Задачи по химическим уравнениям на примеси

Задачи на примеси. Примесь

Задачи на примеси — это разновидность задач на материальный баланс (массовую долю). Большинство минералов природного происхождения состоит из смеси разных веществ. Чистые вещества в природе встречаются крайне редко. Образцы породы, минералы и т.д. зачастую содержат основное вещество и примеси.

Примеси — это дополнительные вещества, которые содержатся в минерале, помимо основного вещества, и доля которых относительно невелика.

Как правило, в химических задачах не уточняют состав примесей. Такие примеси считаются химически инертными и не вступают в химические реакции. Если указан состав примесей, необходимо проверять, не вступают ли они в химические реакции.

Для решения задач на примеси можем использовать формулу массовой доли примеси:

m_прим. — масса примеси, г

m — масса образца, г

Например , в образце технического карбоната кальция массой 200 г содержится 5% примесей. Тогда масса примесей:

1. Какой объем воздуха (н. у.) необходим для сгорания 10 г серы, содержащей 2% негорючих примесей?

2. Какой объем углекислого газа (н.у.) выделится при обработке 15 г карбоната натрия, содержащего 15% примесей, избытком соля­ной кислоты?

3. Из 12 кг цинковой обманки, содержащей 75% cульфида цинка и несульфидные примеси, при действии избытка соляной кислоты, теоретически можно получить _____ л сероводорода.

4. Сколько килограммов фосфора может быть получено из 1 тонны фосфорита Ca₃(PO₄)₂, содержащего 40% нефосфатных примесей?

5.Сколько грамм оксида алюминия, содержащего 8% примесей, потребуется для получения 500 г нитрата алюминия в реакции с азотной кислотой.

6.Сколько кг 96%-ного раствора серной кислоты получится из 10 кг пирита, содержащего 5% примесей?

7.Технический образец сульфида железа (II) массой 25г содержащий 2,5% примесей, обработали избытком разбавленного раствора серной кислоты. Выделившийся газ пропустили через избыток раствора нитрата свинца (II). Вычислите массу выделившегося осадка

8.Определить массовую долю примесей в образце известняка, если при действии на 1 кг его избытком азотной кислоты выделяется 200 л (н.у.) углекислого газа.

9. Технический цинк массой 150 г обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 44,8 л газа (н.у.). Определить массовую долю примесей в образце цинка.

10. Чему равна масса пирита, содержащего 10% примесей, если при обжиге этой порции пирита получили 44,8 л сернистого газа?

11. Образец хлорида бария, загрязненный хлоридом натрия обработали в водном растворе избытком сульфита натрия. Вы­павший осадок отфильтровали и затем обработали избытком бромоводородной кислоты. Объем выделившегося газа оказался равным 4,09 л (н.у.). Вычислите массовую долю основного вещества в образце, которого взяли 40 г.

12. При обработке избытком хлороводородной кислоты 25 г цинковой руды, содержащей ZnS и нерастворимые в кислотах примеси, выделяется газ. При полном поглощении этого газа раствором сульфата меди (II) образуется осадок, при прокаливании которого в избытке кислорода получается 8 г оксида меди (II). Определите, содержали примесей в руде в массовых процентах.

13. Образец карбоната кальция массой 20,0 г, загрязненный сульфатными примесями, обработали избытком азотной кислоты. Объем образовавшегося газа, измеренный при 25°С и нормальном давлении, составил 4,66 л. Вычислить массовую долю примесей в исходном образце.

14. При дегидроциклизации технического гептана массой 147,4 г получен толуол массой 128,8 г. Найдите массовую долю примесей в техническом гептане.

15. При действии избытка раствора соляной кислоты на 48 г технического карбида кальция образовалось 13,44 л аце­тилена (н.у.). Найдите массовую долю примесей в техни­ческом карбиде кальция.

16. Найдите массовую долю примесей в техническом карби­де кальция, если при пропускании газа, полученного дей­ствием воды на 1,6 г карбида, через бромную воду в ре­акцию вступило 7,2 г брома.

