Збірник задач з хімії для підготовки до олімпіад

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ З ХІМІЇ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Типи  задач  з  хімії
Визначення масової частки елемента  в  речовині
Визначення  числа  атомів  ( молекул), маси , об’єму  за  відомою  кількістю  речовини
Визначення  відносної  густини  газів
Розрахунки  за  хімічними  рівняннями
Визначення  масової  частки  речовини  в  розчині (суміші)
Розрахунки  за  хімічними  рівняннями, якщо  вихідна  речовина  містить  домішки
Розрахунки  за  хімічними  рівняннями,  якщо  одна  з  вихідних  речовин  дана  в надлишку
Розрахунки  за  хімічними  рівняннями  з  врахуванням  виходу  продукту  реакції
Виведення   формули  речовини  за  масовими  частками  елементів
10.Виведення  формули  речовини  за  продуктами  згорання
Визначення  невідомого елемента за складом сполуки
Визначення  невідомого елемента за рівнянням реакції
Задачі на пластинку (реакція заміщення між металом і сіллю)
Задачі на суміші

 

 

 

 

НАЙВАЖЛИВІШІ ХІМІЧНІ ВЕЛИЧИНИ

	кількість речовини	[моль]
m	маса	[г]
V	об’єм	[л]
M	молярна маса	[г/моль]
Mr	відносна молекулярна маса	–
ρ	густина	[г/л]

НАЙУЖИВАНІШІ ХІМІЧНІ ФОРМУЛИ

1)	m  =    М;	без цієї формули не обходиться майже жодна задача
2)	М = Mr	це не принципово, але бажано вказати
3)	V  =    22,4	лише для газів і лише для нормальних умов: температура - 0ºС, або 273К тиск – 101,3 кПа, або 1 атмосфера
4)	, або	рівняння стану ідеального газу, яке дозволяє вести розрахунки, якщо умови відрізняються від нормальних R = 8,31= 0,082
5)	; М = ρ×22,4	лише для газів, це вивід з формул 1), 2), 3)
6)	m = ρ×V ;	ця формула пов’язує  маси з густиною та об’ємом, взагалі то це фізична формула
7)	М (Х) = Дх/У×М(У); М (повітря) = 29	Визначення відносної густини одного газу (Х) за другим (У)
8)	а)   б)    в)      г)	універсальна формула, яка дозволяє визначити масову частку елемента в складній речовині (а), масову частку речовини в суміші (в тому числі в розчині) (б), об’ємну (в) або молярну (г) частку.   ! Для газів: φ=χm

1. Визначення  масової  частки  елемента  в  речовині

 

W – масова  частка  елемента [%]

  , де

Аr( елемента ) – відносна  атомна  маса елемента ,

n  – кількість  атомів  елемента , що входять  до  складу  молекули (індекс)         

Мr  ( речовини ) – відносна  молекулярна  маса  речовини .

Задача  І.

Визначити  масову  частку  Гідрогену  і  Оксигену  у  складі  води .

Дано :         Н2О   W  ( Н ) - ?              W  ( О ) - ?

Розв’язання: Мr  ( Н2О )  =  12+16  =  18 W  ( О )  =  100% - 11%  =  99%

Відповідь :  W  ( Н )  =  11% ,  W  ( О )  =  99%

Задача ІІ.

Яка  руда  більш  вигідна  для  отримання  заліза:

магнітний  залізняк – Fе₃О₄;  червоний  залізняк – Fе₂О₃; бурий  залізняк –         2 Fe₂О₃ 3Н₂О; шпатовий  залізняк – FеСО₃; пірит  –  FеS₂    ?

Дано :    Fе3О4  Fе2О3 2 Fe2О3 3Н2О       FеСО3 FеS2 W  (Fе) - ?

Розв’язання: Більш вигідною для виплавки заліза є та руда, яка містить більшу масову частку Феруму. Mr ( Fе3О4 ) = 563+164=232                          Mr( Fе2О3)   = 562+163=160 Mr(2Fe2О33 Н2О)=2(562+163)+3(12+16)=374    Mr(FеСО3 )=56+12+163=116 Mr(FеS2) = 56+322=120 W1 (Fe в Fе3О4)=563/232 100%=72%                        W2( Fe в Fe2О3)=562/160 100%=70% W3(Fe в 2Fe2О3 3Н2О)=564/374 100%=60% W4(Fe в FеСО3)=56/116 100%=50% W5(Fe в FеS)=56/120 100%=46%

Відповідь :   найбільш  вигідною  для виплавки заліза є  магнітний  залізняк - Fе₃О₄, який містить 72%  Феруму.                     

 

Розв’яжіть  самостійно :

1.Визначити масову частку елементів у крейді – СаСО₃.

(Відповідь : Са – 40%, С – 12%, О – 48% )

2. Яке з азотних  добрив: натрієву  селітру (NаNО₃), чи  аміачну селітру (NН₄NО₃) вигідніше придбати фермеру   враховуючи,  що  ціна  аміачної  селітри  вдвоє  вища ?

