ГДЗ Химия 8 класc Габриелян О.С. , Остроумов И.Г., Сладков С.А., 2018, §14 РАСЧЁТЫ ПО ХИМИЧЕСКИМ УРАВНЕНИЯМ
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)-?, γ(H2O)-?
Решение:
I способ
1.
Количество вещества заданной массы рассчитываем по формуле: γ =m/M, где M=Mr г/моль.
Mr(Fe2O3)=2•Ar(Fe)+3•Ar(O)=2•56+3•16=160, поэтому M(Fe2O3)=160 кг/кмоль.
γ(Fe2O3) = m(Fe2O3)/M(Fe2O3)=480 кг : 160 кг/кмоль = 3 кмоль.
2. Составим химическое уравнение:
3 кмоль   х кмоль           у кмоль
Fe2O3  +    3H2 =  2Fe + 3H2O
1 кмоль    3 кмоль          3 кмоль
Под формулами соединений Fe2O3, Н2 и Н2О записываем их количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении (1 кмоль, 3 кмоль и 3 кмоль соответственно), а над формулами - рассчитанное количество вещества оксида железа (III) (3 кмоль) и неизвестное количество вещества водорода и воды (х кмоль и у кмоль соответственно).
3.
По уравнению реакции количество вещества водорода в 3 раза больше, чем количества вещества оксида железа (III), поэтому γ(Н2)=3•γ(Fe2O3)=3•3 кмоль=9 кмоль.
Объём вещества рассчитываем по формуле: V=γ•VM, где VM=22,4 м3/кмоль – молярный объём.
V(Н2)= γ(Н2)•VM=9 кмоль • 22,4 м3/кмоль = 201,6 м3.
4.
По уравнению реакции количество вещества воды в 3 раза больше, чем количества вещества оксида железа (III), поэтому γ(Н2О)=3•γ(Fe2O3)=3•3 кмоль = 9 кмоль.
II 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 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 м3, а 3 моль газа будут занимать у 3 раза больше объёма, 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.
Составляем две пропорции и решаем их.
2. Пропорция для вычисления объёма водорода:
по уравнению реакции с 160 кг Fe2O3 образуется 3 м3 Н2,
по условию задачи с 480 кг Fe2O3 - х м3 Н2.
160 кг / 480 кг = 67,2 м3 / х м3
х м3 • 160 кг = 480 кг • 67,2 м3
х = 480 кг • 67,2 м3 / 160 кг
х =V(H2)=201,6 м3
3. Пропорция для вычисления количества вещества воды:
по уравнению реакции с 160 кг Fe2O3 образуется 3 кмоль Н2О,
по условию задачи с 480 кг Fe2O3 - х кмоль Н2О.
160 кг / 480 кг = 3 кмоль / х кмоль
х кмоль • 160 кг = 480 кг • 3 кмоль
х = 480 кг • 3 кмоль / 160 кг
х =γ(H2О)=9 кмоль
Ответ: V(H2)=201,6 м3, γ(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 займут в 2 раза больше объема, 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, чем 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, чем 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 у 3 раза больше объёма, 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: γ (NaOH)=0,2 моль. Найти : m(H2SO4)-?
Решение:
I способ
1. Составим химическое уравнение:
0,2 моль    х моль
 2NaOH +  H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2 моль      1 моль
Под формулами соединений NaOH и Н2SO4 записываем их количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении (2 моль и 1 моль соответственно), а над формулами – заданное в условии задачи количество вещества натрий гидроксида (0,2 моль) и неизвестное количество вещества серной кислоты (х моль).
2.
По уравнению реакции количество вещества серной кислоты в 2 раза меньше, чем количество вещества гидроксида, поэтому γ(Н2SO4)=1/2•γ(NaOH)=1/2•0,2 моль=0,1 моль.
Рассчытываем массу вещества в заданной порции по формуле: m =γ•M, где M=Mr г/моль.
Mr(Н2SO4)=2•Ar(Н)+Ar(S)+4•Ar(O)= 2•1+32+4•16=98, поэтому M(Н2SO4)=98 г/моль.
m(Н2SO4)=γ(Н2SO4)•M(Н2SO4)=0,1 моль • 98 г/моль = 9,8 г.