17. Какая масса образца иодида калия, загрязненного примесью нитрата калия (массовая доля его равна 3%) была обработана избытком нитрата серебра, если при этом образовалось 47 г осадка?

18. Фосфор, полученный восстановлением 77,5 т руды, содержащей по массе 80% фосфата кальция и 20 % невосстанавливающихся примесей, использовали для получения ортофосфорной кислоты. Определите массу полученной кислоты, если выход на всех стадиях процесса считать равным 100 %.

19. Образец сульфида алюминия, загрязненный сульфидом цинка (массовая доля 0,02), обработали избытком воды. Об­разовавшийся газ полностью прореагировал с хлоридом меди (II) в водном растворе, при этом выпало 5,28 г осадка. Чему была равна масса взятого образца сульфида алюминия?

20. Какой объем ацетилена (н. у.) образуется, если 10 г кар­бида кальция, содержащего 4% примесей, обработать избытком воды?

09.02.2018г., для 8б, новая тема — решение задач по уравнению на примеси
методическая разработка по химии (8 класс) на тему

решение задач на примеси

Скачать:

Предварительный просмотр:

Решение задач по уравнению с примесями

Сколько литров углекислого газа можно получить из 59,5 г известняка (CaCO 3 ), содержащего 16% примесей?

m (известняка) = 59,5г V (CO 2 ) — ?

1. Находим массовую долю карбоната кальция в известняке:
   ω(CaCO 3 ) = 100% − 16% = 84% или 0,84
2. Находим чистую массу карбоната кальция:
   m(CaCO 3 ) = 59,5 г • 0, 84 = 50 г
3. Определяем количество вещества чистого CaCO 3

n( CaCO 3 ) = m( CaCO 3 ):M( CaCO 3 ) = 50г : 100 г/моль = 0,2 моль

1. Пишем уравнение реакции, подставляем сверху данные по условию задачи, снизу данные согласно уравнению:
   0,2 моль x
   CaCO 3 = CaO + CO 2 ↑
   1 моль 1 моль

1. Составляем и решаем пропорцию

Х = 0,2 моль
V (CO 2 ) = V m n = 22,4 л/моль • 0,2 моль = 44,8 л

Ответ: V (CO 2 ) = 22,4 л

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

Задача1 : Какая масса оксида кальции, может быть получена из известняка массой 0,5 т, содержащей массовую долю примесей 15 %.

Задача 2: Какой объем (н.у) углекислого газа можно получить при разложении 400 г карбоната кальция, содержащего 6% примесей.

Задача 3: Вычислите, какая масса оксида железа (III) содержащего 10 % примесей, необходима для получения железа массой 400 кг.

Задача 4: При прокаливании 400г натриевой селитры (NaNO 3 ) получили 3,36 л кислорода. Какова массовая доля примесей в селитре.

Задача 5: К раствору сульфата калия массой 20 г прилили раствор хлорида бария массой 28 г, содержащей 31 % примесей. Полученный осадок отфильтровали. Какова масса образовавшегося осадка.

Задача 6: Определите массу соли, которая образуется при сливании растворов, содержащих 10 г гидроксида калия с массовой долей примесей 5% и 20 г азотной кислоты.

Задача 7: Какую массу оксида кальция можно получить при термическом разложении 600 г известняка, содержащего 10 % примесей.

Задача 8. Какой объём водорода (н.у.) потребуется для

взаимодействия с оксидом железа (III) массой 1400 г,

Дидактический материал: «Решение расчетных задач на примеси»

Вычисление массы или объема продукта реакции по известной массе или объему исходного вещества, содержащего определенную массовую долю примесей (в %)

При решении задач этого типа необходимо вначале рассчитать массу или объем чистого вещества, которое содержится в исходной смеси, а потом решать как обычную задачу по химическому уравнению. Массу чистого вещества (как и объем) можно вычислить двумя способами.

