Практичні роботи " Розв'язання задач"

Тема: Розрахункові задачі на виведення молекулярної формули речовини.

Мета: повторити послідовність дій під час розв’язування розрахункових задач та навчити курсантів розв’язувати задачі на встановлення формули газуватої речовини за масовою часткою,за продуктами згоряння, визначення складу сполуки за хімічними рівняннями. Розвивати вміння застосовувати теоретичні знання  під час розв’язання хімічних задач, виховувати свідоме ставлення до навчання, вміння організовувати власну навчальну діяльність.

Обладнання: періодична система хімічних елементів, диференційований роздатковий матеріал.

Тип заняття: практична робота № 1

Література: [2] § 6,[3] § 32, [5] § 11

Хід роботи:

І. Теоретична частина роботи.

1. Встановлення формули за масовою часткою

Задача 1. Вивести формулу органічної сполуки з масовою часткою карбону 80% та гідрогену – 20%, якщо відносна густина сполуки за воднем дорівнює 15.

Дано:

w(С) = 80%; 

w(Н) = 20%;

Д(Н₂) = 15.

_____________

С_xH_y - ?

1.                   Знаходимо найпростішу формулу сполуки:

С: Н = : = 6,66 : 20 = 1:3;     СН₃ ;   М_r(СН₃) = 15.

2. Визначаємо молекулярну масу сполуки:

М_r(сп.) = Д(Н₂)•М_r(Н₂) = 15•2 =30.

3. Яка дійсна формула сполуки?

n= = 2 ; С₂Н₆

Відповідь: С₂Н₆

2. Встановлення формули за продуктами згорання

Задача 1. При спалюванні 1,3 г речовини утворюється 4,4 г оксиду карбону (IV) і 0,9 г води. Відносна густина парів за воднем - 39. Встановити формулу сполуки.

Дано:

w(реч.) = 1,3 г;

w(СО₂) = 4,4 г;

w(Н₂О) = 0,9 г;

Д(Н₂) = 39.

________________

С_xH_y - ?

Оскільки оксигеновмісні сполуки при згорянні утворюють оксид карбону (ІV) і воду, то необхідно спочатку встановити, з яких хімічних елементів складається сполука.

1.Скільки грамів Карбону в сполуці?

М(СО₂) = 44 г/моль; М(С) = 12 г/моль. = ; x = 1,2 г

2.Скільки грамів Гідрогену міститься в сполуці?

М(Н₂О) = 18 г/моль; М(Н) = 1 г/моль.

= ; x = 0,1 г

Оскільки сума мас карбону і гідрогену дорівнює 1,3 г (1,2+0,1), тобто масі речовини, що згоряє (за умовою задачі), то Оксигену в сполуці немає.

3. Яка молекулярна маса сполуки?

4. Яке співвідношенняатомів Карбону і Гідрогену?

С: Н = : = 0,1 : 0,1 = 1:1;     СН ;   М_r(СН) = 13.

5.Яка дійсна формула сполуки?

n= = = 6 ; С₆Н₆

Відповідь: С₆Н₆ 

3. Визначення складу сполуки за хімічними рівняннями

Задача 1. Встановити формулу і молекулярну масу етиленового вуглеводню, якщо 7 г його приєднують 8 г брому.    

Дано:

w( вугл.) = 7 г;   7г 8г

w( брому ) = 8 г; С_nН_2n + Br₂  = С_nН_2nBr₂

__________________    x 160г

С_xH_y - ?

1. Яка відносна молекулярна маса етиленового вуглеводню?:

7г : x = 8г : 160г;  x = 140г ;   М_r(С_nН_2n) = 140.

2. Яка формула етиленового вуглеводню?

М_r(С_nН_2n) = 140;

12n + 2n = 140;

14n = 140;

n = 10;

С₁₀Н_20.

Відповідь: С₁₀Н_20.

ІІ. Практична частина.

1. Вивести молекулярну формулу хлорпохідного, у якому масові частки дорівнюють: С – 10,1%, Сl – 89,9%. Відгосна густина пари цієї сполуки за гелієм – 59,25.

 

2.Густина газу дорівнює 1,25 г/л. Знайти формулу сполуки, якщо масові частки такі: С – 85,7%, Н – 14,3%.

3. Відносна густина пари досліджуваної речовини за воднем – 22. Вивести формулу сполуки, знаючи, що масові частки: С – 81,8%, Н – 18,2%

4. За даними аналізу речовина має такий склад: С – 38,43%, Н – 4,84%, Сl – 56,73%. Відносна густина пари її за воднем – 62,5. Встановити формулу сполуки.

