж СаСО 3 = СаО + СО 2 – 178 кДж 100 кг М(СаСОз) =100 кг/кмоль, m (СаСОз) = 1 кмоль 100 кг/кмоль=100 кг 1-й способ ( с помощью пропорции) 2кг / 100 кг = х кДж / 178 кдж ; х = ( ) / 100 = 3,56 кДж Ответ: Q 1 = 3,56 кДж 2-й способ. (сравнение масс) Сравнивают массу СаСО 3, данную в условии задачи ( 2 кг ) с массой СаСО 3, вычисленной по уравнению реакции ( 100кг) 100 кг > 2 кг в 50 раз. Значит, тепловой эффект разложения 2 кг известняка будет в 50 раз меньше теплового эффекта реакции: Q 1 = 178 кДж / 50 = 3,56 кДж Ответ: Q 1 = 3,56 кДж

71 3-й способ. (расчет по количеству вещества) v (СаСО 3 )= m (СаСО 3 ) / M(СаСО 3 ) v (СаСО 3 ) = 2 кг 100 к г/кмоль = 0,02 кмоль По уравнению реакции при разложении 1кмоль СаСО 3 выделится 178 кДж теплоты, а при разложении 0,02кмоль СаСО 3 выделится в 50 раз меньшее количество теплоты Q 1 = 178 кДж / 50 = 3,56 кДж Ответ: Q 1 = 3,56 кДж Задача 2. Термохимическое уравнение процесса горения метана: СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О кДж Какой объем метана нужно сжечь, чтобы нагреть кусок меди массой 100 г от 20 до 50° С (удельная теплоемкость меди 0,38 кДж/кг °С)? Дано: m (Сu) = 100 г = 0,1 кг; с(Сu) =380 Дж / кг С; t 1 = 20C; t 2 = 50C ; Q = 802кДж. Найти: V (СН 4 )= ? Решение: Q 1 = Q 2 Q 2 = m (Сu) с(Сu) (t 2 - t 1 ) (курс физики 8 класса «Количество теплоты» ) Q 2 = 0,1 кг 380 Дж /кг С 30С = 1140 Дж = 1,14 кДж Значит, Q 1 = 1,14 кДж Х л 1,14 кДж СН 4 + 2О 2 = СО 2 + 2Н 2 О кДж 22,4 л v (СН 4 ) = V (СН 4 ) / Vm ; V (СН 4 ) = Vm v (СН 4 ); V (СН 4 ) = 22,4л/моль 1 моль = 22,4 л Составляем пропорцию: х / 22,4л = 1,14 кДж / 802 кДж ; х = (22,4 1,14 ) / 802 =0,032 (л ) = 300мл Ответ: V (СН 4 )= 0,03 л = 300 мл.

72 Задачи для самостоятельного решения З.1 При сжигании серы массы 1 г выделилось 9,28 кДж теплоты. Составить термохимическое уравнение реакции. З.2 Составьте термохимическое уравнение реакции горения угля, если известно, что при горении некоторого количества угля выделилось 66 кДж теплоты (удельная теплота сгорания угля 3, Дж/кг). З.3 Термохимическое уравнение реакции горения магния: 2Mg + O 2 = 2MgO кДж Вычислите, какое количество теплоты выделяется при сгорании 2,4г магния. З.4 Составьте термохимическое уравнение реакции горения угля, если известно, что при горении некоторого количества угля выделилось 66 кДж теплоты (удельная теплота сгорания угля 3, Дж/кг). З.5 Какой объем метана следует сжечь, чтобы нагреть 5 л воды от 20 до 50 °С (удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг °С) ? Термохимическое уравнение горения метана СН4 + 2О2 -> СО2 + + Н2О кДж.

73 З.6 При сгорании 1 моль натрия в атмосфере хлора выделяется 418 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение реакции и рассчитайте, сколько теплоты выделится при сгорании 4г натрия в этих условиях З.6 Какой объем кислорода (при нормальных условиях) израсходован для окисления меди по уравнению реакции 2Cu+O 2 = 2Cu O кДж, если при этом выделилось 126 кДж теплоты? З.7 Гашенную известь получают взаимодействием с водой негашеной извести: CaO + H 2 O = Ca(OH) 2, а термохимическое уравнение получения негашеной извести: Ca CO 3 = CaO + CO 2 – 180 кДж. Рассчитайте сколько гашеной извести можно получить из того же количества известняка, на прокаливание которого израсходовано кДж теплоты. З.8 При сварке трамвайных рельсов используют термитную смесь, которую готовят, смешивая порошки алюминия и оксида железа (III) в количественном отношении 2:1. Термохимическое уравнение горения термитной смеси следующее: 2Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Fe + 829,62 кДж. Сколько теплоты выделится при образовании: 1) 4 моль железа; 2) 1 моль железа?