С п о с о б 1. Массу чистого вещества (или объем) определяют по формуле:

w (чист. в-ва) = 100 % – w (примеси),

w (чист. в-ва) =

m (чист. в-ва) = m (смеси) · w (чист. в-ва)

Способ 2. Вначале определяют массу примеси:

m (примеси) = m (смеси) · w (примеси), а затем вычитают ее из массы смеси: m (чист. в-ва) = m (смеси) – m (примеси).

П р и м е р 1. На завод было доставлено 50 т фосфорита, содержащего 35 % пустой породы. Определите массу фосфата кальция в природном фосфорите.

С п о с о б 1. Массовая доля фосфата кальция в руде составляет:

Способ 2. m (примеси) = 50 т · 0,35 = 17,5 т, тогда

П р и м е р 2. Определите, какой объем ацетилена можно получить из карбида кальция массой 10 кг, массовая доля примесей в котором 15 %.

1. Определяем массу примесей:

m (примеси) = 10 · 0,15 = 1,5 (кг)

2. Масса чистого карбида кальция равна

m (CaC₂) = 10 – 1,5 = 8,5 (кг).

3. Составляем уравнение реакции:

0,133 моль х моль

4. Рассчитываем ν ( CaC₂):

ν ( CaC₂) = = 0,133 моль

5. По уравнению реакции определяем ν ( C₂Н₂):

6. Определяем объем ацетилена:

П р и м е р 3. Вычислите, какая масса фосфорита с массовой долей примесей 12 % необходима для получения фосфора массой 200 кг.

х моль 6,452 моль

Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C 3CaSiO₃ + 2P + 5CO ­ ­

1. Определяем ν ( P ) : ν ( P) = = 6,452 (моль).

2. По уравнению реакции определяем ν ( Ca₃(PO₄)₂) чистого:

ν ( Ca₃(PO₄)₂ ) : ν ( P) = 1 : 2 Þ ν ( Ca₃(PO₄)₂) = = 3,226 (моль).

3. Находим массу чистого фосфата кальция, необходимую для получения фосфора массой 200 кг:

4. Находим массовую долю чистого фосфата кальция:

w (Ca₃(PO₄)₂) = 100 % – w (примесей) = 100 % – 12 % = 88 %.

5. Определяем массу фосфорита, необходимую для получения фосфора массой 200 кг:

w (Ca₃(PO₄)₂) =

Þ m (фосфорита) = = 1136,4 (кг).

П р и м е р 4. При взаимодействии кальцинированной соды массой 10,8 г с избытком соляной кислоты получили оксид углерода (IV) объемом 2,24 л (н. у.). Вычислите массовую долю (%) примесей в кальцинированной соде.

1. Находим количество вещества СО₂:

ν ( СО₂) = = 0,1 (моль)

2. Вычисляем массу Na₂CO₃ в кальцинированной соде.

Из уравнения реакции следует:

3. Находим массу примесей в кальцинированной соде:

m (прим.) = m (кальц. сода) – m (Na₂CO₃) = 10,8 – 10,6 = 0,2 (г)

4. Вычисляем массовую долю примесей:

w примесей = = 0,018, или 1,8 %.

1. Определите массу NaOH, которую можно получить при взаимодействии соды с известковым молоком, полученным из 5 кг известняка, содержащего 80 % CaCO₃. (3,2 кг.)

2. Вычислите объем (в м 3 ) оксида углерода (IV) и массу жженой извести (CaO), которые можно получить при обжиге 500 кг известняка, содержащего 92 % карбоната кальция. (257,6 кг CaO и 103 м 3 СО₂.)

3. Какая масса раствора с массовой долей серной кислоты 70 % потребуется для получения фосфорной кислоты из фосфорита массой 200 кг, содержащего 70 % Ca₃(PO₄)₂? (189,7 кг.)