(Відповідь : NН₄NО₃).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Визначення  числа  атомів ( молекул ), маси , об’єму 

за  відомою  кількістю  речовини

 

N  =    6 10²³

m  =    М

V  =    22,4  ,  де

N – кількість  частинок  ( атомів ,  молекул )

m – маса  г  

V – об’єм  л 

М – молярна  маса  г/ моль  

 – кількість  речовини   моль 

Звідки :

                                     

Кількість речовини пов’язує між собою масу, об’єм та кількість частинок  речовини .

 

Задача І.

Скільки атомів  та  молекул  міститься  в  чайній ложці  води  масою  9 г ?

Дано :    m (Н2О)=9г             Nатомів - ? Nмолекул - ?

Розв’язання:     M=Mr  ; N = 61023                                 М ( Н2О )= Мr  ( Н2О )  =  12+16  =  18  (H2O) = 9/18=0,5 (моль)                                             Nмолекул=0,5610  = 31023 , оскільки кожна молекула води складається з 3 атомів,   то                                                                                                                         Nатомів=3Nмолекул=331023 =91023

 

Відповідь : N_{молекул}=310²³ , N_атомів=910²³ .

Задача ІІ.

Яку масу має  повітря, що знаходиться в кімнаті, яка має розміри 563 м ?

Дано :    а = 5м b = 6м c = 3м                                                                                                   mповітря-?

Розв’язання: m  =    М  ;       М = Мг  ;       V(кімнати) = a bc , V(повітря) =563 = 90 (м3) Примітка: якщо об’єм газу вимірюється в м3, то його маса вимірюється в кілограмах, а  - в кіломолях. Мr  ( повітря )  = 29 (довідникова величина) повітря   =  90 /22,4 =  4 кмоль mповітря=  429 = 116 кг

Відповідь:  m_{повітря}=116 кг

Розв’яжіть самостійно :

1.В якій масі натрію міститься стільки ж атомів, як і в 40г  Са ?

(Відповідь: m ( Na ) =  23г )

2.Алмаз масою 1 карат (0,2г) коштує біля 1000 грн. Скільки атомів С цього  алмазу можна купити на 1 копійку?                                                 

(Відповідь: 1×10¹⁷ атомів)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Визначення відносної  густини  газів

Відносна  густина - Д  двох  газів (  Х  та  У )  визначається відношенням  їх  молярних  мас (М = Мr)

Наприклад :

                   Д  о₂/н₂  =

тобто  кисень  важчий  за  водень  у  16  раз.

                   М  повітря  =  29

Порівнявши М газу з М повітря, можна визначити,  важчий  цей  газ  за  повітря, чи легший .

Задача І.

 Визначте відносну  густину вуглекислого  газу  і  повітря.

Дано :    повітря СО2 Д со2/повітря - ?

Розв’язання: М  (повітря)  =  29 М (СО2) = Мr (СО2) = 12 + 162 =  44   Д со2/повітря   =  44 / 29  =  1,5

 

Відповідь: Д о_{2/повітря}  =1,1;  Д н_{2/повітря} =0,07;  Д со_{2/повітря}=1,5                

 

 

Розв’яжіть  самостійно :

1. Пара  білого  фосфору  має  густину  за  воднем  62 .  Яку  молекулярну  формулу  має  білий  фосфор ?

(Відповідь :  Р₄)

2. Яка молярна маса газу, якщо його густина за воднем – 35,5. Що це за газ ?

(Відповідь:  М_(газу) = 71,  це-хлор )

4. РОЗРАХУНКИ ЗА ХІМІЧНИМИ РІВНЯННЯМИ

 

Алгоритм  розв’язування  задач

1. Записуємо  скорочену  умову  задачі .
2. Складаємо  рівняння  реакції .
3. Визначаємо    даної  речовини  за  формулою :

         =  m  /  M ,  або   =  V  /  22,4

4.  Визначаємо    шуканої   речовини  за  рівнянням  реакції,  враховуючи  коефіцієнти .

5.  Знаходимо  масу  ( об’єм )  шуканої  речовини

         m  =  М  ,  V =  22,4

6. Записуємо  відповідь.

 

Задача  І.

 

Який  об’єм  водню  отримаємо  в  результаті  електролізу  ( розкладання   електричним  струмом )  склянки  води  масою  250 г  ?

Дано :    m (Н2О) = 250 г V  (Н2) - ? л

Розв’язання:  2 Н2О   =   2 Н2  +  О2  Мr (Н2О) = 12+16 = 18  (Н2О)  =  250 : 18    13,9 (моль) V  =  22,4 V  (Н2) = 13,922,4   311  ( л )

Відповідь :  V  (Н₂)  311  л 

 

 

Задача  ІІ.