5. Масові частки карбону, гідрогену та оксигену, що входять до складу сполуки, дорівнюють відповідно 40%, 6,56%, 53,44%. Визначити молекулярну формулу сполуки, якщо відносна густина її пари за воднем – 30.

6. Масова частка карбону в молекулівуглеводню дорівнює 87,5%. Відносна густина пари речовини за повітрям – 1,45. Визначити молекулярну формулу сполуки.

7. Визначити формулу сполуки, в якій масові частки речовини такі: С – 85,71%, Н – 14,29%. Відносна густина пари цієї речовини за оксидом карбону (ІV) – 1,91.

8. Визначитиформулу сполуки, в якій масові частки речовини такі: С – 92,3%, Н – 7,7%. Відносна густина пари цієї речовини за воднем – 39.

9. Вивести формулу органічної сполуки, якщо відомі масові частки елементів, які складають цю молекулу: С – 51,89%, Н – 9,73%, Сl - 38,38%. Відносна густина пари речовини за повітрям дорівнює 3,19.

10. Визначити формулу сполуки, в якій масові частки речовини такі:

С – 92,3%, Н – 7,7%. Відносна густина пари цієї речовини за воднем дорівнює 13.

11. При спалюванні 8,4 г речовини одержали 26,4 г оксиду карбону (ІV) і 10,8 г води. Відносна густина пари цієї речовини за повітрям – 2,9. Визначити формулу сполуки.

12. При спалюванні 2,3 г речовини одержали 7,7 г оксиду карбону (ІV) і 1,8 г води. Відносна густина пари цієї оксидом карбону (ІV) – 2,09. Визначити формулу сполуки.

13.При спалюванні 10 г органічної речовини утворилось 27,5 г оксиду карбону (ІV) і 22,5 г води. Встановити формулу речовини, якщо відносна густина пари цієї речовини за киснем – 0,5.

14. При спалюванні 3 г органічної речовини утворилось 8,8 г оксиду карбону (ІV) і 5,4 г води. Відносна густина пари цієї речовини за воднем – 15. Встановити формулу сполуки.

15. При спалюванні 29 г органічної речовини утворилось 88 г оксиду карбону (ІV) і 45 г води. Відносна густина пари цієї речовини за повітрям –2. Встановити формулу сполуки.

16. Внаслідок спалювання насиченого вуглеводню масою 8,8 г утворилось 26,4 г оксиду карбону (ІV). Густина речовини за н.у. – 1,96 г/л. Яка формула сполуки.

17. При спалюванні 6 г органічної речовини, відносна густина пари якої за етаном – 1, утворилось 8,8 г оксиду карбону (ІV) і 3,6 г води. Визначити формулу речовини.

18. При спалюванні 9,2 г органічної речовини утворилось 17,6 г оксиду карбону (ІV) і 10,8 г води. Відносна густина пари цієї речовини за воднем – 23. Встановити формулу речовини.

19. При спалюванні 0,7 г речовини утворюється 0,05 моль оксиду карбону (ІV) і 0,05 моль води. Речовина масою 0,1 г при н. у. займає об’єм 32 мл. Знайти формулу сполуки.

20. Яка формула газу, якщо він є насиченим вуглеводнем і 5,6 л його при (н. у.) мають масу 11 г?

21. При спалюванні 0,3 г речовини утворилось 336 мл (н.у.) оксиду карбону (ІV) і 0,36 г води. Відносна густина пари цієї речовини за воднем – 30. Яка це сполука?

22. Продуктами горіння речовини масою 3,2 г є азот об'ємом 2,24 л (н.у.) і вода масою 3,6 г. Визначте формулу сполуки, якщо густина її пари за воднем становить 16.

23. Під час спалювання 2,8 г органічної сполуки, утворилося 8,8 г вуглекислого газу і 3,6 г води. Відносна густина цієї речовини за метаном дорівнює 4,375. Установіть молекулярну формулу речовини.

24. Внаслідок спалювання 5,6 л газу утворилось 16,8 л вуглекислого газу і 13,5 г води. Густина газу за н.у. дорівнює 1,875 г/л. Визначити формулу сполуки.

25. Внаслідок взаємодії натрію з 0,46 г насиченого одноатомного спирту виділяється 112 мл водню (н.у.) . Визначити формулу спирту.

26. Визначити формулу одноатомного спирту, при внутрішньомолекулярній дегідратації 30 г якого виділилось 3 г води.