74 З.1 При сжигании серы массы 1 г выделилось 9,28 кДж теплоты. Составить термохимическое уравнение реакции. Ответ: S +O 2 = SO кДж Ответ 1: S +O 2 = SO 2 +9,28 кДж Ответ 2: S +O 2 = SO кДж Ответ 3: S +O 2 = SO кДж Ответ 4: S +O 2 = SO 2 +29,7 кДж

75 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение относительной атомной массы серы 2) Сравните с правильным: А r (S) = 32. 3) Отследите правильность расстановки данных по условию задачи – вверху и рассчитанных – внизу 4)Проверьте правильность составленной пропорции и произведенных математических вычислений по ней

76 З.2 Составьте термохимическое уравнение реакции горения угля, если известно, что при горении некоторого количества угля выделилось 66 кДж теплоты (удельная теплота сгорания угля 3, Дж/кг). Ответ 1: C + O 2 = CO кДж Ответ 2: C + O 2 = CO 2 + 3, кДж Ответ 3: C + O 2 = CO кДж Ответ 4: C + O 2 = CO кДж

77 Ответ неверный Подсказка: Вы, наверное, увидели, что задача на связь физических величин 1)Посмотрите, правильно ли вы написали, вспомнив из физики 8класса, формулу расчета количества теплоты при сгорании веществ 2) Сравните с правильной : Q = m q, где Q - количество теплоты (Дж), m- масса вещества (кг), q – удельная теплота сгорания (Дж/кг) 3) Проверьте правильность выведенной формулы для нахождения массы угля : m= Q / q 4)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение относительной атомной массы углерода 5) Сравните с правильным: А r (С) = 12. 6) Отследите правильность расстановки данных по условию задачи –вверху и рассчитанных – внизу 7)Проверьте правильность составленной пропорции и ее решение

78 Молодец !Тебе все удалось! Приступай к седьмой теме решения задач

79 Тема 7. Вычисление массы (объема или количества вещества) продукта реакции, если одно из исходных веществ взято в избытке Цель: 1. Выяснить по массе или объему какого вещества находят массу или объем продукта реакции 2. Установить полностью ли реагируют оба исходных вещества Вначале устанавливается какое вещество из 2-х исходных дано в избытке, какое – в недостатке. Затем задача решается по основному уравнению химической реакции. Решаем по недостатку. Задача 1. Какой объем метана (н.у.) выделится при взаимодействии 10 г карбида алюминия (Al 4 C 3 ) с 10 г воды? Дано: m (Al 4 C 3 ) = 10 г ; m (H 2 O) = 10г Найти: V (CH 4 ) = ? Решение: 10г 10г х л Al 4 C H 2 O = 3 CH Al(ОН) 3 144г 216г 67,2л М (Al 4 C 3 ) =144 г/моль, m (Al 4 C 3 ) = 1 моль 144 г/моль = 144 г М (Н 2 О) = 18 г/моль, m (Н 2 О) = 12 моль 18 г/моль=126 г V m (CH 4 )=22,4 л/моль, V (CH 4 ) = 3 моль 22,4 л/моль= 67,2 л

80 1)Определяем «избыток-недостаток»: 1-й способ определения: ( через пропорцию) Принимаем за у 1 массу карбида алюминия (Al 4 C 3 ), которая необходима для полного взаимодействия с 10 г воды (H 2 O) У 1 10г Al 4 C H 2 O ; у 1 / 144г = 10г / 216г ; у 1 = ( ) / 216 = 6,67 (г) 144г 216г А в наличии по условию задачи m (Al 4 C 3 ) = 10 г, отсюда делаем вывод: m (Al 4 C 3 ) = 10 г - в избытке 2)Проверка: Принимаем за у 2 массу воды(H 2 O), которая необходима для полного взаимодействия с 10 г карбида алюминия (Al 4 C 3 ) 10г у 2 Al 4 C H 2 O ; у2 / 216г = 10г / 144г ; у 2 = ( ) / 144 = 15 (г) 144г 216г А по условию известно, что масса воды m (H 2 O ) = 10г Значит, m (H 2 O ) = 10г – в недостатке. Решаем по недостатку.