1. Який  об’єм  вуглекислого  газу  можна  добути ,  випаливши  200  кг  вапняку ?

Дано :    m (СаСО3) = 200кг V (СО2) - ?м3

Розв’язання: СаСО3  =  СаО  +  СО2 М (СаСО3) = Мr (СаСО3) = 40+12+16×3 = 100 (г/моль)  200/100 = 2кмоль  (СО2) = (СаСО3) = 2кмоль V  =    22,4 V (СО2) = 22,4 = 222,4 = 44,8 м3

 

Відповідь: V (СО₂) = 44,8 м³

 

Задача  ІІІ.

Яку масу води слід піддати електролізу, щоб отримати 10 л водню?

Дано :    V  (Н2) - 10 л               m (Н2О) = ? г

Розв’язання:  2 Н2О   =   2 Н2  +  О2    (Н2)  =  10/22,4    0,45 (моль)  (Н2О) = (Н2)   0,45 (моль) m  =    М m (Н2О)  0,45×18  8  ( г )

 

Відповідь: m (Н₂О)  8г

 

 

 

Задача  ІV.

Яку масу чадного газу (СО) можна окиснити до вуглекислого (СО₂) киснем, утвореним при розкладанні 61,25г бертолетової солі КСlО₃?

Дано :    m (КСlО3) = 61,25г   m (СО) - ? л

Розв’язання: 2КСlО = 2КСl + 3О2 СО + 1/2О2 = СО2 Складаємо стехіометричну схему:  2КСlО3 → 3О2 → 6СО2 КСlО3 →  3СО2 М (КСlО3) = Мr (КСlО3) = 39+35,5+16×3=122,5  (КСlО3)  =  61,25/122,5 = 0,5 (моль)  (СО) = 3 (КСlО3)  = 1,5 (моль) m  =    М М (СО) = Мr (СО) = 12+16 = 28 (г/моль) m (СО) = 1,5×28 = 42 (г)

Відповідь: m (СО) = 42г

Задача  V.

Чи вистачить 15л кисню для спалювання 15г фосфору?

Дано :    m (Р) = 15,5 г V  (О2) = 15 л               V1 (О2) - ? л

Розв’язання:  4Р + 5О2 = 2Р2О5  (Р)  =  15/31 ≈ 0,5 (моль) (О2) = 1,25 (Р)  ≈ 0,625 (моль) V  =  22,4 V  (О2) ≈ 0,625×22,4 ≈ 14 ( л ) 15л  14л

Відповідь: 15 л кисню вистачить для спалювання 15 г фосфору.

Розв’яжіть  самостійно:

1. Розрахуйте масу води, якщо при розкладі її електричним струмом виділився водень кількістю речовини 4 моль.

(Відповідь: m (Н₂О) = 72г)

2. Який об’єм водню виділиться при взаємодії 13 г цинку з соляною кислотою?

(Відповідь: V (Н₂) = 4,48л)              

3. Яка кількість речовини кисню утвориться при розкладанні 8,68г меркурій (ІІ) оксиду, яка маса та об’єм цього кисню?

(Відповідь : ν (О₂)  =  0,02моль,  m (О₂) = 0,64г, V (О₂) = 0,448л.)              

3. Розрахуйте масу алюмінію, що прореагує з сіркою масою 4,8г. Яка маса алюміній сульфіду утвориться?

(Відповідь: m (Al) = 2,7г, m (Al₂S₃) = 7,5г)

4. Залізо реагує з хлором з утворенням ферум (ІІІ) хлориду. Визначте відношення мас реагентів.

(Відповідь: 56:106,5)

5. Магній масою 12г спалили у кисні масою 24г. Яка маса магній оксиду утворилася? Чи залишилася після реакції одна з вихідних речовин? Якщо так, то обчисліть масу її залишку.

(Відповідь: m(МgО)=20г, m(О₂)=16г)

6. Чи  вистачить  20л  кисню  для  спалювання  32г  сірки ?

(Відповідь:  не  вистачить,  необхідно  22,4л  кисню)

7. Під час нагрівання нітроген (ІV) оксиду масою 2,3г утворилося 1,2г нітроген (ІІ) оксиду і кисень. Визначте масу кисню. Чи зазнала вихідна речовина повного перетворення? Якщо так, то обчисліть масу її залишку.

(m(О₂)=0,64г, m(NО₂)=0,46г)

8. Змішали 140г негашеного вапна (СаО з домішками) і воду. Утворилося 148г гашеного вапна (Са(ОН)₂). Визначте масову частку СаО в негашеному вапні.

(W(Са(ОН)₂=80%)

 

 

 

5. Визначення масової частки речовини в суміші

, де

W – масова  частка речовини ,  звідки

Задача  І

Чавунна деталь масою 500г містить 480г заліза. Який  вміст заліза в чавуні?

Дано :    m (чавуну) = 500 г m  ( Fe )  =  480г                                      W  ( Fe )  -  ?

