Расчёты содержания элементов, массы веществ по химическим формулам и уравнениям

Задача 111.

Вычислить процентное (по массе) содержание каждого из элементов в соединениях: а) Мg(OH)₂; б) Ее (NO₃)₃; в) Н₂SO₄; г) (NH₄)₂SO₄.

Решение:

Для расчета процентного состава элементов, используя соотношение:

Здесь  — массовая доля элемента в веществе в процентах; m(Э) – количественный состав элемента в веществе; m(B) – количественный состав вещества (молекулярная масса).                                 

а) М[Mg(OH)2] = 58,3г/моль. Количественный состав элементов, входящих в состав гидроксида магния, выражается следующим отношением масс элементов в веществе:

Теперь рассчитаем процентный состав элементов в гидроксиде магния: 

б) M[Fe(NO₃)₃] = 241,847г/моль. Количественный состав элементов, входящих в состав гидроксида магния, выражается следующим отношением масс элементов в веществе:

Видео:Как Решать Задачи по Химии // Задачи с Уравнением Химической Реакции // Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

Теперь рассчитаем процентный состав элементов в Fe(NO₃)₃:

в)  M(H₂SO₄)=98г/моль. Количественный состав элементов, входящих в состав серной кислоты, выражается следующим отношением масс элементов в веществе:

Процентный состав элементов в H2SO4:

г)  M[(NH₄)₂SO₄] = 132г/моль. Количественный состав элементов, входящих в состав сульфата аммония, выражается следующим отношением масс элементов в веществе:

Процентный состав элементов в (NH₄)₂SO_4:

Ответ: а) (Mg) = 41,6%,  (О) = 54,89%,(H) = 3,43%; б) (Fe) = 23,09%, (N) = 17,37%,
 (O) = 59,54%; в) (H) = 2,04%, (S) = 32,65%, (O) = 65,31%;  г) (N) = 21,21%, (H) = 6,06%,
(S) = 24,24%, (O) = 48,48%. 

Задача 112. 
Какую массу железа можно получить из 2 т железной руды, содержащей 94% (масс.) Ее₂О₃?
Решение:
M(Ее₂О₃) = 160 кг/кмоль. Находим содержание Ее₂О₃ в 2т (2000 кг) железной руды из пропорции:

Количественный состав железа в Ее₂О₃ выражается отношением:

Находим массу железа 1880 кг  Ее₂О₃ из пропорции:

Ответ: 1316 кг.

Задача 113. 
К раствору, содержащему 10 г Н₂SO₄, прибавили 9г NaОН. Какую реакцию имеет полученный раствор?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H2O                     

Вещества реагируют друг с другом в эквивалентных отношениях. В данной реакции два эквивалента NaOH (две молекулы однокислотного основания) с двумя эквивалентами H₂SO₄ (одной молекулой двухосновной кислоты).Находим количество эквивалентов реагирующих веществ, учитывая, что m_Э(H₂SO₄) = 49 г/моль; m_Э(NaOH) = 40 г/моль.

Таким образом, в избытке взят раствор NaOH, потому что С_Э(NaOH) > С_Э(H₂SO₄) (0,225 > 0,2). NaOH – сильный электролит, который в водном растворе диссоциирует полностью на ионы по схеме:

NaOH <—> Na⁺ + OH^—                                       

Видео:Как решать задачи по химии? Расчет по уравнениям химических реакций | TutorOnlineСкачать

Избыток ионов OH^— придаёт раствору щелочную реакцию (PH > 7).

Ответ: Раствор имеет щелочную реакцию среды.

Задача 114. 
Раствор, содержащий 34,0г AgNO₃, смешивают с раствором, содержащим такую же массу NaС1. Весь ли нитрат серебра вступит в реакцию? Сколько граммов АgС1 получилось в результате реакции?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

AgNO₃ + NaCl = AgCl + NaNO₃                      

M(AgNO₃) = 169,868 г/моль; M(NaCl) = 58,453 г/моль; M(AgCl) = 143,321 г/моль.
Находим количество AgNO₃ NaCl по формуле: 

где n(B) — количество вещества (В), моль; m(B)  — масса вещества (В), г; М(В) – мольная масса вещества (В), г/моль.

Тогда 

Таким образом, в избытке взят NaCl, значит, весь AgCl прореагирует. Из уравнения реакции следует, что образуется эквивалентное количество AgCl (0,2моль). 