81 2-й способ определения: ( через сравнение количества вещества) v = m/M v ( Al 4 C 3 ) =10 г / 144 г/моль = 0,069 моль v ( H 2 O ) =10 г : 18 г/моль= 0,56 моль Согласно уравнению реакции I моль карбида алюминия ( Al 4 C 3 ) реагирует с 12 моль H 2 О, значит, чтобы прореагировало 0,069 моль карбида алюминия ( Al 4 C 3 ), потребуется воды ( H 2 O ) в 12 раза больше, т. е. 0,8 моль H 2 O. А у нас только 0,56 моль. Значит вода дана в недостатке. Решаем по недостатку. 3-й способ определения: (по соотношению масс реагирующих веществ) По уравнению реакции: m ( Al 4 C 3 )) / m ( H 2 O ) =144 / 216 = 1 / 3,38 По условию задачи: m ( Al 4 C 3 )) / m ( H 2 O ) =10 / 10 = 1 : 1 1< 3.38 – значит, вода ( H 2 O ) дана в недостатке. Решаем по недостатку.

82 4-й способ определения: ( через сравнение масс реагирующих веществ) По уравнению реакции m ( Al 4 C 3 ) = l моль 144 г/моль = 144 г m (Н 2 О) =1 2 моль 18 г/моль=216 г По условию задачи: m (Al 4 C 3 ) = 10 г ; m ( Н 2 О ) = 10г 144 г Al 4 C 3 > 10 г Al 4 C 3 в 14,4 раза, значит, и вода должна быть в 14,4 раза меньше, т. е. m (Н 2 О) = 216 г / 14,4 = 15 г, а по условию воды дано 10 г вода дана в недостатке. Решаем по недостатку. 5-й способ определения: ( через коэффициенты пропорциональности ) 10 г Al 4 C Н 2 О = 3 CH Al(ОН) г 216 г 10 г / 144 г = 0, г /216 г = 0,05 0,05 < 0,069 карбид алюминия дан в избытке. Решаем по недостатку.

83 1 –й способ решения основной задачи: (составление пропорции) 10г х л Al 4 C H 2 O = 3 CH Al(ОН) 3 216г 67,2л 10г /216г = х / 67,7 л ; х = ( 10 67,2 ) / 216 = 3,1 (л) Ответ: V (СН 4 ) = 3,1 л 2-й способ решения основной задачи: (сравнение масс) Сравнить массу воды(H 2 O ), данную в условии задачи - 10 г с массой воды(H 2 O ), полученную по уравнению г; 216 г > 10 г в 21,6 раза. Следовательно, и метана(CH 4 )образуется в 21,6 раза меньше, чем V(CH 4 )=67,2 л. V(CH 4 )=67,2 л / 21,6 = 3,1 л. Ответ: V (СН 4 ) = 3,1 л 3-й способ решения основной задачи: (через количество вещества) Вычисляем количество вещества, используя формулу v = m/M: v (Н 2 О) =m(Н 2 О) / М ( Н 2 О ) = 10 г / 18 г/моль = 0,56 моль По уравнению реакции из 0,56 моль Н 2 О можно получить 0,14 моль СН 4 Значит V (СН 4 ) = V m ( СН 4 ) v (СН 4 ) = 22,4 л/моль 0,14 моль = 3,1 л Ответ: V (СН 4 ) = 3,1 л

84 Задача 2. На раствор, содержащий 53 г карбоната натрия, подействовали раствором, содержащим 49 г серной кислоты. Найдите массу образовавшейся соли. Дано: m(Na 2 CO 3 ) = 53 г, m(H 2 SO 4 ) = 49 г. Найти: m(Na 2 SO 4 ) = ? Решение: 53 г 49 г х г Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + Н 2 О + СО г 98 г 142 г M(Na 2 CO 3 ) = 106 г/моль; m(Na 2 CO 3 ) = 106 г/моль 1 моль = 106 г M(H 2 SO 4 ) = 98 г/моль ; m(H 2 SO 4 ) = 98 г/моль 1 моль = 98 г M(Na 2 SO 4 ) = 142 г/моль; m(Na 2 SO 4 ) = 142 г/моль 1 моль = 142 г 1)53 г / 106г = 0,5 49 г / 98 г = 0,5 0,5 = 0,5 - значит расчет можно вести по любому из веществ 2)53 г / 106 г = х / 142 г, х = ( ) /106 = 71 г Ответ. m(Na 2 SO 4 ) = 71 г.