Розв’язання:

Відповідь :  W( Fe ) = 96 %

Задача ІІ

Бронза містить 90% міді і 10% олова. Які маси міді і олова необхідно взяти для виплавки 550 г бронзи?

Дано :    m (бронзи) = 550 г W (Cu) = 90%                                                                                                                   W (Sn) = 10%                                                                                                                    m (Cu) - ? m (Sn)  - ?

Розв’язання: m (Sn)= m (бронзи) - m (Cu) = 550 – 495 = 55 (г)

Відповідь:  m (Cu) = 495 г, m (Sn)  = 55 г.

Розв’яжіть самостійно.

1.Який  склад  сплаву,  отриманого  сплавлянням  10г  олова  і  40г  міді ?

(Відповідь :  W(Sn) = 20% ,  W(Сu) = 80%).

2. Мідна руда вважається бідною, якщо містить менше 2% Купруму і багатою, якщо вміст Купруму більше 4%. Якою є руда, якщо 1 тонна її містить 45 кг Сu? (Відповідь: W(Сu)=4,5%; руда багата)

6. Розрахунки за хімічними рівняннями,                                      якщо вихідна речовина містить домішки

Це – комбінація задач двох попередніх типів. Спочатку необхідно визначити  масу (об’єм, кількість речовини) вихідної речовини, а потім вести розрахунки  за хімічними рівняннями.

Задача  І.

Яку  масу  вуглекислого  газу  можна  добути ,  випаливши  20кг  вапняку (СаСО₃ з домішками),  що  містить 25%  домішок?

Дано :    m(вапняку) = 20кг W(домішок)=25% m(СО2)  - ?

Розв’язання: 1) Знаходимо масу СаСО3: m(СаСО3) = 20-5 = 15(кг) 2) Ведемо розрахунки за хімічним рівнянням: СаСО3 = СаО  + СО2 Мr(СаСО3) = 40+12+163 = 100 Мr(СО2) = 12+162 = 44 ν(СаСО3) = моль ν(СО2) = ν(СаСО3) = 150моль m(СО2) = ν×М = 150×44 = 6600(г) = 6,6(кг)

Відповідь : m(СО₂) = 6,6кг

 

Розв’яжіть самостійно:

1. Який об’єм кисню витратиться на спалювання 120 г вугілля, яке містить 10% негорючих домішок?

2. Який об’єм повітря витратиться на спалювання 120г коксу (вважати, що кокс містить лише Карбон)?

7. Розрахунки за  хімічними  рівняннями,                                    якщо  одна  з  речовин  дана  в  надлишку

Якщо  в  умові  задачі  наведені  дані  про  обидві  речовини, що  вступили  в  реакцію, визначаємо кількість речовини кожної з них, за рівнянням реакції визначаємо, яка з речовин у надлишку, а розв’язання  ведемо  по  тій,  яка  повністю  прореагує.

Алгоритм  розв’язування  задач

Розрахунки за хімічними рівняннями	Розрахунки за  хімічними  рівняннями,                                    якщо одна з речовин дана в надлишку
1. Записуємо скорочену умову задачі. 2. Складаємо рівняння реакції. 3. Визначаємо  даної речовини:         ,  або      4. Визначаємо  шуканої  речовини за  рівнянням реакції, враховуючи коефіцієнти. 5. Знаходимо масу (об’єм) шуканої речовини.          m  =  М  ,  V =  22,4 6. Записуємо  відповідь.	1. Записуємо скорочену умову задачі. 2. Складаємо рівняння реакції. 3. Визначаємо  кожної з даних речовин:         ,  або  ! Порівнюємо  даних в умові речовин і розв’язання ведемо по тій,  якої менша!  4. Визначаємо  шуканої  речовини за  рівнянням реакції, враховуючи коефіцієнти. 5. Знаходимо масу (об’єм) шуканої речовини.          m  =  М  ,  V =  22,4 6. Записуємо  відповідь.

Задача І.

Яка маса ферум (ІІ) сульфіду утвориться при взаємодії 8 г заліза і 8 г сірки?

Дано :    m(Fе) = 8г m(S) = 8г m(FеS) - ?

Розв’язання: Fе  +  S  =  FеS (Fе) = моль ( S) = моль 0,14 0,25 Сірка у надлишку, розв’язання ведемо по залізу. (FеS)  =  (Fе) = 0,14 моль m(FеS) = М  =  0,1488 = 12г

Відповідь :  m(FеS) = 12г

Задача  ІІ.

Яка  маса  осаду  утвориться  при  взаємодії  600 г  2,85 %-вого  розчину  алюміній  сульфату  та  1 кг  7,22 %-вого  розчину  барій  нітрату ?

Дано :    m(р-ну  Аl2 (SО4)3) = 600г W(р-ну  Аl2 (SО4)3) =2,85% m(р-ну Ba(NO3)2) = 1000г W(р-ну Ba(NO3)2) = 7,22% m(осаду) - ?