II способ
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.
Mr(Н2SO4)=2•Ar(Н)+Ar(S)+4•Ar(O)=2•1+32+4•16=98, поэтому M(Н2SO4)=98 г/моль.
Составляем пропорцию для вычисления массы серной кислоты и решаем её.
По уравнению реакции реагируют 2 моль NaOH и 98 г H2SO4,
по условию задачи - 0,2 моль NaOH и х г H2SO4.
2 моль / 0,2 моль = 98 г / х г
х г • 2 моль = 98 г • 0,2 моль
х = 98 г • 0,2 моль / 2 моль
х = m(Н2SO4)=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:
I способ
1.
Количество вещества заданной массы рассчитываем по формуле: γ=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.
γ(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH)=20 г : 40 г/моль = 0,5 моль.
2. Составим химическое уравнение:
0,5 моль    х моль
6NaOH + Fe2(SO4)3 = 3Na2SO4 + 2Fe(OH)3
6 моль       1 моль
Под формулами соединений NaOH и Fe2(SO4)3 записываем их количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении (6 моль и 1 моль соответственно), а над формулами - рассчитанное количество вещества гидроксида натрия (0,5 моль) и неизвестное количество вещества сульфата железа (III) (х моль).
3.
По уравнению реакции количество вещества сульфата железа (III) в 6 раза меньше, чем количества вещества гидроксида натрия, поэтому γ(Fe2(SO4)3)=1/6•γ(NaOH)=1/6•0,5 моль=0,083 моль.
Рассчытываем массу заданной порции вещества по формуле: m=γ•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)=γ(Fe2(SO4)3)•M(Fe2(SO4)3)=0,083 моль • 400 г/моль = 33 г.
II 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 гидроксида натрия (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 гидроксида натрия и 1 моль сульфата железа (III), так как прореагировало 6 моль гидроксида 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 кг, 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.
Составляем пропорцию для вычисления массы сульфата железа (III) и решаем её.
По уравнению реакции реагируют 240 г NaOH и 400 г Fe2(SO4)3,
по условию задачи - 20 г NaOH и х г Fe2(SO4)3.
240 г / 20 г = 400 г / х г
х г • 240 г = 400 г • 20 г
х = 400 г • 20 г / 240 г
х = m(Fe2(SO4)3)=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: γ (Н2О2)=4 моль. Найти: V(O2)-?
Решение:
I способ
1. Составим химическое уравнение:
4 моль              х моль
2H2O2  =  2H2O + O2
2 моль              1 моль
Под формулами соединений H2O2 и O2 записываем их количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении (2 моль и 1 моль соответственно), а над формулами – заданное в условии количество вещества пероксида (4 моль) и неизвестное количество вещества кислорода (х моль).
2.
По уравнению реакции количество вещества кислорода в 2 раза меньше, чем количества вещества пероксида, поэтому γ(O2)=1/2•γ(H2O2)=(1/2)•4 моль=2 моль.
Объём вещества рассчитываем по формуле: V =γ•VM, где VM=22,4 л/моль – молярный объём.
V(O2)=γ(O2)•VM=2 моль • 22,4 м3/кмоль = 44,8 л.
II способ
1. Составим химическое уравнение:
4 моль               х л
2H2O2 = 2H2O + O2
2 моль               22,4 л
Над формулами соединений 2H2O2 и O2 записываем приведенное в условии задачи количество вещества пероксида (2 моль) и неизвестный объем кислорода (х л), а под формулами соединений – количество вещества и объем соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. 1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л.
Составляем пропорцию для вычисления объёма кислорода и решаем её.
По уравнению реакции с 2 моль H2O2 образуется 22,4 л O2,
по условию задачи с 4 моль H2O2 - х л O2.
2 моль / 4 моль = 22,4 л / х л
Х л • 2 моль = 22,4 л • 4 моль
х = 22,4 л • 4 моль / 2 моль
х = V(O2)=44,8 л
Ответ: 44,8 л.

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


Комментарии
Как вам сайт?