27. При повному згорянні 1,45 г речовини одержано 1,12 л оксиду карбону (ІV) і 0,9 г води. Відносна густина пари цієї речовини за воднем – 45. Встановити формулу сполуки.

28. Визначити формулу і молекулярну масу оксигеновмісної сполуки, якщо відомо, що при взаємодії 7,4 г цієї речовини з натрієм виділилось 1,12 л водню, а при окисненні цієї речовини оксидом купруму (ІІ) утворюється сполука, що дає реакцію «срібного дзеркала».

29. Знайти формулу одноосновної насиченої карбонової кислоти, якщо для нейтралізації 4,8 г її потрібно 16, 95 мл розчину гідроксиду калію з масовою часткою КОН 22,4 % ( густина – 1,18 г/см³).

30. Етиленовий вуглеводень масою 2,8 г приєднав 2,24 л хлороводню (н.у.). Вкажіть формулу цього вуглеводню.

 

 

 

 

 

 

Тема: Розрахункові задачі на обчислення за хімічними рівняннями кількості речовини, маси або об’єму за кількістю речовини, масою або об’ємом реагенту, що містить певну частку домішок.

Мета: навчити курсантів розв’язувати задачі на домішки, розвивати навички  під час обчислень за рівняннями хімічних реакцій, виховувати уважність під час ведення математичних розрахунків.

Обладнання: таблиця відносних молекулярних мас деяких речовин, періодична система хімічних елементів.

Тип заняття: практична робота № 2

Література : [1] §19, [5] § 8.

Хід роботи:

І. Теоретична частина.

Цей тип задач базується на тому, що в природі 100%-х речовин немає. Вони, як правило, зустрічаються в суміші з іншими компонентами, які являють собою домішки. При розв’язуванні даного типу задач потрібно використати формули:

W (реч.) = m(реч.) : m(сум.) ∙ 100%.

Якщо потрібно визначити масову частку домішок, то спочатку визначають масу домішок:

 m(дом.) = m(сум.) - m(реч.) ; W (дом.) = m(дом.) : m(сум.) ∙ 100%.

Задача 1. При взаємодії 20,8 г кальцинованої соди з надлишком хлоридної кислоти одержали 3,28 л оксиду карбону (ІV) (н.у.). Визначити масову частку домішок у соді.

Дано:

m (соди) = 20,8 г     

v (СO₂) = 2,8 г

__________________    

W (дом.)  = ?

1.Скільки грамів Na₂С0₃ містилось у соді?

    x 3,28л

Na₂С0₃ + 2HCl = 2NaCl + СO₂ +Н₂0

  106г 22,4л

x :106 г = 3,28 л : 22,4 л ; x = 15,52 г.

2. Яка маса домішок у суміші?

m(дом.) = 20,8 г – 15,52 г = 5,28 г.

3. Яка масова частка домішок?

W (дом.) = m(дом.) : m(сум.) ∙ 100% = 5,28 г : 20,8 г ∙ 100% = 25,38%.

Відповідь: кальцинована сода містить 25,38% домішок. 

Задача 2. Визначити об’єм оксиду карбону (ІV) (н.у.), що виділяється при дії хлоридної кислоти на мармур масою 150г з масовою часткою СаС0₃ 60% ?

Дано:

m (мармуру) = 150 г     

w (СаС0₃) = 60% = 0,6

v (СO₂) = ?

1.Скільки грамів СаС0₃ міститься у мармурі?

W (СаС0₃) = m (СаС0₃) : m(мармуру) ∙ 100%.

m (СаС0₃) = 150 ∙ 0,6 = 90 г.

2. Скільки літрів оксиду Карбону (ІV) виділиться?

  90г x

СaС0₃ + 2HCl = СaCl₂ + СO₂ +Н₂0

  100г                               22,4л

М (СaС0₃) = 100 г/моль; v_m = 22,4 л/моль;

90г : 100г = x: 22,4л ; x = (90г∙ 22,4л): 100г= 20,16л

Відповідь: об’єм оксиду Карбону (ІV) рівний 20,16л.

ІІ. Практична частина.

1. Технічний карбонат магнію масою 1 кг з масовою часткою домішок 16% прожарили. Знайти об’єм оксиду Карбону (ІV), що при цьому виділяється.

2. При розкладі 15,04 г нітрату купруму (ІІ) утворилось 8,56 г твердого залишку. Визначити масову частку домішок.

3. Яка маса вольфраму може бути одержана при відновленні воднем концентрату руди масою 145 г, що містить оксид вольфраму (VІ) і домішки, що не відновлюються, з масовою часткою їх 20%. Який об’єм водню потрібний для цього?