4. При взаимодействии 5,0 г технического магния с избытком соляной кислоты выделилось 3,36 л водорода (н. у.). Вычислите массовую долю (в %) чистого магния в техническом магнии. (72,0 %.)

5. Оксид углерода (IV), полученный при сжигании угля массой 50 г, пропустили через раствор гидроксида бария. Какая масса осадка образовалась, если массовая доля углерода в угле составляет 96 %? (788 г.)

6. Песок массой 2 кг сплавили с избытком гидроксида калия, получив в результате реакции силикат калия массой 3,82 кг. Определите выход продукта реакции, если массовая доля оксида кремния (IV) в песке равна 90 %. (82,7 %.)

7. При сгорании технической серы массой 10 г выделился газ, который пропустили через избыток раствора гидроксида натрия. В реакцию вступил гидроксид натрия массой 24 г. Определите массовую долю серы в техническом продукте. (96 %.)

8. Вычислите массу раствора кислоты с массовой долей HCℓ 30 %, затраченную на растворение цинка массой 200 г с массовой долей примесей 35 %. (487 г.)

9. Для обжига сульфида цинка массой 2 т с массовой долей негорючих веществ 3 % израсходовали 6000 м 3 воздуха. Определите объемные доли газов в образовавшейся газовой смеси. (83,1 % N₂; 7,76 % SO₂; 9,14 % О₂.)

10. Вычислите, какая масса магнетита Fe₃O₄, содержащего 10 % примесей, необходима для получения железа массой 4 т. (6,134 т.)

11. При действии на мрамор массой 10,5 г соляной кислотой выделился оксид углерода (IV) объемом 2,24 л (н. у.). Определите массовую долю (%) карбоната кальция в мраморе. (95,24 %.)

12. При прокаливании на воздухе пирита массой 5 кг получен оксид серы (IV) массой 5,12 кг. Определите массовую долю FeS₂ в пирите. (96 %.)

13. Вычислите число атомов углерода и кислорода в карбонате кальция массой 11 кг, в котором находится 9,1 % примесей, не содержащих углерод и кислород. (6 · 10 22 атомов углерода; 1,8 · 10 23 атомов кислорода.)

14. Вычислите число атомов цинка и хлора в хлориде цинка массой 42,5 г, в котором находится 20 % примесей, не содержащих цинк и хлор. (1,5 · 10 23 атомов цинка; 3 · 10 23 атомов хлора.)

15. Массовая доля ZnS в цинковой обманке составляет 97 %. Определите, какой объем сероводорода образуется из 500 кг цинковой обманки. (112 м 3 .)

16. Какое количество бензола можно получить из ацетилена, выделившегося при обработке водой карбида кальция массой 42,8 г с массовой долей примесей 18,4 %? Массовая доля выхода бензола составляет 30 %. (0,054 моль.)

17. Из карбида кальция массой 7,5 г с массовой долей примесей 4 % получили ацетилен, который был превращен в альдегид по реакции Кучерова. Какая масса серебра выделится при взаимодействии всего полученного альдегида с аммиачным раствором оксида серебра? (24,3 г.)

18. Природный газ объемом 235,8 л (н. у.) использовали для получения ацетилена. Объемная доля метана в газе составляет 95 %. Определите объем образовавшегося ацетилена (н. у.), если его выход составил 60 %. (67,2 л.)

19. Вычислите массу раствора с массовой долей гидроксида натрия 10 %, необходимую для полной нейтрализации продукта сгорания природного газа объемом 23,33 л (н. у.). Объемная доля метана составляет 96 %. (800 г.)

20. Какой объем природного газа (н. у.) потребуется для получения муравьиной кислоты массой 69 г путем каталитического окисления метана? Объемная доля метана в природном газе составляет 98 %. (34,28 л.)

21. Образец технического карбида алюминия массой 16 г обработали избытком воды. Определите объем газа (н. у.), который получили, если массовая доля примесей в карбиде составляет 10 %, а выход продукта реакции равен 75 %. (5,04 л.)