85 Задачи для самостоятельного решения З.1 Вычислите массу хлорида серебра выпавшего в осадок при сливании растворов, содержащих 34 г нитрата серебра и 8 г хлороводорода. З.2 На 200 г 10%-го раствора серной кислоты подействовали 40 г оксида алюминия. Найдите массу образовавшейся воды. З.3 К 500 г раствора соляной кислоты, содержащего 35 % хлороводорода (HCl ) добавили 15,8 г КМnO 4. Схема уравнения реакции: KMnO 4 + HCl MnCl 2 + Cl 2 + KCl +H 2 O расставьте коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса и определите какой объем займет газ, образовавшийся в реакции? З.4 На 40 г алюминия, содержащего 10% примесей, подействовали 100 г 10%-й соляной кислоты. Найдите массу образовавшегося хлорида алюминия. З.5 К 400 мл 20%-го раствора карбоната натрия с плотностью 1,18 г/мл прибавили раствор, содержащий 40 г соляной кислоты. Найдите массу хлорида натрия. З.6 Смесь 3,2 г серы и 6 г железа привели во взаимодействие при нагревании без доступа воздуха. Полученный продукт после растирания обработали избытком концентрированного раствора соляной кислоты. Каков состав и объем (н.у.) полученной в результате газовой смеси?

86 З.1 Вычислите массу хлорида серебра, выпавшего в осадок при сливании растворов, содержащих 34 г нитрата серебра и 8 г хлороводорода. Ответ 1: m( AgCl )= 28,6 г Ответ 2: m( AgCl )= 28,7 г Ответ 3: m( AgCl )= 31,5 г Ответ 4: m( AgCl )= 31,8 г

87 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение относительных атомных масс химических элементов из уравнения задачи 2) Сравните с правильными: А r (Ag) = 108, А r (N) = 14, А r (O) = 16, А r (Cl) = 35,5, А r (Н) = 1. 3) Проверьте правильность расчета относительных молекулярных масс и соответственно молярных масс: М(AgNO 3 ) = 170г/моль; М(HCl ) = 36,5г/моль; М(AgCl) = 143,5г/моль 4) Отследите правильность определения «избытка - недостатка» по одному из способов 5) Проверьте, точно ли по недостатку вы решаете 6) Отследите правильность расстановки данных по условию задачи –вверху, именно тех, что даны по условию, а не тех, которые вы вычислили, определяя «избыток – недостаток». 7)Проверьте правильность составленной пропорции и произведенных математических вычислений по ней

88 З.2 На 200 г 10%-го раствора серной кислоты подействовали 40 г оксида алюминия. Найдите массу образовавшейся воды. Ответ 1: m(Н 2 O) = 36,7 г. Ответ 2: m(Н 2 O) = 21,18г. Ответ 3: m(Н 2 O) =7,06 г. Ответ 4: m(Н 2 O) = 3,67 г.

89 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте правильность написания уравнения реакции взаимодействия серной кислоты с оксидом алюминия, сумма коэффициентов в уравнении реакции должна быть равна 8. 2)Посмотрите, до того как определять «избыток – недостаток» пользовались ли вы следующими формулами: ω = ( m(раств.вещ-ва) / m(р-ра) ) 100% и m( р.в-ва) = (m(р-ра) ω ) / 100%, если нет, то стоит попробовать 3)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение относительных атомных масс химических элементов из уравнения задачи 4) Сравните с правильными: А r (Ag) = 108, А r (N) = 14, А r (O) = 16, А r (Cl) = 35,5, А r (Н) = 1. 5) Проверьте правильность расчета относительных молекулярных масс и соответственно молярных масс: М(H 2 SO 4 ) = 98г/моль; М(Al 2 O 3 ) = 102г/моль; М(H 2 O) = 18г/моль 6) Отследите правильность определения «избытка - недостатка» по одному из способов 7) Проверьте, точно ли по недостатку вы решаете 8) Отследите правильность расстановки данных по условию задачи –вверху, именно тех, что даны по условию, а не тех, которые вы вычислили, определяя «избыток – недостаток». 9)Проверьте правильность составленной пропорции и произведенных математических вычислений по ней

90 Молодец !Тебе все удалось! Приступай к седьмой теме решения задач

91 Тема 8. Вычисление массы продукта реакции, если известна массовая доля выхода продукта реакции по сравнению с теоретически возможным Цель: 1. Закрепить знания учащихся о теоретическом и практическом выходе продукта реакции в % и по массе. 2. Продолжить развитие умений сравнивать, делать выводы на основе расчетных задач. Массовая доля выхода продукта реакции(W) рассчитывается по формуле: W=(m пр /m теор ) 100% или объемная доля φ =(V пр /V теор ) 100% Практически полученная масса ( m пр ) указана в условии задачи, a m теор нужно рассчитать по уравнению.