4. Визначити масу технічного алюмінію, що містить 1,6% домішок, яка витрачається для алюмотермічного одержання ванадію масою 15,3 кг з V₂O₃?

5. Який об’єм хлороводню утвориться після доливання концентрованої сульфатної кислоти до 520 г кухонної солі, що містить 10% домішок?

6. Обчислити, який об’єм повітря витратиться для спалювання 400 м³ природного метану СН₄,  який містить 5% негорючих домішок.

7. Скільки м³ оксиду Сульфуру (ІV) утвориться після спалювання 4 т сірки, що містить 5% домішок?

8. Яку масу оксиду Сульфуру (ІV) можна добути з 5т залізного колчедану, що містить 48% Сульфуру?

9. Визначити, який об’єм оксиду Карбону (ІV) за н.у. можна одержати з вапняку масою 2 т, в якому масова частка СaС0₃  95%?

10. Технічний цинк масою 1,32 г обробили надлишком розчину сульфатної кислоти. При цьому виділилось 448 мл водню за н.у. Визначити масову частку домішок у препараті.

11. Який об’єм ацетилену за н.у. можна одержати взаємодією води з 1 кг технічного кальцій карбіду, масова частка домішок в якому складає 20%?

12. Визначити масу натрій феноляту, добутого з 376 г фенолу, масова частка домішок у якому 15%.

13. З 80 г технічного кальцій карбіду добули 24 л ацетилену за н.у. Розрахуйте масову частку кальцій карбіду (%) в технічному препараті.

14. Розрахуйте об’єм ацетилену за н.у., який можна добути з 0,2 кг кальцій карбіду, якщо масова частка домішок в ньому становить 0,2.

15. Знайдіть масу бензолу, яку можна одержати з ацетилену, добутого з 128 г кальцій карбіду ( масова частка домішок у ньому 3,4 %).

16. На спалювання 474,5 мл за н.у. ацетилену витратили 1148 мл кисню. Визначте об’ємну частку негорючих домішок в ацетилені.

17. З техічного кальцій карбіду, маса якого становить 85,33 г, а масова частка домішок у ньому – 10%, добули бензен. Визначте, яку масу нітробензену можна одержати з цього бензену.

18. Під час окиснення 10 г технічного оцтового альдегіду амоніачним розчиномаргентум (І) оксиду, взятим у надлишку, одержали 43,2 г срібла. Визначте масову частку (%) оуцтового альдегіду в технічному препараті.

19. Яку масу вапняку потрібно використати для добування 15,6 г бензену, якщо масова частка кальцій карбонату у вапняку становить 85%.

20. Яку масу технічного кальцій карбіду з масовою часткою домішок 10% потрібно використати для добування 31,2 г бензену?

21. Обчисліть та вкажіть об’єм метану ( у літрах), що можна одержати, використовуючи 40 г алюміній карбіду, що містить 10% домішок.

22. Яку масу спирту можна одержати з 20 кг кукурудзяного зерна, масова частка крохмалю в якому становить 70%?

23. На каталітичне окиснення 10 г технічного ацетальдегіду витратили 18,6 г купрум (ІІ) гідроксиду. Розрахуйте масову частку ацетальдегіду в технічному препараті (%).

24. Скільки кілограмів доломіту, що містить 8% домішок, необхідно для виробництва 56 м³ оксиду Карбону (ІV)?

25. Вапняк масою 1,5 кг з масовою часткою домішок 10% прожарили. До твердого залишку добавили надлишок води. Яка маса гідроксиду кальцію була одержана?

26. Який об’єм води потрібно взяти для гасіння вапна, що одержали з вапняку масою 200 кг, який містить 90% карбонату кальцію?

27. Вапняк має 5% домішок. Скільки такого вапняку потрібно взяти для одержання гідроксиду кальцію масою 200 кг?

28. Ацетилен, одержаний із 1,56 г технічного кальцій карбіду, розчинили у бромній воді. Одержали 6,75 г тетраброметану. Визначте масову частку СаС₂ (%) у технічному кальцій карбіді.

29. Який об’єм метану можна добути із 12 кг алюміній карбіду, масова частка домішок у якому становить 5%? Розрахуйте об’єм ацетилену, який можна добути піролізом цієї кількості метану.

30. Яку кількість речовини бензену можна одержати з ацетилену, добутого з 18,49 г технічного кальцій карбіду, масова частка домішок у якому 10%?

