Задачи по уравнениям реакций с примесями

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,

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?

«Методика решения химических задач по уравнениям реакций по известным параметрам исходного вещества без примесей и с примесями. в формате ОГЭ и ЕГЭ»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

СЛУШАТЕЛЯ ПРОГРАММЫ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ «МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ РАСЧЁТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАЧ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ОГЭ И ЕГЭ ПО ХИМИИ»

По теме « Методика решения химических задач по уравнениям реакций по известным параметрам исходного вещества без примесей и с примесями.

в формате ОГЭ и ЕГЭ »

Учителя МБОУ Нахабинская СОШ № 3

Г.о. Красногорск п. Нахабино

Новиковой Татьяны Юрьевны

Расчётные задачи по химии учащиеся решают с начала VIII класса и до конца обучения в школе. Решение задач позволяет:

расширять кругозор учащихся;

развивать умение логически мыслить;

воспитывать самостоятельность, внимательность, умение анализировать, делать правильные выводы;

устанавливать связь химии с другими науками: физикой, математикой, биологией, экологией и др.;

способствует политехнической подготовке учащихся, готовиться к успешной аттестации по предмету (в том числе в форме ОГЭ и ЕГЭ).

Решая задачи, учащиеся более глубоко усваивают учебный материал, учатся применять приобретённые теоретические знания на практике.

Использование задач в школе позволяет решать основные функции обучения и воспитания.

Обучающие функции обеспечиваются формированием важных структурных элементов знаний, осмыслением химической сущности явлению, умением применять усвоенные знания в конкретно заданной ситуации. Решение задач – это активный познавательный процесс.

Воспитывающие функции реализуются формированием мировоззрения, расширением кругозора. Учебные задачи являются действенным средством воспитания трудолюбия, настойчивости, воли, характера.

Развивающиеся функции проявляются в результате формирования логического, творческого мышления, развитие смекалки учащихся. Решение задач – это мыслительный процесс.

Традиционная методика обучения решения химических задач (чаще всего – это решение задач методом составления пропорций) имеет ряд недостатков. В результате лишь немногие учащиеся сознательно и творчески овладевают общим подходом к решению, умеют оценивать свои действия в процессе решения, самостоятельно составлять условия задач, умеют выбирать рациональные способы решения и др.

Представленная методика обучения решения задач от общих приёмов к частным позволяет решить недостатки традиционных способов обучения. В данной работе показываются приёмы решения задач с использованием основных физических величин. Среди них величина n (или ν) — количество вещества — позволяет связать все основные физические величины друг с другом. Это даёт возможность составлять логические схемы решения задач с использованием этих физических величин .

Задача учителя состоит в том, чтобы научить учащихся понимать смысл этих физических величин и применять физические формулы при решении расчётных задач различных типов, научить анализировать условия задач, через составление логической схемы решения конкретной задачи на основе знания общего подхода к решению. Составление логической схемы задачи предотвращает многие ошибки, которые допускают учащиеся.

При решении задач необходимо руководствоваться несколькими простыми правилами:
Порядок решения задачи :

Прочитайте задачу, запишите краткое условие.

Составьте уравнение химической реакции.

Рассчитайте массу чистого вещества, необходимого для реакции по уравнению реакции .

Вычислите массу примесей в образце по условию.

Вычислите массовую долю примесей по формуле: ω _прим. = m _прим. / m _смеси .

Определите массовую долю примесей в техническом образце карбида кальция, если из 200 г его получили 56 л ацетилена.

Записываем уравнение химической реакции:

Определяем количество вещества ацетилена:

n = V / Vm n = 56/22,4 =2,5 моль,

следовательно, по уравнении химической реакции чистого CaC ₂ вступило в реакцию 2,5 моль

m примесей = 200-160=40 г

3) определяем массовую долю примесей:

ω _прим = 40 г/ 200 г = 0,2 (или 20%).

Решение расчетных задач «на примеси» и определение массовой доли вещества в растворе после реакции.

При решении задач такого типа считается, что примеси – это вещества, не способные вступать в реакцию по составленному для решения уравнению.

Пример 1 . 10 г железа, содержащего 16 % примесей, растворили в 150 мл 10 % раствора соляной кислоты (плотностью 1,05 г/мл). Вычислите объем выделяющегося газа (н. у.) и массовую долю хлороводорода в полученном растворе.

Составляем уравнение реакции по условию задачи, расставляем коэффициенты.

16% от 10 г – примеси, которые не реагируют по составленному уравнению. Находим массу чистого вещества железа. m(Fe) = 10 . (1 – 0,16) = 8,4

Находим количество вещества железа по формуле n = m/M,

(n(Fe) = 8,4/56 = 0,15 моль

Учитываем, что коэффициенты в любом химическом уравнении указывают на соотношение количеств веществ участников реакции. Следовательно, количество вещества израсходованной HCl будет в два раза больше, чем количество вещества железа (коэффициенты 2 и 1, соответственно), а количество вещества водорода будет равно количеству вещества железа (коэффициенты 1 и 1, соответственно).

Находим массу израсходованного хлороводорода m(HCl) = 0,3 . 36,5 = 10,95 г

Объем образующегося водорода (н. у.) рассчитываем по формуле V = n . 22,4, что составит V(HCl) = 0,15 . 22,4 = 3,36 л.

