Задачи по химии

Содержание

Как решать простейшие задачи по химии

Как вычислить молекулярную и молярную массы вещества?

Для этого нужно сложить массы всех атомов в этой молекуле.

Пример 1. В молекуле воды Н2О 2 атома водорода и 1 атом кислорода. Атомная масса водорода = 1, а кислорода – 16. Поэтому молекулярная масса воды равна 1 + 1 + 16 = 18 атомных единиц массы, а молярная масса воды = 18 г/моль.

Пример 2. В молекуле серной кислоты Н2SO4 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода. Поэтому молекулярная масса этого вещества составит 1 2 + 32 + 4 16 = 98 а.е.м, а молярная масса – 98 г/моль.

Пример 3. В молекуле сульфата алюминия А12(SO4)3 2 атома алюминия, 3 атома серы и 12 атомов кислорода. Молекулярная масса этого вещества равна 27 · 2 + 32 · 3 + 16 · 12 = 342 а.е.м., а молярная масса – 342 г/моль.

Как решить простейшую расчетную задачу

по химическому уравнению?

Сначала записываем числовые данные из условия задачи – массу вещества, или объем газа. Затем выясняем, что нужно определить в той задаче, и записываем вопрос под условием задачи. Далее действуем так:

Определяем количества веществ, массы или объемы которых даны в условии задачи.

Записываем уравнение реакции, о которой сказано в условии задачи и расставляем в нем коэффициенты.

Вычисленное количество вещества записываем над формулой этого вещества в уравнении реакции.

Учитывая коэффициенты, определяем количества тех веществ, массы или объемы которых нужно определить в данной задаче.

По найденным количествам веществ рассчитываем массы или объемы этих веществ.

Проверяем, на все ли поставленные вопросы условия задачи найдены ответы.

Записываем ответы задачи.

Как решать задачи с участием растворов веществ?

Если в условии задачи указаны объем и плотность раствора, то по этим данным можно найти массу раствора (объем раствора в мл умножается на плотность раствора).

По массе раствора находится масса растворенного вещества (масса раствора умножается на массовую долю растворенного вещества и переводится в проценты).

По найденной массе растворенного вещества определяется его количество (масса растворенного вещества делится на его молярную массу)

Записывается уравнение реакции, о которой сказано в условии задачи, и в нем расставляются все коэффициенты.

Найденное в п.3 количество вещества записывается над формулой этого вещества в уравнении реакции.

Учитывая коэффициенты, определяется количество вещества, массу или объем которого нужно найти.

По найденному количеству вещества определяются его масса или объем.

4.Как решать задачи, где одно из реагирующих веществ дано в избытке?

Если в условии задачи есть числовые данные (массы или объемы) по обоим веществам, участвующим в реакции, то, возможно, одно из них находится в избытке. Поэтому решение задачи начните с расчета количеств этих веществ в моль.

Далее запишите уравнение нужной реакции со всеми коэффициентами.

По коэффициентам в уравнении и найденным количествам веществ определите, какое из веществ находится в избытке, а какое – в недостатке.

В уравнении реакции над формулой вещества, находящегося в недостатке, записываем его количество в моль и с учетом коэффициентов находим количества остальных веществ, участвующих в реакции.

Далее рассчитываются массы или объемы остальных веществ.

В реакцию с соляной кислотой вступило 13 г цинка. Определите массы израсходованной кислоты и полученной соли, а также объем выделившегося газа.

Решение.

1. Находим количество вещества цинка, разделив его массу на молярную массу:

n(Zn) = m : M = 13 г : 65 г/моль = 0,2 моль

2. Вносим эту величину в уравнение реакции и с ее помощью определяем количества всех указанных в задаче веществ (с учетом коэффициентов):

0,2 моль 0,4 моль 0,2 моль 0,2 моль

Zn + 2HCl => ZnCl2 + H2

Далее расчеты по формулам:

m(HCl) = M · n = 36,5 г/моль · 0,4 моль = 14,6 г

m(ZnCl2) = M · n = 136 г/моль · 0,2 моль = 27,2 г

Объем водорода находим аналогично:

V(H2) = Vm · n = 22,4 л/моль · 0,2 моль = 4,48 л

ЗАДАЧИ НА ИЗБЫТОК РЕАГЕНТА

Главный отличительный признак таких расчетов – это наличие числовых данных (массы, объема, количества вещества или необходимых компонентов для их вычисления) по обоим веществам, реагирующим между собой.