 

 

 

 

 

 

Тема: Розрахункові задачі на обчислення за хімічними рівняннями відносного виходу продукту реакції.

Мета: повторити послідовність дій під час розв’язування розрахункових задач та навчити курсантів розв’язувати задачі на обчислення виходу продукту реакції від теоретичного; розвивати вміння застосовувати теоретичні знання при розв’язуванні хімічних задач та користуватися знаннями, набутими з інших предметів; виховувати свідоме ставлення до навчання, вміння організовувати власну навчальну діяльність.

Обладнання: періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, медіа презентація теми, диференційований роздатковий матеріал, «шпаргалка» для курсантів.

Тип заняття: практична робота № 3.

Література: [1] § 7, [3] § 8, [5] § 10

Хідроботи:

 

І. Теоретична частина.

Хімікам добре відомо, що в результаті хімічних реакцій утворюється менша кількість продуктів, ніж розраховано за рівнянням реакції.  Відносний вихід продукту реакції від теоретичного – це відношення маси, об’єму чи кількості речовини добутого продукту до маси, об’єму чи кількості речовини обчислених за рівнянням реакції, тобто до теоретично можливого. Відносний вихід продукту реакції позначається грецькою літерою η (ета) й обчислюється за формулами:

η=n(практ)/n(теор);

η=m(практ)/m(теор);

η=V(практ)/V(теор).

Ви розумієте, що в основі виробництва сульфатної кислоти (так само і будь-якого іншого хіміко-технологічного процесу) лежить хімічне перетворення речовин — хімічні реакції. Їхню суть виражають хімічними рівняннями, що складаються на основі закону збереження маси речовин.

Сформулюйте закон збереження маси речовин і поясніть його з погляду атомно-молекулярного вчення.

Знання закону збереження маси дає змогу не тільки складати рівняння реакцій, а й проводити за ними різні розрахунки, у тому числі обчислювати вихід продукту виробництва.

Виxiд продукту — важливий показник ефективності виробничого процесу. На його підставі роблять висновок про повноту використання сировини тощо. Річ у тім, що в реальних виробничих умовах через оборотність багатьох реакцій і виробничі втрати вихід продукту реакції завжди менший від того, який мав би утворитись згідно з рівнянням реакції (на підставі закону збереження маси). Отже, практичний вихід продукту завжди менший за теоретичний.

Вихід продукту — це відношення фактично добутого продукту до максимально можливого, обчисленого за рівнянням реакції.

Вихід продукту виражають у частках одиниці або у відсотках.

Зверніть увагу, що для розв'язування задач на вихід продукту зовсім не має значення, як його обчислювати: за відношенням мас, об'ємів чи кількості речовини. В усіх цих випадках буде знайдено те саме значення шуканої величини.

Розглянемо конкретні приклади.

Задача 1. З 320 кг сірчаного колчедану, масова частка Сульфуру ,в якому 45 %, добуто сульфатну кислоту масою 405 кг (у перерахунку на безводну). Обчислити вихід сульфатної кислоти.

Дано:

m(FeS₂) = 320 кг

w(S) = 45 % = 0,45

m(H₂SO₄) = 405 кг

_______________________

η (H₂S0₄) = ?

1. Обчислюємо масу Сульфуру, що міститься у 320 кг сірчаного колчедану:

m(S) = 320 кг • 0,45 = 144 кг.

2. Обчислюємо масу сульфатної кислоти,  яку можна було б добути теоретично з цього Сульфуру. 

            144кг       x

FeS₂ → 2S → 2H₂SO₄

 64кг    196кг

        144 кг : 64 кг = x : 196 кг; x = 441 кг.

3. Обчислюємо вихід сульфатної кислоти.

η = m(практ) / m(теор) = 405 кг/ 441 кг = 0,9184 • 100% = 91,84%

Відповідь: вихід сульфатної кислоти становить 91,84%.

Задача 2. Визначити кількість речовини хлориду феруму (ІІ), утвореного в результаті взаємодії 28 г заліза з надлишком хлоридної кислоти, якщо масова частка виходу солі становить 95%.

Дано:

m(Fе) = 28 г

η = 95 % = 0,95

_______________________

n (FeCl₂) = ?

1. Скільки молів FeCl₂ можна одержати теоретично?

28г  x

Fe + 2HCl = FeCl₂ + Н₂

56г 1моль

        28 г : 56 г = x : 1 моль; x = 0,5 моль.

2. Скільки молів речовини FeCl₂ одержують практично?