Розв’язання: Аl2 (SО4)3+3Ba(NO3)2 = 3ВаSО4+  2Аl(NО3)3 1) Знаходимо маси Аl2 (SО4)3 та Ba(NO3)2

2) Знаходимо ν Аl2 (SО4)3 та Ba(NO3)2     Мr( Аl2 (SО4)3) = 272+(32+164)3 = 342;  (Аl2 (SО4)3) = = 0,05моль Мr(Ba(NO3)2) =137+(14+163)2 = 261;        (Ba(NO3)2) = = 0,28 моль Згідно з рівнянням реакції ν(Аl2 (SО4)3) відноситься до (Ba(NO3)2) як 1: 3, тобто на 1 моль Аl2 (SО4)3 має припадати 3 моль Ba(NO3)2, а на 0,05 моль Аl2 (SО4)3 має припадати 3× 0,05= 0,15 моль Ba(NO3)2. (Ba(NO3)2) у надлишку, розв’язання ведемо по Аl2(SО4)3  (ВаSО4) = 3(Аl2 (SО4)3) =30,05 = 0,15моль Мr(ВаSО4)=137+32+164=233 m(ВаSО4) = ×М = 0,15233 =34,95г

Відповідь : m(ВаSО₄) = 34,95г

Задача  ІІІ.

Через  розчин  КОН  масою  240г  з  масовою  часткою  КОН - 14 % пропустили  0,35  моль  вуглекислого газу. Визначте  кількість  речовини  утворених  солей.

Дано : m(р-ну КОН) = 240г W(КОН) =14% (СО2) = 0,35моль (солі1) - ? (солі2) - ?

Розв'язання: m(КОН) =                      Мr(КОН) = 39+16+1 = 56 (КОН) =

(1)  КОН  +  СО₂  =  КНСО₃   (калій гідрокарбонат) 

(2)  КНСО₃  +  КОН  =  Н₂О + К₂СО₃ (калій карбонат) 

Згідно  з  рівнянням  (1)  в  реакцію  вступає  0,35моль  КОН  і  0,35 моль  СО₂, утворюється  0,35 моль  КНСО₃  і  залишається  0,6-0,35=0,25 моль  КОН.

Надлишок КОН, кількістю речовини 0,25 моль вступає в реакцію згідно  з  рівнянням  (2). В  реакцію  вступають  0,25 моль КОН  і  0,25  моль  КНСО₃,  утворюється  0,25 моль  К₂СО₃  і  залишається  0,35-0,25=0,1 моль  КНСО₃.

Відповідь :  (КНСО₃) = 0,1моль ,  (К₂СО₃) = 0,25 моль.

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Розрахунки  за  хімічними  рівняннями  з  врахуванням  виходу  продукту  реакції

Маса (об’єм)  продукту  реакції,  розраховані  за  хімічним  рівнянням, є  теоретичними  і  позначаються m_т   (V_т).

На  практиці  маса (об’єм)  продукту  реакції,  як  правило,  є  меншими  за  теоретично  розраховані,  і  носять  назву  практичних  m_пр(V _пр).

Вихід  продукту  реакції – відношення  маси (об’єму)  практичної  до  маси (об’єму)  теоретичної,  виражене  у  відсотках.

Задача І.

Обчисліть  масу  гашеного  вапна ( Са(ОН)₂) , отриманого  з  112 г  негашеного  вапна ( СаО) , якщо  вихід  продукту  реакції  становить  90 %.

Дано: m(СаО)= 112 г W(вихід) = 90 % mпр. ( Са(ОН)2) - ?

СаО  +  Н2О  =  Са(ОН)2 Мr (СаО) = 40+16=56 Мr (Са(ОН)2)=40+(16+1)х2=74

(СаО)=

 (Са(ОН)₂)= (СаО)= 2 моль

m(Са(ОН)₂)= М= 2х74=148 г

Відповідь: m_пр(Са(ОН)₂)=113,2 г

Розв’яжіть  самостійно.

1.Обчисліть  масу  сульфатної  кислоти,  яка  утвориться  внаслідок  реакції  між 40г SО₃  та  водою,  якщо  вихід  продукту  реакції  становить  80 %.

(Відповідь: m(Н₂SО₄)=39,2г).

 

 

 

9.Виведення  формули  речовини                                                    за  масовими  частками  елементів

Алгоритм розв’язування задач

1.Записуємо загальну формулу речовини, позначивши індекси через х, y, z…

2.Визначаємо масову частку (масу) кожного елемента.

3.Знаходимо    кожного  елемента:

                             

4.Складаємо пропорцію: х : у = (Х) : (Y), приводимо всі ν до цілих чисел.

5.Записуємо найпростішу формулу.