Чаще всего это говорит о том, что одно из этих веществ находится в избытке и вступит в реакцию не полностью. Определить же, что именно в избытке, удобнее всего, когда известны количества вещества реагентов.

Если они не указаны в условии, их следует вычислить по исходным данным.

Задача 1.

8 г серы нагрели с 28 г железа. Определите массу продукта реакции.

Решение.

1. Так как в условии указаны массы железа и серы одновременно, то одно из этих веществ вполне может оказаться в избытке. Для выяснения этого находим количества вещества реагентов:

n(Fe) = m : M = 28 г : 56 г/моль = 0,5 моль

n(S) = m : M = 8 г : 32 г/моль = 0,25 моль

2. Записываем уравнение реакции и по коэффициентам определяем мольные отношения реагентов:

Fe + S ® FeS

3. Так как железа и серы должно реагировать равное количество молей, то ясно, что в этой реакции будет израсходовано по 0,25 моль их, избыток железа при этом составит 0,5 – 0,25 + 0,25 моль, и в реакцию не вступит.

4. Так как сера взята в недостатке, то по ее количеству определяем количество продукта реакции, а затем его массу:

0,25 моль 0,25 моль 0,25 моль

Fe + S ® FeS

m (FeS) = M · n = 88 г/моль · 0,25 моль = 22 г

Задача 2.

Для реакции взято 56 л хлора и 56 г железа. Определите массу полученного продукта.

Решение.

2Fe + 3Cl2 ® 2 FeCl3

В этом случае расчет избытка более сложен, поэтому можно использовать такую хитрость:

В первой строке пишем формулы реагирующих веществ, во второй – их мольные отношения по уравнению реакции (по коэффициентам), а в двух следующих – количества этих веществ, имеющихся в наличии, причем на разных строках. Далее по этим данным находим количества вещества реагента, необходимого для взаимодействия с этими количествами вещества железа и хлора:

Fe	Cl2
2	3
1	1,5
1,67	2,5

Далее анализируем полученные данные. Железа есть 1 моль, а для реакции с 2,5 моль хлора его нужно в полтора раза меньше, это составляет 1,67 моль, чего у нас нет. Следовательно, железо в недостатке, а число 1,67 можно зачеркнуть. Хлора имеется 2,5 моль, а на реакцию с железом нужно лишь 1,5 моль, поэтому хлор взят в избытке. Избыток хлора составляет 2,5 – 1,5 = 1 моль.

Таким образом, в недостатке железо, и дальнейшие расчеты ведем по его количеству:

1 моль 1,5 моль 1 моль

2Fe + 3Cl2 ® 2 FeCl3

m (FeСl3) = M · n = 162,5 г/моль · 1 моль = 162,5 г

Задача 3.

К раствору, содержащему 26,1 г нитрата бария, добавлен раствор, содержащий 35,5 г сульфата натрия, осадок отфильтрован. Что находится в фильтрате и в каком количестве?

Решение.

n [Ba(NO3)2] = 26,1 г : 261 г/моль = 0,1 моль

n (Na2SO4) = 35,5 г : 142 г/моль = 0,25 моль (избыток 0,15 моль)

0,1 моль 0,1 моль 0,1 моль 0,2 моль

Ba(NO3)2 + Na2SO4 ® BaSO4 + 2HCl

В растворе после реакции окажется 0,2 моль нитрата натрия и остаток сульфата натрия 0,15 моль. При необходимости можно найти массы этих веществ.

Иногда от количеств вещества реагентов может зависеть не только количество продуктов реакции, но и их состав.

Задача 4.

К раствору, содержащему 49 г серной кислоты, добавлено 20 г гидроксида натрия. Определите состав и массу полученной соли.