Тогда

m(AgCl) = n(AgCl) ^. M(AgCl) = 0,2 ^. 143,321 = 28,66 г.                                        

Ответ: m(AgCl) = 28,66 г.

Задача 115. 
При сжигании 3,00г антрацита получилось 5,30 л СО₂, измеренного при нормальных условиях. Сколько процентов углерода (по массе) содержит антрацит?   
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

 Рассчитаем массу сгоревшего углерода из пропорции:

Рассчитаем массовую долю углерода из формулы:

Здесь  — массовая доля вещества в процентах; m(В) –масса вещества; m(смесь) – масса смеси.

Тогда

Видео:Расчеты по уравнениям химических реакций. 1 часть. 8 класс.Скачать

Ответ: 94,64%.

Задача 116. 
К раствору, содержащему 0,20 моля ЕеСI₃, прибавили 0,24 моля NaОН. Сколько молей Ее(ОН)₃ образовалось в результате реакции и сколько молей ЕеСI₃ осталось в растворе?
Решение:
Уравнение реакции имеет вид:

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓ + 3NaCl                    

Из уравнения реакции следует, что один моль ЕеСI₃ реагирует с тремя молями NaOH и, при этом, образуется один моль Ее(ОН)₃. NaOH взят в недостатке, так как с 0,2 моль ЕеСI₃ должно прореагировать 0,6 моль (3 ^. 0,2 = 0,6) едкого натра. Поэтому в реакцию вступит 0,08 моль (0,24/3 = 0,08) ЕеСI₃ и столько же молей образуется Ее(ОН)₃. 
Теперь находим количество ЕеCl₃, оставшегося в растворе:

n(FeCl₃) = 0,2 — 0,08 = 0,12 моль.                                

Ответ: образовалось 0,08 моль Ее(ОН)₃; осталось 0,12 моль ЕеСI₃.

Задача 117. 
Сколько литров гремучего газа (условия нормальные) получается при разложении 1 моля воды электрическим током?
Решение:
Схема разложения воды электрическим током имеет вид:

Из уравнения реакции следует, что из 1 моля Н₂О образуются 1 моль Н₂ и 1/2 моль О₂. Таким образом, из 1 моля воды образуется 1,5 моля смеси водорода и кислорода, называемой «гремучим газом». Объём смеси занимает объём 33,6 л (22,4 ^. 1,5 = 33,6).

Ответ: 33,6 л.

Задача 118. 
Какой объем ацетилена (условия нормальные) можно получить взаимодействием воды с 0,80 кг СаС₂?
Решение:
M(CaC₂) = 64 г/моль. Уравнение реакции имеет вид:

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂↑                   

Согласно уравнению реакции из одного моля карбида кальция образуется один моль ацетилена. Рассчитаем объём ацетилена, выделившегося из 0,80кг (800г) карбида кальция из пропорции:

Ответ: 0,28 м³.

Задача 119. 
Сколько граммов NaС1 можно получить из 265 г Na₂СО₃?
Решение:
Уравнение протекающей реакции имеет вид:

Na₂CO₃ + CaC_l2 = CaCO₃↓ + 2NaCl                        

Молекулярные массы Na₂CO₃ и NaCl соответственно равны 106 и 58.45. Следовательно, их мольные массы составляют 106 и 58.45 г/моль. Согласно уравнению реакции из 1 моля Na₂CO₃ образуется 2 моля NaCl. Рассчитаем массу хлорида натрия из пропорции:

Ответ: 292,25 г.

Задача 120. 
При пропускании над катализатором смеси, состоящей из 10 молей SO₂ и 15 молей О₂, образовалось 8 молей SO₃. Сколько молей SO₂ и О₂ не вступило в реакцию?
Решение:
Уравнение протекающей реакции имеет вид:

Согласно уравнению реакции 2 моля SO₂ реагируют с 1 моль O₂ с образованием 2 молей SO₃. По условию задачи образовалось 8 молей SO₃, значит, в реакцию вступило 8 молей SO₂ и в два раза меньше, т. е. 4 моля О₂.
Находим, сколько молей SO₂ и О₂ не вступило в реакцию:

[SO₂]конц. = 10 — 2 = 8 моль;
                      [O₂]конц. = 15 — 4 = 11 моль.                      

Ответ: 2 моля SO₂ и 11 молей О₂.