η = m(практ) / m(теор);

0,95 = x/ 0,5 моль;

x = 0,95• 0,5 моль = 0,475 моль.

Відповідь: можна одержати 0,475 моль FeCl_2.

 

ІІ. Практична частина.

1. Водень об’ємом 5л (н. у.) сполучили з хлором. Утворився гідроген хлорид об’ємом 9л. Обчисліть відносний вихід продукту реакції.

2. Суміш азоту з воднем, що містить 12,5л азоту (н. у.), пропустили над нагрітим каталізатором. Утворився амоніак об’ємом 20л. Знайдіть відносний вихід амоніаку.

3. Яку масу хлороводню добуто в результаті реакції 100г натрій хлориду з надлишком концентрованої сульфатної кислоти, якщо відносний вихід хлороводню становить 85%?

4. Який об’єм амоніаку (н.у.) знадобиться для утворення амоній сульфату масою 26,4 г, якщо амоніак може бути витрачений лише на 80%?

5. Який об’єм водню необхідний для виробництва амоніаку масою 10 т, якщо вихід амоніаку становить 94%?

6. Який об’єм оксиду сульфуру (ІV) можна отримати дією сульфатної кислоти на 2,52 г сульфіту натрію, якщо вихід продукту становить 60 %?

7. Яку масу сірки спалили, якщо добуто 672 мл (н.у.) оксиду сульфуру (ІV), а вихід продукту становить 80%?

8. При нагріванні суміші, що містить 10,7 г хлориду амонію і надлишок гідроксиду кальцію, виділилось 3,36 л аміаку. Обчисліть вихід продукту.

9. При розкладанні 8г нітрату амонію виділилось 1,8 л оксиду нітрогену(І). Обчисліть вихід продукту.

10. Обчисліть масу оксиду сульфуру (VI), яку можна отримати при окисненні 64 г оксиду сульфуру (IV), якщо вихід продукту становить 60%?

11. Із 200 т сірчаного колчедану з масовою часткою Сульфуру 45% добули 248,4 т сульфатної кислоти. Визначити масову частку виходу сульфатної кислоти від теоретично можливого.

12. Обчислити масу безводної сульфатної кислоти, яку можна було б добути з 900 т сірчаного колчедану з масовою часткою Сульфуру 40%, якби вихід кислоти складав 95%.

13. При пропусканні сірководню об’ємом 2,8 л (н.у.) крізь надлишок розчину сульфату купруму (ІІ) утворився осад масою 11,4 г. Визначити вихід продукту реакції.

14. Пісок масою 2 кг сплавляли з надлишком гідроксиду калію і одержали 3,82 кг силікату калію. Визначити вихід продукту реакції.

15. Скільки кг карбонату кальцію необхідно розкласти, щоб при цьому одержати 80 л оксиду карбону (IV), якщо обємна частка виходу його становить 92%?

16. Скільки грамів сульфіду феруму (ІІ) необхідно взяти, щоб одержати 120 л сірководню (н.у.), якщо об’ємна частка виходу газу складає 90%?

17. Розрахувати об’єм амоніаку, який можна одержати при нагріванні 20 г хлориду амонію з надлишком гідроксиду кальцію, якщо об’ємна частка виходу амоніаку складає 98%.

18. При пропусканні надлишку амоніаку крізь 600 г розчину з масовою часткою 42% нітратної кислоти одержали нітрат амонію масою 300 г. Визначити масову частку виходу.

19. Яка маса міді необхідна для реакції з нітратною кислотою для одержання 2,1 л оксиду нітрогену (IV), якщо об’ємна частка виходу його складає 94%?

20. Крізь розчин масою 50 г з масовою часткою йодиду натрію 25% пропустили надлишок хлору. Виділився йод масою 25,6 г. Визначити масову частку виходу продукту реакції.

21. При окисненні 17,32 л діоксиду сульфуру утворилось 60 г триоксиду сульфуру. Визначити, яку масову частку складає цей вихід від теоретичного.

22. При каталітичному окисненні амоніаку масою 17 г одержали оксид нітрогену (IV) об’ємом 20 л. Яку масову частку складає цей вихід від теоретичного?

23. Із 100 т сірчаного колчедану з масовою часткою Сульфуру 48% добули 132,3 т сульфатної кислоти. Визначити вихід кислоти.

24. При нітруванні 2 моль бензену одержали 200 г нітробензену. Який відносний вихід нітробензену?

25. При гідруванні 7,8 г бензену одержали 4,2 г циклогексану. Обчисліть відносний вихід циклогексану.