Решение.

n (H2SO4) = 49 г : 98 г/моль = 0,5 моль

n (NaOH) = 20 г : 40 г/моль = 0,5 моль

Так как серная кислота двухосновна, то она может образовать два ряда солей:

2 NaOH + H2SO4 ® Na2SO4 + 2H2O средняя соль

NaOH + H2SO4 ® NaHSO4 + H2O кислая соль

В нашей задаче оказалось равное мольное количество кислоты и щелочи, поэтому расчет следует вести по второму уравнению реакции:

0,5 моль 0,5 моль 0,5 моль

NaOH + H2SO4 ® NaHSO4 + H2O

m (NaHSO4) = M · n = 120 г/моль · 0,5 моль = 60 г.

Задача 5.

Через раствор, содержащий 60 г гидроксида натрия, пропущен углекислый газ, полученный при действии избытка соляной кислоты на 200 г карбоната кальция. Определите состав и массу полученной соли.

Решение.

1. Определяем количества вещества веществ, указанных в условии задачи:

n (NaOH) = m : M = 60 г : 40 г/моль = 1,5 моль

n (CaCO3) = m : M = 200 г : 100 г/моль = 2 моль

2. Записываем уравнение реакции, в которой был получен углекислый газ, и по количеству вещества СаСО3 определяем, сколько моль газа выделилось:

2 моль 2 моль

CaCO3 + 2HCl ® CaCl2 + H2O + CO2

3. Таким образом, для второй реакции у нас имеется 2 моль углекислого газа и 1,5 моль гидроксида натрия. Так как СО2 – ангидрид двухосновной угольной кислоты Н2СО3, то при его взаимодействии с щелочами могут образоваться как средние, так и кислые соли:

NaOH + CO2 ® NaHCO3

2NaOH + CO2 ® Na2CO3 + H2O

Теперь нужно определиться, по какому из двух уравнений реакций нам вести расчет. Для образования средней соли щелочи должно быть вдвое больше, чем газа. У нас же наоборот, газа больше, чем щелочи. Следовательно, реакция пойдет по первому уравнению, с образованием кислой соли, причем СО2 окажется в избытке (0,5 моль):

1,5 моль 1,5 моль 1,5 моль

NaOH + CO2 ® NaHCO3

m (NaHCO3) = M · n = 84 г/моль · 1,5 моль = 126 г.

Решите самостоятельно.

1. 14 г оксида кальция обработали раствором, содержащим 36 г азотной кислоты. Какова масса полученной соли? (41 г).

2. К раствору, содержащему 40 г сульфата меди (II), добавили 12 г железных опилок. Останется ли в растворе сульфат меди после реакции?

3. Хватит ли 15 л кислорода для сжигания 4 г серы? (да)

4. В раствор, содержащий 16 г сульфата меди (II), пропустили сероводород объемом 5,6 л. Какова масса выпавшего осадка? (9,6 г).

5. К раствору, содержащему 10,4 г хлорида бария, добавили 9,8 г серной кислоты. Определите массу осадка и состав полученного раствора. (11,65 г)

Источник: http://www.himiavmeste.narod.ru/zadachi1.html

Конспект

Ключевые слова: решение 25 типовых задач по химии, определение массы, доли, числа,

1 Определение относительной молекулярной массы Мг

Задача Какова относительная молекулярная масса Мг нитробензола С6Н5NO2? Какова молекулярная масса этого вещества в а.е.м.?

2Определение массовой доли элемента в соединении

Задача Какова масса в граммах 1 атома 131I ?

3 Определение числа молекул в порции вещества

Задача Сколько молекул воды содержится в 1 капле воды массой 0,03 г?

4 Определение массы атома в граммах

Задача Какова массовая доля фосфора в фосфате кальция Са3(РO4)2 ?

Ответ: ω = 0.2 или 20%

5 Определение молярной массы

Задача Какова молярная масса вещества, если масса 2.5 моль этого вещества равна 250 г?

6 Определение массового отношения элементов в соединении

Задача Каково массовое отношение углерода, водорода и кислорода в глюкозе С6Н1206 ?

7 Определение объема, который занимает порция газа при н.у

Задача Какой объем (н.у.) занимают 66 г С02?

8 Определение теплового эффекта реакции

Задача Молярная теплота сгорания угля на воздухе 393.5 кДж/моль. Сколько теплоты выделится при полном сгорании 1 кг угля?