6.Якщо наведена відносна молекулярна маса шуканої речовини, або її можна визначити за відносною густиною за іншим газом:

                           

М (Х) = Дх_/у×М(У);       М (повітря) = 29

порівнюємо  її з Мг речовини, формулу якої визначили.

 

Задача  І.

Речовина містить 75% Карбону та 25% Гідрогену. Визначте її формулу.

Дано :    W (C) = 75%                                                                                                                   W (Н) = 25%                                                                                                                     формула - ?

Розв’язання: 1) СхНу 2) нехай  m(С) = 75г, тоді m(Н) = 25г. 3) (С) == 6,25 моль   (Н)  ==  25 моль   х : у = 6,25 : 25 = 1 : 4  СН4 – шукана  формула.

Відповідь:  СН₄

 

 

Задача  ІІ.

Масове співвідношення Аl : S : О = 9 : 16 : 32. Визначте формулу речовини.

Дано :    m(Аl) : m(S) : m(О) = 9 : 16 : 32 формула - ?	Розв’язання: 1) АlхSуОz 2) якщо m(Аl) = 9г, то m(S) = 16г, m(О) = 32г
3) ;  (Аl) = 9:27 = 0,33моль; (S) = 16:32 = 0,5моль; (О) = 32:16 = 2 моль 4)   х : у : z  =  0,33 : 0,5 : 2  =  2 : 3 : 12 5)    Аl2S3О12 ,  або  Аl2(SО4)3

Відповідь :  Аl₂(SО₄)₃

Задача  ІІІ*.

Масове співвідношення елементів у складі солі Ме : Н : О : S = 11,17 : 2,8 : 35,2 : 6,4. Визначити формулу солі.

 

1) МехНуОzSn

2) нехай  m (Ме) = 11,17 г , тоді

     m (Н) = 2,8 г ,  m (О) = 35,2 г, m (S) = 6,4 г.

3) ;  

4) х : у : z : n : = : 2,8 : 2,2 : 0,2 =: 14 : 11 : 1

припустімо ,  що  х = 1,  тоді = 1,  Аг (Ме)  =  55,85 ,  це - Fе

       5)  FеН₁₄О₁₁S ,  або  FеSО₄·Н₂О

Відповідь :  FеSО₄·Н₂О

Розв’яжіть  самостійно:

1.Визначте формулу сполуки, яка складається з Sі та О у співвідношенні 7 : 8.

(Відповідь: SіО₂ )

2.В результаті розкладання меркурій (ІІ) оксиду масою 2,17г отримали 0,16 г  кисню. Яка формула речовини?                                               (Відповідь: НgО)

10. Виведення  формули  речовини  за  продуктами  згорання

 

Алгоритм.

1.Записуємо  загальну  формулу  речовини. Якщо  це  органічна  речовина загальна формула: С_хН_у,  або  С_хН_уО_z.

2.Визначаємо  масу  кожного  елемента  за  рівнянням  реакції.

Якщо  це  органічна  речовина :

а) визначаємо  масу  С  за  рівнянням  С + О₂ =  СО₂

б) визначаємо  масу Н за рівнянням 2Н₂ + О₂ =2Н₂О

в) визначаємо  масу О , як  різницю  маси  речовини  та  мас  С  та  Н.

3.Знаходимо    кожного  елемента:

4.Складаємо пропорцію: х: у: z =  (Х) : (У) :  (Z),  приводимо  всі    до  цілих чисел.

5.Записуємо  найпростішу  формулу .

6.Якщо  наведена  відносна  молекулярна  маса  шуканої  речовини ,  порівнюємо  її  з  Мr  речовини,  формулу  якої  знайшли.

 

Задача  І.

При  спалюванні  23 г  деякої  органічної  речовини   утворилося  22,4 л  СО₂  та  27 г  Н₂О.  Визначте  формулу  сполуки ,  якщо  її  Мr = 46.

 

Дано : V (СО2) = 22,4 л m (Н2О) = 27 г формула - ?

Загальна формула речовини: СхНу , або  СхНуОz             х г                        22,4 л 2а)  С  +  О2  =  СО2 ;           12 г                         22,4 л - маса С

 

              _{у г                                   27 г}

2б)  2 Н₂  +  О₂  =  2 Н₂О

             ^{4 г                                    36 г}

- маса Н

      2в)  m(О) = 23 – (12+3) = 8 г

      3)     (С) = 12:12 = 1 моль

              (Н) = 3:1 = 3 моль

              (О) = 8:16 = 0,5

       4)  х : у : z  = 1 : 3 : 0,5 = 2 : 6 : 1

       5)  С₂Н₆О – найпростіша  формула

       6)  Мr (С₂Н₆О) = 122+16+16 = 46

                        46 = 46

          С₂Н₆О – шукана  формула

Відповідь : С₂Н₆О – шукана  формула

 

 

Розв’яжіть самостійно:

1. При спалюванні 13 г деякого газу отримали 22,4 л СО₂ і 9 г Н₂О. Визначте формулу невідомого газу, якщо його густина за воднем а) 13; б) 39.

