ГДЗ Химия 8 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2018, §14 РАСЧЁТЫ ПО ХИМИЧЕСКИМ УРАВНЕНИЯМ

Во всех упражнениях
красным цветом приводится решение,
а фиолетовым ― объяснение.
ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Перечислите операции, которые необходимо совершить, чтобы рассчитать массу, объём газа или количество вещества продукта реакции по массе исходного вещества.
1. Провести анализ текста задачи и наглядно оформить то, что дано, и то, что требуется найти.
2. Рассчитать количество реагента, приведённое в условии задачи (перевести массу в моли).
3. Записать уравнение химической реакции и определить количественные отношения между её участниками, ориентируясь на коэффициенты в уравнении.
4. Над формулами исходных реагентов и искомых продуктов записать известные и неизвестные (х моль) количества вещества.
5. Рассчитать искомое количество вещества для заданного условием продукта реакции и перевести его в массу или объём согласно требованиям условия задачи.
6. Записать ответ, используя соответствующую символику и размерности.


Упражнение 2. Перечислите операции, которые необходимо совершить, чтобы рассчитать массу, объём газа или количество вещества реагента по объёму газообразного продукта реакции.
1. Провести анализ текста задачи и наглядно оформить то, что дано, и то, что требуется найти.
2. Рассчитать количество вещества продукта реакции, приведённого в условии задачи (перевести объём в моли).
3. Записать уравнение химической реакции и определить количественные отношения между её участниками, ориентируясь на коэффициенты в уравнении.
4. Над формулами исходных продуктов и искомых реагентов записать известные и неизвестные количества вещества.
5. Рассчитать искомое количество вещества для заданного условием реагента реакции и перевести его в массу или объём согласно требованиям условия задачи.
6. Записать ответ, используя соответствующую символику и размерности.


ПРИМЕНИТЕ СВОИ ЗНАНИЯ
Упражнение 1. Какой объём водорода (н.у.) потребуется для реакции замещения с 480 кг оксида железа (III) Fe2O3? Какое количество вещества воды образуется при этом? Учтите, что в условии масса вещества дана в килограммах, следовательно, расчёт количества вещества ведите в киломолях, а объём — в кубических метрах.
Дано: m(Fe2O3)=480 кг
Найти: V(H2)-?, ʋ(H2O)-?
Решение:
1-й способ
1.
Количество вещества оксида железа (III) массой 480 кг рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr кг/кмоль.
Mr(Fe2O3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(O)=2•56+3•16=160, поэтому M(Fe2O3)=160 кг/кмоль
ʋ(Fe2O3)=m(Fe2O3)/M(Fe2O3)=480 кг : 160 кг/кмоль = 3 кмоль
2. Составим химическое уравнение:
Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O
По уравнению реакции ʋ(Fe2O3):ʋ(H2)=1:3, то есть с 1 кмоль оксида железа (III) взаимодействует 3 кмоль водорода, следовательно,  количество вещества водорода в 3 раза больше количества вещества оксида железа (III), поэтому
ʋ(Н2)=3•ʋ(Fe2O3)=3•3 кмоль=9 кмоль
3. Объём водорода количеством вещества 9 кмоль рассчитываем по формуле: V=ʋ•VM, где VM=22,4 м3/кмоль ― молярный объём.
V(Н2)=ʋ(Н2)•VM=9 кмоль • 22,4 м3/кмоль=201,6 м3
4.
По уравнению реакции ʋ(Fe2O3):ʋ(H2О)=1:3, то есть с 1 кмоль оксида железа (III) образуется 3 кмоль воды, следовательно количество вещества воды в 3 раза больше, чем количества вещества оксида железа (III), поэтому
ʋ(Н2О)=3•ʋ(Fe2O3)=3•3 кмоль=9 кмоль
2-й способ
1. Составим химическое уравнение:
480 кг     х м3               у кмоль
Fe2O3 +   3H2     =  2Fe  + 3H2O
160 кг    67,2 м3            3 кмоль
Над формулами соединений Fe2O3, H2 и H2O записываем приведенную в условии задачи массу оксида (480 кг), неизвестный объем водорода (х м3) и неизвестное количество воды (у кмоль), а под формулами соединений ― массу и объем соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу (M=Mr кг/кмоль) оксида железа (III) и, соответственно, массу 1 кмоль, так как прореагировало 1 кмоль оксида Fe2O3 с образованием 3 кмоль водорода Н2 (1 кмоль газа при н.у. занимает объем 22,4 м3, а 3 моль ― в 3 раза больший объем, то есть 67,2 м3).
Mr(Fe2O3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(O)=2•56+3•16=160, поэтому M(Fe2O3)=160 кг/кмоль
Масса 1 моль=160 кг
2.
Объём водорода рассчитываем с помощью пропорции:
160 кг / 480 кг = 67,2 м3 / х м3, отсюда по свойству пропорции имеем:
х м3 • 160 кг = 480 кг • 67,2 м3