По условию задачи требуется найти массовую долю хлороводорода в растворе после прохождения реакции (соляная кислота – это раствор хлороводорода в воде). Массовую долю находим по формуле w = m части/mцелого.

В данном случае часть – это масса оставшегося после прохождения реакции хлороводорода, целое — масса раствора после реакции.

Очень важно понимать, что в состав раствора входит растворитель (вода в данном случае) и вещества, растворенные в этом растворителе. Образующийся нерастворимый в воде газ и осадки не входят в состав раствора.

Находим массу исходного раствора соляной кислоты по формуле:

mраствора = Vраствора . p(плотность раствора)

После чего массу вещества хлороводорода в растворе рассчитываем по формуле

m = mраствора × массовую долю вещества (выраженную десятичным числом).

Соединяем две последние формулы и получаем m(HCl) = 150 × 1,05 ×0.1 = 15,75 г.

Из этой массы израсходовано на растворение железа 10,95 г хлороводорода, следовательно осталось 15,75 – 10,95 = 4,8 г.

Находим массу раствора после реакции. Для этого надо сложить массу исходных железа (оно растворилось в кислоте полностью) и раствора соляной кислоты, затем вычесть из полученной суммы массу улетевшего из раствора водорода

m(раствора после реакции) = 8,4 + 150 . 1,05 – 0,15 . 2 = 166,2 г

Определяем массовую долю хлороводорода в растворе после прохождения реакции

w = 4,8/166,2 = 0,0289 или 2,89 %.

Пример 2 . 11,2 г мрамора растворили в избытке соляной кислоты и получили 2, 24 л газа (н.у.). Рассчитайте массовую долю примесей в израсходованном образце мрамора.

Мрамор – это минерал, основу которого составляет карбонат кальция. Составляем уравнение реакции, расставляем коэффициенты

Рассчитываем количество вещества газа (газ — это углекислый газ)

n (CO2) = 2,24/22,4 = 0,1 моль

Исходя из соотношения количеств веществ в уравнении (1 к 1 при формуле карбоната кальция и углекислого газа), количество вещества карбоната кальция такое же, 0,1 моль. 2. Находим массу чистого карбоната кальция в образце мрамора.

m (CaCO3) = 0,1 . 100 = 10 г

Следовательно, масса примесей составит 11,2 – 10 = 1,2 г

Массовая доля примесей w (примесей) = 1,2/11,2 = 0,1071 или 10,71%.

Пример 3 . Технический карбид кальция массой 20 г обработали избытком воды, получив ацетилен, при пропускании которого через избыток бромной воды образовался 1,1,2,2 –тетрабромэтан массой 86,5 г. Определите массовую долю СаС2 в техническом карбиде.

Дано: m = 20 г; m(C2H2Br4)=86,5 г.

Решение: записываем уравнения взаимодействия карбида кальция с водой и ацетилена с бромной водой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

Находим количество вещества тетрабромэтана.

n (C2H2Br4) = m(C2H2Br4)/ М(C2H2Br4) = 86,5/ 346 = 0,25 моль.

Из уравнений реакций следует, что n (C2H2Br4) = n (C2H2) = n (СаC2) =0,25 моль. Отсюда мы можем найти массу чистого карбида кальция (без примесей).

m(СаC2) = n (СаC2) • М(СаC2) = 0,25• 64 = 16 г.

Определяем массовую долю СаC ₂ в техническом карбиде.

ω(СаC2) =m(СаC2)/m = 16/20 = 0,8 = 80%.

Пример 4 . В бензоле объемом 170 мл растворили серу массой 1,8 г. Плотность бензола равна 0,88 г/мл. Определите массовую долю серы в растворе.

Решение: для нахождения массовой доли серы в растворе необходимо рассчитать массу раствора. Определяем массу бензола.

Находим общую массу раствора.

m(р-ра) = m(С6C6) + m(S) =149,6 + 1,8 = 151,4 г.

Рассчитаем массовую долю серы.

ω(S) =m(S)/m=1,8 /151,4 = 0,0119 = 1,19 %.

Задачи для самостоятельного решения 9 класс

1.Какая масса азотной кислоты образуется при взаимодействии серной кислоты с 200г нитрата натрия, содержащего 10% примесей?

2.Какой объем газа выделится при разложении 300г нитрата лития, содержащего 20% примесей?

3. Какая масса азотной кислоты образуется при взаимодействии 196г серной кислоты и 100г нитрата калия, сод.20% примесей?

4.При разложении 250г нитрата натрия выделился газ объемом 22,4л. Найдите долю чистого вещества нитрата натрия в исходном образце?

Краткое описание документа:

Расчётные задачи по химии учащиеся решают с начала VIII класса и до конца обучения в школе. Решение задач позволяет:

• расширять кругозор учащихся;
• развивать умение логически мыслить;
• воспитывать самостоятельность, внимательность, умение анализировать, делать правильные выводы;
• устанавливать связь химии с другими науками: физикой, математикой, биологией, экологией и др.;
• способствует политехнической подготовке учащихся, готовиться к успешной аттестации по предмету (в том числе в форме ОГЭ и ЕГЭ).

Решая задачи, учащиеся более глубоко усваивают учебный материал, учатся применять приобретённые теоретические знания на практике.