Смекни!
smekni.com

Методика обучения решению задач на вычисление массы компонентов в смеси (стр. 2 из 3)

8,06/22,4 = 0,36 моль

6 этап. Выразим общее количество вещества водорода через

заданные величины:

x + y = 0,36

7 этап. Выразим массы альдегидов через заданные переменные

величины количества вещества по формуле: m = M*n:

m (CH3CHO) = 44x г, m (CH3CH2CHO) = 58y г.

8 этап. Масса смеси по условию 19,3 г. Выразим её через данные

с переменными x и y:

44х + 58y = 19,3

9 этап. Составим систему уравнений и решим её:

x + y = 0,36

44x + 58y = 19,3

x = 0,36 – y

44*(0,36 – y) + 58y = 19,3

15,84 + 14y = 19,3

y = 0,247 моль, х = 0,113 моль

10 этап. Вычислим массу уксусного альдегида:

44 * 0,113 = 4,967 г

11 этап. Вычислим массовую долю уксусного альдегида в смеси по формуле:

W = mв-ва /mсмеси

W (СН3СНО) = 4,967/19,3 = 0,258 или 25,8%

Ответ: 25,8 %

Задача №4

Известно, что 1,12 л (н.у.) смеси ацетилена с этиленом в темноте полностью связывается с 3,82 мл брома (ρ = 3,14 г/мл). Во сколько раз уменьшится объём смеси после пропускания её через аммиачный раствор оксида серебра?

Дано:

Vсмеси = 1,12 л М (Br2) = 160 г/моль

Vраствора (Br2) = 3,82 мл Vm = 22,4 л/моль

ρ (Br2) = 3,14 г/мл

___________________

V1смеси/V2смеси -?

Решение:

1 этап. Все ли компоненты смеси реагируют с бромом? Составьте

уравнения реакций:

C2H4 + Br2 -- C2H4Br2 (1)

C2H2 + 2Br2 --- C2H2Br4 (2)

2этап. Обозначим количества вещества этилена и ацетилена

через переменные величины соответственно:

n (C2H4) = x моль,n (C2H2) = y моль.

3 этап. Вычислим общее количество вещества газовой смеси по формуле:

n = V /Vm

nсмеси = 1,12 / 22,4 = 0,05 моль

4 этап. Выразим общее количество вещества смеси через количества

вещества этилена и ацетилена в уравнениях (1) и (2):

x + y = 0,05

5 этап. По уравнению реакции (1) n(Br2) = n (C2H4). Выразим

количество вещества брома, вступающего в реакцию с этиленом:

n (Br2) = x моль

6 этап. По уравнению реакции (2) n(Br2) = 2n (C2H2). Выразим

количество вещества брома, вступающего в реакцию с ацетиленом:

n (Br2) = 2y моль

7 этап. Вычислим общее количество вещества брома, которое дано

по условию по формуле: n (Br2) = ρ*V /M

n (Br2) = 3,82* 3,14 / 160 = 0,075 моль

8 этап. Представим общее количество вещества брома как сумму

количеств по двум уравнения реакций:

x + 2y = 0,075

9 этап. Составим систему уравнений с двумя неизвестными:

x + y = 0,05

x + 2y = 0,075

10 этап. После решения системы уравнений получили: х = 0,025 моль,

y = 0,025 моль

11 этап. Какое вещество реагирует с аммиачным раствором оксида серебра?

Напишите уравнение реакции:

NH3, t

С2Н2 + Ag2O ---- CH3CHO + 2Ag (3)

12 этап. Зная, что количество вещества ацетилена в смеси

0,025 моль, вычислим, какой объём ацетилена вступил в реакцию

с оксидом серебра, по формуле V = Vm*n:

V (C2H2) = 0,025 * 22,4 = 0,56 л

13 этап. Вычислим, во сколько раз уменьшился объём смеси:

V1/V2 = 1,12 /0,56 = 2

Ответ: объём газовой смеси уменьшился в 2 раза.

Задача №5*

При взаимодействии смеси металлического цинка и его карбоната с избытком водного раствора соляной кислоты выделяется 13,44 л (н.у.) газа. После полного сжигания образовавшегося газа на воздухе и конденсации водяных паров объём газа уменьшился до 8,96 л. Какова доля цинка (в %) в исходной смеси?