9 Определение максимального выхода продукта реакции

Задача Сколько максимально литров (н.у.) водорода можно получить, используя 45.5 г цинка и избыток соляной кислоты?

10 Определение реального выхода продукта реакции

Задача При прокаливании 15,8 г перманганата калия КМnО4 получено 0,896 л (н.у.) кислорода. Каков выход кислорода в данном случае?

11 Определение выхода продукта по стехиометрическим соотношениям

Задача Сколько граммов азотной кислоты HNO3 максимально можно получить из 44.8 л (н.у.) азота?

12 Определение содержания основного компонента (или содержания примеси) в исходном веществе

Задача Каково содержание (в процентах) СаСО3 в образце известняка, при длительном прокаливании 400 г которого получено 78,4 л С02 (н.у.)?

13 Определение выхода реакции, когда одно из исходных веществ взято в избытке

Задача Сколько граммов поваренной соли NaCI можно получить, если смешать два раствора, один из которых содержит 29,2 г HCI, а другой 44 г NaOH?

14 Определение состава газовой смеси (в объемных процентах)

Задача 20 л (н.у.) аммиака пропустили через нагретую до 350°С трубку с железным катализатором. Объем полученной газовой смеси (н.у.) равен 25 л. Каков состав полученной газовой смеси (в объемных процентах) ?

15 Определение объема газа, расходуемого на проведение реакции с другими газами

Задача Какой минимальный объем кислорода, содержащего 10 объемн. % озона, необходим для полного сжигания 4 л пропана С3Н8 ?

16 Определение молекулярной формулы вещества по относительной плотности его паров

Задача Относительная плотность паров углеводорода по воздуху 2,69. Массовая доля водорода в соединении 7,69%. Какова молекулярная формула углеводорода?

17 Определение состава газовой смеси

Задача Относительная плотность 30 л смеси метана СН4 и азота N2 по гелию равна 5. Сколько литров метана и азота взято для приготовления смеси?

18 Определение состава солей в растворе

Задача В растворе смешали 9,8 г H2S04 и 6,5 г NaOH. Какие соли и в каких количествах образовались?

19 Приготовление раствора с заданной массовой долей растворенного вещества

Задача Сколько граммов сахарозы надо растворить в 250 г воды, чтобы получить раствор с массовой долей сахарозы 0,3 (30%)?

20 Приготовление раствора с заданной массовой долей растворенного вещества

Задача : Сколько граммов медного купороса CuS04 • 5Н20 надо добавить к 300 г 2%-го раствора сульфата меди, чтобы получить 5%-ный раствор ?

21 Приготовление раствора с заданной массовой долей растворенного вещества

Задача Сколько миллилитров воды нужно добавить к 100 мл 30%-го раствора соляной кислоты с плотностью 1,15 г/мл, чтобы получить раствор с массовой долей НCl 5%?

22 Приготовление раствора с заданной массовой долей растворенного вещества

Задача Сколько граммов ВаО надо добавить к 100 г воды, чтобы получить 5%-ный раствор?

23 Приготовление раствора с заданной молярной концентрацией

Задача Сколько граммов сульфата натрия Na2S04* 10Н20 необходимо для приготовления 0,5 л раствора с молярной концентрацией 0,02 моль/л?

24 Определение формулы органического вещества по данным о массе продуктов реакции

Задача При полном сгорании 6,0 г органического вещества получено 8,8 г С02 и 3.6 г воды. Плотность паров органического вещества по водороду равна 30. Какова молекулярная формула вещества?

25 Определение молекулярной формулы органического вещества по данным о продукте реакции

Задача При обработке 14,8 г одноосновной карбоновой кислоты избытком цинка получено 2,24 л водорода. Какова молекулярная формула кислоты?

Автор задач: С.С.Бердоносов

Решение 25 типовых задач по химии. Выберите дальнейшие действия:

Источник: https://uchitel.pro/%D1%80%D0%B5%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-25-%D1%82%D0%B8%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85-%D0%B7%D0%B0%D0%B4%D0%B0%D1%87-%D0%BF%D0%BE-%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D0%B8/

Как решать задачи по химии

Химия – наука, которая очень тесно связана с окружающим нас миром. Все живое состоит из элементов и соединений элементов, свойства которых изучает химия. Она настолько глубоко внедрилась в нашу жизнь, что невозможно представить существование без нее.