х=V(H2)=480 кг • 67,2 м3 : 160 кг=201,6 м3
3. Количество вещества воды рассчитываем с помощью пропорции:
160 кг / 480 кг = 3 кмоль / х кмоль, отсюда по свойству пропорции имеем:
у кмоль • 160 кг = 480 кг • 3 кмоль

у=ʋ(H2О)= 480 кг • 3 кмоль : 160 кг=9 кмоль
Ответ: V(H2)=201,6 м3, ʋ(Н2О)=9 кмоль


Упражнение 2. Не производя письменных вычислений, укажите, какой объём углекислого газа и какое количество вещества негашёной извести СаО образуется при обжиге 2 моль карбоната кальция. Уравнение реакции: СаСО3 = СаО + СО2
По уравнению реакции видно, что из 1 моля карбоната кальция образуется 1 моль негашёной извести и 1 моль углекислого газа, то есть количество вещества всех соединений одинаковое, поэтому с 2 моль карбоната кальция образуется 2 моль углекислого газа и 2 моль негашеной извести. 1 моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л, а 2 моль газа занимают в 2 раза больший объем, то есть 44,8 л.
Ответ: 44,8 л углекислого газа и 2 моль негашёной извести.

Упражнение 3. Английский химик Джозеф Пристли 1 августа 1744 г., нагревая оранжевый порошок оксида ртути НgО солнечным светом с помощью увеличительного стекла, получил кислород и ртуть.
• Составьте уравнение этой реакции, определите её тип по признаку состава и числа реагентов и продуктов.
2НgО = 2Hg + O2↑ – реакция разложения.
• Определите тип реакции по признаку выделения или поглощения теплоты.
Эндотермическая реакция, то есть реакция протекает с поглощением теплоты.
• Укажите признаки химической реакции.
- образования газа.
- изменение цвета.

• Охарактеризуйте количественные отношения между участниками реакции.
По уравнению реакции количество вещества оксида ртути и ртути одинаковое, а количество вещества кислорода у 2 раза меньше количества вещества оксида ртути.
• Не производя вычислений, назовите количество вещества ртути и объём кислорода (н.у.), которые образуются в результате этой реакции из 6 моль исходного вещества.
По уравнению реакции видно, что из 2 моль оксида ртути образуется 2 моль ртути и 1 моль кислорода, то есть количество вещества оксида ртути и ртути одинаковое, а количество вещества кислорода у 2 раза меньше количества вещества оксида ртути, поэтому с 6 моль исходного вещества образуются 6 моль ртути и 3 моль кислорода. 1 моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л, а 3 моль газа будут занимать в 3 раза больший объем, то есть 67,2 л.
Ответ: 6 моль ртути и 67,2 л кислорода.

ВЫРАЗИТЕ МНЕНИЕ
Упражнение 1. При изучении §10 вы выполняли лабораторный опыт по взаимодействию едкого натра и серной кислоты. Придумайте и решите задачу, в условии которой дано количество вещества едкого натра, а требуется найти массу серной кислоты, вступающей в реакцию.
На едкий натр количеством вещества 0,2 моль подействовали раствором серной кислоты до полной нейтрализации щёлочи. Рассчитайте массу серной кислоты, что израсходовали.
Дано: ʋ(NaOH)=0,2 моль

Найти: m(H2SO4)-?
Решение:
1-й способ
1. Составим химическое уравнение:
 2NaOH +  H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
По уравнению реакции ʋ(NaOH):ʋ(H2SO3)=2:1, то есть с 2 моль едкого натра взаимодействует 1 моль серной кислоты, следовательно, количество вещества серной кислоты в 2 раза меньше количества вещества едкого натра, поэтому
ʋ(Н2SO4)=1/2•ʋ(NaOH)=1/2•0,2 моль=0,1 моль
2. Рассчытываем массу серной кислоты в количестве вещества 0,1 моль по формуле: m=ʋ•M, где M=Mr г/моль.
Mr2SO4)=2•Ar(Н)+Ar(S)+4•Ar(O)= 2•1+32+4•16=98, поэтому M(Н2SO4)=98 г/моль
m(Н2SO4)=ʋ(Н2SO4)•M(Н2SO4)=0,1 моль • 98 г/моль = 9,8 г
2-й способ
1. Составим химическое уравнение:
0,2 моль     х г
2NaOH  +  H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2 моль       98 г
Над формулами соединений NaOH и H2SO4 записываем приведенное в условии задачи количество вещества гидроксида (0,2 моль) и неизвестную массу кислоты (х г), а под формулами соединений количество вещества и массу количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу (M=Mг/моль) серной кислоты и, соответственно, массу 1 моль, так как прореагировало 1 моль серной кислоты H2SO4 с 2 моль натрий гидроксида NaOH.
Mr2SO4)=2•Ar(Н)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98, поэтому M(Н2SO4)=98 г/моль
2. Массу серной кислоты рассчитываем с помощью пропорции:
2 моль / 0,2 моль = 98 г / х г, отсюда по свойству пропорции имеем:
х г • 2 моль = 98 г • 0,2 моль