 

 

 

 

 

 

 

11. Визначення  невідомого  елемента  за  складом  сполуки

 

Алгоритм

 

1.Записуємо  загальну  формулу  сполуки, якщо  валентність  елемента  не  вказано,  приймаємо  її  рівну  І

2.Знаходимо  масову  частку (W) елемента.

3.Знаходимо  відносну  атомну  масу  (Аr) елемента

4.Послідовно  домножуємо  Аr  і  валентність  на       

   2, 3…7,  і  знаходимо  невідомий  елемент.

! іноді  валентність =  8/3  ( наприклад, Fе₃О₄)

 

Задача  І.

Сполука  деякого  елемента  з  Сульфуром  містить

 50 % S. Що  це  за  елемент ?

 

      ІІ ІІ

1)  Е S  (  для  сульфідів  та  оксидів  зручніше починати  з  валентності  ІІ )

2) W (Е) = 100% - 50% = 50%

3) Аr (S) = 32           W (S) = 50%

    Аr (Е) = х              W (Е) = 50%

;  х = 32

4)           валентність   Аг                

                 ІІ                 32

                  І                 16             SО₂

                 ІІІ               48

                 ІУ               64             СuS₂

 

Відповідь: О, або  Сu

 

 

Задача  ІІ.

 

Оксид  деякого  елемента  містить  27,6%  О.  Яка  формула  оксиду ?

 

     ІІ  ІІ

1)  Е О

2)  W (Е)  =  100% - 27,6% = 72,4%

3)  Аr (О) = 16              W (О) = 27,6%

      Аr (Е) = х                W (Е) = 72,4%

; 

4)  валентність    Аr

           ІІ               42

           І                21

           ІІІ              63

           ІУ              84

           У               105

           УІ              126

           УІІ             147

           8/3              56            Fе

Відповідь :  Fе₃О₄

 

Розвяжіть  самостійно.

 

1. Воднева  сполука  елемента  містить  11,11%  Н.  Формула -?

( Відповідь : Н₂О )

 

2. Сполука  масою  10 г  містить  7 г  Феруму .  Формула - ?

( Відповідь : Fе₂О₃

 

 

 

12. Знаходження  невідомого  елемента  за  рівнянням  реакції

 

Алгоритм

 

1. Записуємо  рівняння  реакції,  якщо  валентність  невідомого  елемента  не  вказана,  приймаємо  її  рівну  І.

2.Виконавши  розрахунки  за  рівнянням  реакції, знаходимо  ν  невідомого  елемента  (або  сполуки,  до  складу  якої  він  входить ).

3.Знаходимо  відносну  атомну  масу  (Аr) елемента

4.Послідовно  домножуємо  Аr  і  валентність  на 2, 3…7,  і  знаходимо  невідомий  елемент.

! іноді  валентність =  8/3  ( наприклад, Fе₃О₄).

 

Задача  І.

 

34,25 г  металу  прореагувало  з  кислотою. При  цьому  виділилося  5,6 л  водню. Що  це  за  метал?

     І                    І

1)Ме + НСl = МеСl + ½ Н₂

2) ; 

    (Ме) = 2 (Н₂) (відповідно  до  рівняння  реакції).

    (Ме) = 0,25×2 = 0,5 (моль)

 3) Аг (Ме) =

4)    валентність   Аr

             І                68,5

             ІІ              137        Ва

Відповідь :  Ва.

Задача  ІІ.

 

4 г  оксиду  невідомого  елемента  повністю  прореагувало  з  25 г  розчину  НСl  в  якому  W (НСl) = 29,2%.  Що  це  за  елемент ?

 

      ІІ                           ІІ

1)  Е О  +  2 НСl  =  ЕСl₂ + Н₂О

2) m (НСl) =

     (НСl) = 

     (ЕО) = ½ ν (НСl)  (згідно  з  рівнянням  реакції )

      (ЕО) = ½0,2 = 0,1 (моль)

3) М (ЕО) =

    М (ЕО) = Аr (Е) + Аr (О) = Аr (Е) + 16 , звідки

    Аr (Е) = 40 – 16 = 24

4)  валентність   Аr

       ІІ                   24           Мg

 

Відповідь : Мg

 

Розв’яжіть  самостійно:

 

На  розчинення  2,06 г гідроксиду  тривалентного  металу  витратили  30 мл  1М  розчину  Н₂SО₄. Що  це  за  метал ?

( Відповідь : Сr )

 

 

 

 

13. Задачі  на  реакцію  обміну  між  металом  і  сіллю

 

Алгоритм

 

1. Записуємо  рівняння  реакції .

2. Визначаємо  масу  металу  до  і  після  реакції .

3.Визначаємо,  як  змінилася  маса  металу  в  результаті  реакції .