92 Задача1. Вычислите объем аммиака которой получается при нагревании смеси хлорида аммония массы 160,5 г и гидроксида кальция, если выход NH 3 составляет 78% от теоретически возможного. Дано: m(NН 4 Cl) = 160,5 г, W(NН 3 ) = 78% Найти: V пр (NН 3 ) = ? Решение: 160,5г х л 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O 107г 44,8л М(NH 4 Cl) = 53,5 г/моль ; m(NH 4 Cl) = 2 моль 53,5 г/моль = 107 г V m (NH 3 ) = 22,4 л/моль ; V(NH 3 ) = 2моль 22,4 л/моль = 44,8 л 1)Рассчитываем объем V теор (NH 3 ) по уравнению реакции: 1-й способ( через пропорцию): 160,5 г / 107 г = х л / 44,8 л; х = ( 160,5 44,8 ) / 107 = 67,2 (л) V теор (NH 3 ) = 67,2 л

93 2-й способ (через количество вещества): v (NH 4 Cl) =m(NH 4 Cl) / М (NH 4 Cl) = 160,5 г / 53,5 г/моль = 3 моль. По уравнению реакции из 3 моль NH 4 Cl можно получить 3 моль NH 3. Значит V (NH 3 ) = V m (NH 3 ) v (NH 3 ) = 22,4 л/моль 3 моль = 67,2 л V теор (NH 3 ) = 67,2 л 3-й способ ( сравнением масс): Сравнить массу хлорида аммония(NH 4 Cl ), данную в условии задачи - 160,5 г с массой хлорида аммония(NH 4 Cl), полученную по уравнению г; 160,5 г > 107г в 1,5 раза. Следовательно, и аммиака(NH 3 )образуется в 1,5 раза больше, чем V(NH 3 )=44,8 л. V(NH 3 )= 44,8л 1,5 = 67,2 л V теор (NH 3 ) = 67,2 л 2)Находим объем аммиака, требуемый в задаче V пр (NН 3 ) по формуле: W=(V пр /V теор ) 100% ; V пр (NН 3 ) = (W V теор (NH 3 )) / 100% = (78% 67,2л) / 100% = 52,42 л Ответ : V пр (NH 3 ) = 52,2 л

94 Задачи для самостоятельного решения З.1 При обработке серной кислотой фосфорита массой 1 т с массовой долей фосфата кальция 62%, был получен суперфосфат (Ca(H 2 PO 4 ) 2 ) массой 421,2 кг. Определите выход суперфосфата по отношению к теоретически возможному. З.2 Вычислите объем аммиака, который можно получить, нагревая 20 г хлорида аммония с избытком гидроксида кальция, если объемная доля выхода аммиака составляет 98%. З.3 Вычислите массу фосфора, необходимую для получения 200 кг фосфорной кислоты, если массовая доля выхода кислоты составляет 0,9. З.4 Металлический барий получают восстановлением его оксида металлическим алюминием с образованием оксида алюминия и бария. Вычислите массовую долю выхода бария, если из 4,59 кг оксида бария было получено 3,8 кг бария.

95 З.1 При обработке серной кислотой фосфорита массой 1 т с массовой долей фосфата кальция 62%, был получен суперфосфат (Ca(H 2 PO 4 ) 2 ) массой 421,2 кг. Определите выход суперфосфата по отношению к теоретически возможному. Ответ 1: ω =55.8% Ответ 2: ω=95% Ответ 3: ω=90% Ответ 4: ω=111%