В быту: при приготовлении пищи, консервировании, уборке дома, стирке, мы, сами того не замечая, используем знания о химических процессах. При производстве любого окружающего нас предмета, на том или ином этапе его получения, также необходимо применение химических знаний.

Сохранение здоровья также напрямую зависит от того, насколько обширны наши знания о химии.

Теоретические знания этой науки и умение производить вычисления помогут вам лучше ориентироваться в реальной жизни.

Если вы получаете химическое или тесно связанное с химией образование, то просто необходимо научиться решать задачи по химии.

На производстве, в химической и экологической лаборатории очень часто вам придется производить вычисления, правильность которых будет зависеть от того навыка, который вы приобрели, обучаясь будущей специальности.

При получении образования Вам придется не только решать контрольные работы, но и писать рефераты, курсовые работы и, конечно же, Вас ждет защита диплома специалиста, а также, вполне возможно, и защита магистерской, затем кандидатской диссертаций.

При написании текста работы необходимо проверить его уникальность, исключить плагиат.

Здесь вы сможете бесплатно проверить уникальность Вашей работы, а также, в случае необходимости, подобрать необходимый готовый текст или заказать его выполнение.

Сайт Задачи по химии создан для того, чтобы помочь освоить вам различные типы задач и приобрести необходимые навыки их решения. Здесь размещены как теоретическая часть по общей химии и органической химии, так и примеры задач по химии с готовыми решениями.

Многие учащиеся и их родители задаются вопросом: Как научиться решать задачи по химии? Ниже приведем несколько советов, которые помогут вам решать задачи по химии самостоятельно.

Советы по самостоятельному решению задач по химии

Вот несколько советов, которые, я очень надеюсь, помогут вам в освоении этого нелегкого дела.

Первое и самое главное – ваше желание, ваш труд и усердие. Поставьте перед собой цель и не отступайте!
Второе – это теоретические знания, без которых вы просто не сможете правильно написать даже самую простую формулу соединения, не говоря уже об уравнениях реакций между ними. Здесь важно научиться «читать» таблицу Менделеева – самую большую открытую шпаргалку, в которой можно найти сведения о свойствах элементов и образуемых ими соединений.
Сама задача. Внимательно прочитайте условие задачи по химии и запишите кратко все известные данные, а также что надо найти (иногда даже это вызывает определенные трудности). Далее четко следуем выбранному алгоритму решения химических задач.

Алгоритм решения задачи по химии

Для решения задачи по химии следует придерживаться нижеприведенного порядка действий. Чем точнее вы выполните наши рекомендации, тем быстрее будет найдено правильное решение! Итак, давайте перейдем непосредственно к алгоритму решения задач по химии:

Записать уравнение реакции (при необходимости), не забыть расставить коэффициенты. Для наглядности, над соответствующими соединениями, записать известные и неизвестные данные.
Определить, каким способом можно найти неизвестные данные. Можно ли это сделать в одно действие или в несколько. Возможно, придется воспользоваться таблицей Менделеева (для определения молекулярной массы, например) или другими справочными данными (например, при переводе массы вещества в объем, необходимо знать его плотность).
Далее, при необходимости, составить пропорцию (хотя этот способ имеет много противников) или использовать понятие количество вещества. Либо подставить известные и найденные данные в необходимые формулы. Напоминаю, что действий в большинстве случаев больше одного, поэтому определите, какие данные в выбранной формуле для нахождения требуемого параметра, неизвестны и постарайтесь их найти, применяя необходимые пропорции или формулы.
При необходимости использования формул, следите за единицами измерений. Иногда бывает необходимо перевести их в систему СИ.
В конце еще раз прочитать условие задачи по химии и проверить правильность ее решения.

И последнее, если не получается решить задачу по химии, то забудьте о том, каким способом вы ее решали. Попробуйте подойти к ней с «другой стороны», найти иной способ решения.

Верьте в свои силы и у вас обязательно все получится. Решать задачи по химии это не так сложно, как кажется! Успехов!