26. Яку масу бензену можна одержати з 25 л ацетилену ( н.у.), якщо відносний вихід бензену становить 70%?

27. Із 8,67 г бензену одержали 7,38 г нітробензену. Визначте відносний вихід продукту.

28. Який об’єм етену потрібно використати для добування 0,6 моль етанолу, якщо масова частка виходу становить 90% від теоретично можливого?

29. Розрахуйте, скільки глюкози було використано для добування 460 г етилового спирту, якщо масова частка втрат становить 10%.

30. Скільки молочної кислоти можна добути при бродінні 250 г глюкози, якщо масова частка виходу становить 90% від теоретично можливого?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Розрахункові задачі на обчислення кількості речовини, маси або об’єму продукту за рівнянням хімічної реакції, якщо один із реагентів взято в надлишку.

Мета: навчити курсантів розв’язувати задачі на надлишок, розвивати навички  під час обчислень за рівняннями хімічних реакцій, виховувати уважність під час ведення математичних розрахунків.

Обладнання: таблиця відносних молекулярних мас деяких речовин, періодична система хімічних елементів.

Тип заняття: практична робота № 4

Література : [1] §7, [3] § 5, [5] § 6

Хід роботи:

І. Теоретична частина.

Ви знаєте, що речовини взаємодіють у певних співвідношеннях. Але часто одна з вихідних речовин береться у надлишку, щоб забезпечити повнішу взаємодію іншої речовини. Реакція між речовинами відбувається доти, доки повністю прореагує одна з них, а надлишок іншої речовини залишається. Він участі в реакції не бере. Тому, розв'язуючі задачі цього типу, потрібно:

1) з'ясувати насамперед, яка саме з вихідних речовим узята у надлишку, бо надлишок не реагуватиме;

2) дальші обчислення робити за тією речовиною, яка прореагувала повністю.

Зверніть увагу, що під час розв'язування задач можливі різні варіанти.          

Для прикладу розглянемо розв'язування конкретних задач.

Задача 1. Оксид кальцію масою 28 г обробили нітратною кислотою масою 52 г. Знайти масу одержаного нітрату кальцію.

Дано:

m (СаО) = 28 г;

m (HNO₃) = 52 г.

_______________________

m (Са(NO₃)₂) = ?

1. Яка з речовин взята в надлишку?

М(СаО) = 56 г/моль,

М(HNO₃) = 63 г/моль,

n = m/М,

n (СаО) = 28 г/ 56 г/моль = 0,5 моль;

n (HNO₃) = 52 г/ 63 г/моль = 0,82 моль

СаО + 2HNO₃= Са(NO₃)₂+ Н₂О

Оскільки на 1 моль СаО потрібно 2 моль HNO₃, то  СаО взяли у надлишку.

2. Скільки грамів нітрату кальцію одержимо?

2 моль HNO₃ відповідають 1 моль Са(NO₃)₂

2 моль : 0,82 моль = 1 моль : x;

x = 0,41 моль;

М(Са(NO₃)₂) = 164 г/моль;

m(Са(NO₃)₂) = n • М = 0,41 моль • 164 г/моль = 67,24 г.

Відповідь: нітрату кальцію буде одержано 67,24 г.

Задача 2. Який об’єм вуглекислого газу можна одержати, спаливши 12л оксиду карбону(ІІ) у 9 л кисню?

Дано:

v (СО) = 12 л;

v (O₂) = 9 л.

_______________________

v (СO₂) = ?

1. Яка з речовин взята в надлишку?

n = v/v_m,

n (СО) = 12 л/ 22,4 л/моль = 0,54 моль;

n (O₂) = 9 л/ 22,4 л/моль = 0,4 моль.

В надлишку взято кисень:

2СО + O₂= 2СO₂.

2. Скільки літрів оксиду карбону (ІV) одержимо?

2n(СО) = 2n(СО₂) = 0,54 моль;

v (СО₂) = n• v_m = 0,54 моль • 22,4 л/моль = 12,09 л.

Відповідь: одержимо 12,09 л оксиду карбону (ІV)

ІІ. Практична частина.

1. У розчин, що містить гідроксид барію масою 350 г, пропустили оксид сульфуру (IV) об'ємом 44,8 л (н.у.). Яка сіль і якої маси утворилась у результаті реакції?

2. Змішали оксид кальцію масою 300 г і оксид сульфуру (VI) масою

400 г. Які речовини і якої маси залишилися після закінчення реакції?