96 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте правильность написания уравнения реакции взаимодействия серной кислоты с фосфатом кальция, сумма коэффициентов в уравнении реакции должна быть равна 6. 2)Посмотрите, до того как определять теоретический выход продукта реакции, а именно суперфосфата, пользовались ли вы формулой: ω = ( m(фосфата кальция) / m(фосфорита) ) 100%, если нет, то стоит попробовать 3)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение относительных атомных масс химических элементов из уравнения задачи 4) Сравните с правильными: А r (Н) = 1, А r (Р) = 31, А r (O) = 16, А r (Cа) = 40. 5) Проверьте правильность расчета относительных молекулярных масс и соответственно молярных масс: М(Са 3 (РО 4 ) 2 ) = 310кг/кмоль; М(Са(Н 2 РО 4 ) 2 ) = 234кг/кмоль. 6) Проверьте, правильно ли вы написали формулу, по которой рассчитывается массовая доля выхода продукта реакции(W) : W=(m пр /m теор ) 100% 7)Посмотрите так ли у вас, что практически полученная масса (Са(Н 2 РО 4 ) 2 ) ( m пр ) указана в условии задачи, a m теор (Са(Н 2 РО 4 ) 2 ) нужно рассчитать по уравнению. 8)Проверьте правильность составленной пропорции и произведенных математических вычислений по ней

97 З.2 Вычислите объем аммиака, который можно получить, нагревая 20 г хлорида аммония с избытком гидроксида кальция, если объемная доля выхода аммиака составляет 98%. Ответ 1: V=32,8л Ответ 2: V=8,2л Ответ 3: V=9,3л Ответ 4: V=820,3л

98 Ответ неверный Подсказка: 1)Проверьте правильность написания уравнения реакции взаимодействия хлорида аммония NH 4 Cl с гидроксидом кальция Ca(ОН) 2, сумма коэффициентов в уравнении реакции должна быть равна 8. 2)Проверьте по таблице Д.И.Менделеева значение относительных атомных масс химических элементов из уравнения задачи 3) Сравните с правильными: А r (Н) = 1, А r (Cl) = 35,5, А r (N) = 14. 4) Проверьте правильность расчета относительной молекулярной массы хлорида аммония NH 4 Cl и соответственно молярной массы: М(NH 4 Cl ) = 107г/моль. 5)Проверьте, правильно ли вы применили знание того, что 1 моль любого газа занимает объем = 22,4 л, или может быть вы для вычисления объема аммиака (NH 3 ) пользовались формулой n=V/ V m, что тоже возможно. 6) Проверьте, правильно ли вы написали формулу, по которой рассчитывается объемная доля выхода продукта реакции( φ ) : φ = (Vпр./ Vтеор.) ·100%, 7)Посмотрите так ли у вас, что практически полученный объем (NH 3 ) ( V пр ) указан в условии задачи, a V теор (NH 3 ) нужно рассчитать по уравнению. 8)Проверьте правильность составленной пропорции и произведенных математических вычислений по ней

99 Тема 9. Контрольная работа «Проверь себя» Цель: 1.Контроль работы учащихся при изучении всех тем курса, учет их успеваемости; выявить недостатки в знаниях и устранить их в дальнейшей работе. 2. Проверить какими умениями и навыками пользовались при решении разных типов расчетных задач. Вариант 1.1.Железная пластинка массой 100 г погружена в раствор медного купороса. Покрывшуюся медью пластинку высушили и снова взвесили. Ее масса оказалась теперь равной 101,3 г. Вычислите массу меди,осевшей на пластинке. 2. Для получения нитрата кальция, обработали карбонат кальция массой 1т разбавленной азотной кислотой. При этом практический выход кальциевой селитры составил85% по отношению к теоретическому. Какая масса селитры была получена? 3. Рассчитайте массу хлорида бария, которую надо добавить к 500г 10% раствора его, для получения 25% раствора. Вариант 2. 1.В лаборатории потребовалось нейтрализовать раствор, содержащий 196 г серной кислоты. Для нейтрализации вначале был прибавлен раствор, содержащий 60 г гидроксида натрия, а дальнейшую нейтрализацию производили гидроксидом калия. Сколько граммов гидроксида калия было израсходовано на полную нейтрализацию? 2. При полном растворении меди 3,2 г в концентрированной азотной кислоте практически выделилось 3г оксида азота (IV). Сколько % это количество NO 2 составляет от теоретически возможного выхода? 3.Рассчитайте массовую долю вещества в растворе, полученном при смешивании 400г 18%-го раствора KOH со 100г раствора, содержащего 0,5 моль KOH. проверка

100 Курс разработан учителем химии МОУ «Атняшинская основная общеобразовательная школа» Бибиковой Н.Л.