Дано:

Vгаза1 = 13, 44 л

Vгаза2 = 8, 96 л

М (Zn) = 65 г/моль

М (ZnCO3) = 125 г/моль

Vm = 22,4 л/моль

____________________-

W (Zn) - ?

Решение:

1 этап. Составим уравнения реакций, которые соответствуют задаче:

Zn + 2HCl - ZnCl2 + H2 ↑ (1)

ZnCO3 + 2HCl - ZnCl2 + H2O + CO2↑ (2)

2 этап. Какие газы образуются в результате реакций? Чему равен

объём полученных газов?

V (H2) + V (CO2) = 13,44 л

3 этап. Какой газ сожгли? Составим уравнение реакции:

2H2 + O2 - 2H2O (3)

4 этап. По условию пары воды сконденсировали, какой газ остался

после конденсации паров воды? Чему равен объём оставшегося газа?

После конденсации водяных паров газ стал состоять только

из углекислого газа, т.е. V (CO2) = 8,96 л

5 этап. Вычислим объём водорода, выделившегося в результате реакции (1):.

V (H2) = 13,44 – 8,96 = 4,48 л

6 этап. Вычислим количество вещества цинка в соответствии с

уравнением реакции (1):

по уравнению реакции (1) n (Zn) = n (H2) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль

7 этап. Вычислим массу цинка по формуле: m = n*M

m (Zn) = 0,2 * 65 = 13 г

8 этап. Вычислим количество вещества карбоната цинка в соответствии

с уравнением реакции (2): по уравнению реакции (2)

n (ZnCO3) = n (CO2) = 8,96 / 22,4 = 0,4 моль

9 этап. Вычислим массу карбоната цинка по формуле: m = n*M

m (ZnCO3) = 0,4 * 125 = 50 г

10 этап. Вычислим массу исходной смеси веществ:

m смеси = m (Zn) + m (ZnCO3) = 13 + 50 = 63

11 этап. Вычислим массовую долю цинка в исходной смеси по

формуле: W = mв-ва /mсмес

W (Zn) = m (Zn) / mсмеси = 13 / 63 = 0, 206 или 20,6%

Ответ: массовая доля цинка в смеси 20,6 %

Задача №6

Имеется смесь, содержащая 30% алюминия и 70% цинка. Определите, какую навеску смеси нужно взять для получения 10 л водорода при взаимодействии с соляной кислотой.

Дано:

W (Al) = 30%

W (Zn) = 70%

V (H2) = 10 л

V m = 22, 4 л/моль

М (Zn) = 65 г/моль

M (Al) = 27 г/моль

________________

mсмеси - ?

Решение:

1 этап. Зададим массу искомой навески:

mсмеси = а (г)

2 этап. Выразим массы алюминия (30%) и цинка (70%):

m (Al) = 0,3a г, m (Zn) = 0,7a г

3 этап. Составим уравнения реакций:

0,7a г х л

Zn + 2HCl - ZnCl2 + H2↑ (1)

1 моль 1 моль

М = 65 г/моль Vm =22,4 л/моль

m = 65 г V = 22,4 л

0,3а г y л

2Al + 6HCl - 2AlCl3 + 3H2↑ (2)

2 моль 3 моль

М = 27 г/моль Vm =22,4 л/моль

m = 54 г V = 67,2 л

4 этап. Определим объём выделившегося водорода х по реакции (1)

с цинком:

0,7 а /65 = х /22,4

х = 0,24а

5 этап. Определим объём выделившегося водорода y по реакции (2)

с алюминием:

0, 3 а /54 = y / 67,2

y = 0,37a

6 этап. По условию нужно получить 10 л водорода. Выразим общий

объём водорода как сумму объёмов по уравнениям:

0, 24а + 0, 37а = 10

7 этап. Вычислим массу навески смеси а:

а = 16,4 г.

Ответ: масса навески смеси алюминия и цинка составляет 16,4 Г.

Задача №7

Смесь массой 6 г из алюминия и меди обработали соляной кислотой и собрали 3,7 л водорода. Определите массовые доли (%) металлов в смеси.

Дано:

m смеси = 6 г

V (H2) = 3,7 л

М (Al) = 27 г/ моль

М (Cu) = 64 г/ моль

__________________