4.Складаємо  і  розв’язуємо  пропорцію .

 

Задача  І.

 

Алюмінієву  пластинку  опустили  в  розчин  залізного  купоросу ( FеSО₄) .  Маса  пластинки  збільшилася  на  2 г .  Яка  маса  заліза  осіла  на  пластинці ?

 

1)   2 Аl  +  3 FеSО₄  =  Аl₂(SО₄)₃  +  3 Fе

 

2) m(Аl) = М = 227 = 54 г

    m(Fе) = М = 356 = 168 г

 

3) m  =  m (Fе) – m(Аl) = 168 –54 = 114 г

 

4)m (Fе)                 m    

    168 г                  114 г

      х г                      2 г

 

Відповідь :  м (Fе) = 3 г.

 

 

Задача  ІІ.

 

Пластинку з невідомого металу опустили в мідний купорос (СuSО₄·5Н₂О), її маса збільшилася на 0,8%, а коли таку ж пластинку опустили в ляпіс (АgNО₃), її  маса збільшилася на 16%. Валентність металу – ІІ. Що це за метал?

       ІІ                          ІІ

1)  Ме  +  СuSО₄  =  МеSО₄  +  Сu

      ІІ                              ІІ

     Ме  +  2 АgNО₃  =  Ме(NО₃)₂  +  2 Аg

2) m(Ме) = М, якщо  Аr(Ме) = х , 

    то  m (Ме) = х г

   m (Сu) = M = 164 = 64 г

   m (Аg) = M = 2107 = 214 г

3 )  m_1­ = m (Сu) – m (Ме) = 64 – х

     m₂ = m (Аg) -  m (Ме) = 216 – х

4)     m                 %  

      64 – х              0,8%

      216 – х            16%

; х=56, це – Fе

Відповідь : Fе

 

Розв’яжіть  самостійно .

1. Дві  однакові  пластинки  з  невідомого  металу  опустили  в  розчини  СuSО₄  та  FеSО₄ .  Маса  першої  пластинки  стала  в  1,25  раза  більша  ніж  маса  другої.  Що  це  за  метал ?

( Відповідь :  Мg )

 

 

14. Задачі  на  суміші

 

Алгоритм

1.   кожного  компонента  суміші  позначаємо  через  х , у , z ...

2. Якщо  дано  масу  суміші, складаємо  рівняння :

  М (Х)х+М (У)у+ ... =  m  суміші ,

  де  М(Х) , М(У) - молярні  маси  компонентів  суміші.

3. Якщо дано об’єм суміші, визначаємо кількість речовини суміші ( = V/22,4) і складаємо рівняння: х + у + .. =  суміші .

4. Якщо  суміш  вступає  в  хімічну  реакцію ,

  а)  записуємо  рівняння  реакції ,

  б) визначаємо ν продукту реакції, за  рівнянням  реакції , 

   в)   визначаємо  у  продукту реакції   за  формулами  :

                     

   г)  складаємо  рівняння  :   (б) =  (в)

5. Складаємо  систему  рівнянь ,  розв’язуємо  її ,  знаходимо  у  кожного  компонента  суміші .

6. Якщо необхідно знайти склад суміші, визначаємо масові частки компонентів:

                           m = М  , 

 

Задача  І.

Визначити  склад  суміші  КОН  і  Са(ОН)₂ ,  якщо  на  її  нейтралізацію  витрачається  21,9 г  НСl .

 

1) нехай   (КОН) = х моль ,   (Са(ОН)₂) = у моль .

2) Мr (КОН) = 39+16+1 = 56

     m (КОН) = 56х

 

   Мr (Са(ОН)₂) = 40+(16+1)2 = 74

   m (Са(ОН)₂) = 74у

     56х + 74у = 26 (г)

3) -

4а)  КОН  +  НСl  =  КСl  +  Н₂О           (1)

       Са(ОН)₂ + 2 НСl = СаСl₂ + 2 Н₂О  (2)

4б)   (НСl) =  (КОН) = х моль             (1)

        (НСl) = 2 (Са(ОН)₂) = 2у моль    (2)

               (НСl) = х + 2у  (моль)

4в)   (НСl) =

4г)    х + 2у  =  0,6  (моль)

5)    56х  +  74у  =  25

            х  +  2у  =  0,6

  х = 0,2 моль  ,  у = 0,2 моль

6)  m (КОН) = 0,256 = 11,2 г

     W (КОН) =

     W (Са(ОН)₂) = 100% - 43% = 57%

 

Відповідь : W (КОН) = 43% , W (Са(ОН)₂) = 57%

 

Розв’яжіть  самостійно.

 

1.  1,3 г сплаву , що  містить  Sn  і Zn ,  обробили  соляною  кислотою .  При  цьому  виділилося  368,1 мл  водню . Який  склад  сплаву ?

( Відповідь : W (Zn) = 60% , W (Sn) = 40% )