3. Оксид сульфуру (IV), добутий в результаті спалювання сірководню об'ємом 44,8 л (н. у), пропущено крізь 0,5 л розчину їдкого натру з масовою часткою NaOH 25 % і густиною 1,28 г/см³. Яка сіль утворилася?

4. Який об’єм водню за н.у. виділиться, якщо 15,8 г натрію помістити у 18,4 г гліцеролу?

5. Яка маса хлориду амонію може бути одержана при взаємодії 30 г амоніаку і 83 г хлороводню?

6. Який об’єм хлороводню утворюється у результаті спалювання 6 моль водню у 497 л хлору?

7. Яка сіль (кисла чи середня) утвориться, якщо реагують:

а) гідроксид натрію масою 1,2 г і сульфатна кислота масою 2,94 г;

б) гідроксид натрію масою 2,4 г і сульфатна кислота масою 2,94 г;

8. Через розчин, що містить 2,5 г їдкого натру, пропустили 11,2 л сірководню (н.у.). Яка сіль і якої маси при цьому утворилась?

9. Яка сіль утвориться в результаті пропускання карбон (ІV) оксиду масою 0,88 г крізь розчин масою 10 г з масовою часткою натрій гідроксиду 20 %? Знайти масу цієї солі.

10. Яка сіль утвориться в результаті пропускання 2,24 л вуглекислого газу (н.у.) крізь 25 г розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 16 %?

11. Який об’єм оксиду сульфуру (ІV) можна добути, якщо для спалювання 1,6 г сірки взято 2 г кисню?

12. До триоксиду сульфуру масою 8 г долили 2 г води. Яка речовина та якої маси утворилась?

13. Який об’єм карбон (ІV) оксиду виділяється при взаємодії силіцій (ІV) оксиду кількістю речовини 1 моль і 20 г крейди з масовою часткою кальцій карбонату 80 %?

14. До розчину, що містить нітрат арґентуму, масою 25,5 г, добавили розчин, що містить сульфід натрію масою 7,8 г. Яка маса осаду утвориться при цьому?

15. До розчину, що містить хлорид алюмінію масою 32 г, добавили розчин, що містить сульфід калію масою 33 г. Який осад утвориться і яка його маса?

16. До розчину, що містить хлорид купруму (ІІ) масою 27 г добавили залізні ошурки масою 12 г. Яка маса міді при цьому утворюється?

17. До розчину масою 42,6 г, в якому знаходиться нітрат алюмінію, долили розчин, що містить карбонат натрію масою 37,2 г. Осад відфільтрували, прожарили. Визначте масу залишку після прожарювання.

18. У розчин, який містить сульфатну кислоту масою 11,76 г, занурили кусочок алюмінію масою 3,24 г. Скільки сульфату алюмінію утворилось?

19.Яку кількість речовини сульфату барію можна одержати з 20 г сульфату натрію і 30 г хлориду барію?

20. Визначити масу натрій феноляту, який можна одержати з 9,4 г фенолу та 0,2 моль натрій гідроксиду.

21. У розчин купрум сульфату масою 140 г з масовою часткою 16 % опустили 5,6 г заліза. Обчислити масу солі, яка утворилась в результаті реакції.

22. Знайти масу солі, яка утвориться в результаті взаємодії алюмінію масою 5,4 г та сульфуру масою 7,1 г, що містить 10 % домішок.

23. Знайти масу осаду, який утвориться в результаті зливання 40 г розчину купрум сульфату з масовою часткою 25 % та 20 г розчину натрій гідроксиду з масовою часткою 20 %.

24. Знайти масу кальцій сульфіду, утвореного при взаємодії кальцію масою 8 г та сірки масою 7 г.

25. Знайти об’єм діоксиду сульфуру, який утвориться при згорянні сірки масою 8 г в 4 г кисню?

26. Знайти масу солі, яка утвориться при зливанні 100 г розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 10 % і хлоридної кислоти кількістю речовини 0,5 моль.

27. Знайдіть масу калій феноляту, який утворився при взаємодії фенолу масою 4,7 г з розчином калій гідроксиду масою 120 г з масовою часткою лугу 14%.

28. Обчисліть масу продукту реакції ( в грамах), що утворюється при взаємодії пропіну об’ємом 11,2 л за н.у. та хлору масою 80 г.

29. Обчисліть масу дихлоретану, що утворюється при взаємодії етину об’ємом 16,8 л за н.у. та хлороводню об’ємом 22,4 л.

30. Обчисліть масу галогенпохідного, що можна одержати, використовуючи бензен масою 31,2 г та хлор об’ємом 20,16 л за н.у.