х=m(Н2SO4)=98 г • 0,2 моль : 2 моль=9,8 г
Ответ: 9,8 г


Упражнение 2. При изучении §10 вы выполняли лабораторный опыт по взаимодействию едкого натра и сульфата железа (III). Придумайте и решите задачу, в условии которой дано 20 г едкого натра, а требуется найти массу сульфата железа (III).
Какова масса сульфата железа (III) взаимодействует с 20 г едкого натра?
Дано: m(NaOH)=20 г

Найти: m(Fe2(SO4)3)-?
Решение:
1-й способ
1.
Количество вещества едкого натра массой 20 г рассчитываем по формуле: ʋ=m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, поэтому M(NaOH)=40 г/моль
ʋ(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=20 г : 40 г/моль=0,5 моль
2. Составим химическое уравнение:
6NaOH + Fe2(SO4)3 = 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3
По уравнению реакции ʋ(NaOH):ʋ(Fe2(SO4)3)=6:1, то есть с 6 моль едкого натра взаимодействует 1 моль сульфата железа (III), следовательно, количество сульфата железа (III) в 6 раз меньше количества вещества едкого натра, поэтому
ʋ(Fe2(SO4)3)=1/6•ʋ(NaOH)=1/6•0,5 моль=0,083 моль
3. Рассчытываем массу сульфата железа (III) в количестве вещества 0,083 моль по формуле: m=ʋ•M, где M=Mr г/моль.
Mr(Fe2(SO4)3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(S)+12•Ar(O)=2•56+32+12•16=400, поэтому M(Fe2(SO4)3)=400 г/моль
m(Fe2(SO4)3)=ʋ(Fe2(SO4)3)•M(Fe2(SO4)3)=0,083 моль • 400 г/моль = 33 г
2-й способ
1. Составим химическое уравнение:
20 г            х г
6NaOH + Fe2(SO4)3 = 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3
240 г          400 г
Над формулами соединений NaOH и Fe2(SO4)3 записываем приведенную в условии задачи массу едкого натра (20 г) и неизвестную массу сульфата железа (III) (х г), а под формулами соединений массы соответствующих количеств веществ согласно коэффициентам в химическом уравнении. Для этого вычисляем молярную массу (M=Mг/моль) веществ и, соответственно, массу 6 моль едкого натра и массу 1 моль сульфата железа (III), так как прореагировало 6 моль едкого натра NaOH и 1 моль соли Fe2(SO4)3.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, поэтому M(NaOH)=40 г/моль
Масса 1 моль=40 г, а масса 6 моль=240 г
Mr(Fe2(SO4)3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(S)+12•Ar(O)= 2•56+32+12•16=400, поэтому M(Fe2(SO4)3)=400 г/моль
Масса 1 моль = 400 г
2. Массу сульфата железа (III) рассчитываем с помощью пропорции:
240 г / 20 г = 400 г / х г,  отсюда по свойству пропорции имеем:
х г • 240 г = 400 г • 20 г

х=m(Fe2(SO4)3)=400 г • 20 г : 240 г=33 г
Ответ: 33 г


Упражнение 3. Придумайте и решите задачу на нахождение объёма кислорода (н.у.), выделившегося при каталитическом разложении пероксида водорода.
Какой объём кислорода (н.у.) выделится при каталитическом разложении 4 моль пероксида водорода?
Дано: ʋ(Н2О2)=4 моль

Найти: V(O2)-?
Решение:
1-й способ
1. Составим химическое уравнение:
2H2O2  =  2H2O + O2
По уравнению реакции ʋ(H2O2):ʋ(O2)=2:1, то есть с 2 моль пероксида водорода образуется 1 моль кислорода, следовательно, количество вещества кислорода в 2 раза меньше количества вещества пероксида водорода, поэтому
ʋ(O2)=1/2•ʋ(H2O2)=(1/2)•4 моль=2 моль
2. 
Объём кислорода в количестве вещества 2 моль рассчитываем по формуле: V=ʋ•VM, где VM=22,4 л/моль ― молярный объём.
V(O2)=ʋ(O2)•VM=2 моль • 22,4 л/моль=44,8 л
2-й способ
1. Составим химическое уравнение:
4 моль               х л
2H2O2 = 2H2O + O2
2 моль               22,4 л
Над формулами соединений H2O2 и O2 записываем приведенное в условии задачи количество вещества пероксида водорода (4 моль) и неизвестный объем кислорода (х л), а под формулами соединений количество вещества и объем соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении 2 моль и 22,4 л (поскольку 1 моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л).
2. Объёма кислорода рассчитываем с помощью пропорции:
2 моль / 4 моль = 22,4 л / х л отсюда по свойству пропорции имеем:
Х л • 2 моль = 22,4 л • 4 моль

х=V(O2)= 22,4 л • 4 моль : 2 моль=44,8 л
Ответ: 44,8 л

%USERNAME%, оставишь комментарий?
Имя:*
E-Mail:


В каком классе вы учитесь?