Расчёты, связанные с протеканием химических реакций

Задача 121. 

Смешано 7,3г НСI с 4,0г NH₃. Сколько граммов NH₄С1 образуется? Найти массу оставшегося после реакции газа.

Решение:

Уравнение реакции имеет вид:

NH₃ + HCl = NH₄Cl                  

Молекулярные массы HCl, NH₃ и NH₄Cl соответственно равны 36,453, 17 и 53,453. Следовательно, их мольные массы составляют 36,453; 17; 53,453г/моль. Согласно уравнению реакции 1 моль HCl реагирует с 1 моль NH₃, образуя 1 моль NH4Cl. Находим, какое вещество взято в недостатке:  

В недостатке взято 0,2 моля HCl, значит, расчёт массы, образовавшейся соли NH₄Cl, производим по количеству соляной кислоты:

m(NH₄Cl) = 0,2^. 53,453 = 10,69г.                             

Затем рассчитаем массу NH₃, вступившего в реакцию с HCl:

m(NH₃) = 0,2. 17 = 3,4г.                              

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

Ответ: 10,69г NH₄Cl; 3,4г NH₃.

Задача 122. 
Какой объем воздуха потребуется для сжигания 1м³ газа, имеющего следующий состав по объему: 50% Н₂, 35% СН₄, 8% СО, 2% С₂Н₄ и 5% негорючих примесей. Объемное содержание кислорода в воздухе равно 21%.
Решение:
Рассчитаем объём кислорода, необходимый для сжигания газов.

а) Уравнение реакции сгорания водорода:

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О                       

Находим объём водорода, содержащегося в 1 м³ газа из пропорции:

Согласно уравнению реакции на сжигание 2 молей Н₂ расходуется 1 моль О₂ т. е. на сжигание 44,8 л водорода требуется 22,4 л кислорода. 

Находим объём расходуемого кислорода из пропорции:

б)  Уравнение реакции сгорания метана:

СН₄ + О₂ = СО₂ + 2Н₂О                               

Находим объём метана, содержащегося в 1 м³ газа из пропорции:

Согласно уравнению реакции на сжигание 1 моль СН₄ расходуется 2 моля О₂ т. е. на сжигание 22,4 л метана требуется 44,8л кислорода. 

Находим объём расходуемого кислорода из пропорции:

в)  Уравнение реакции горения угарного газа:

2CO + O₂ = 2CO₂                                

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

Находим объём угарного газа, содержащегося в 1м³ газа из пропорции:

Согласно уравнению реакции на сжигание 2 молей СО расходуется 1 моль О₂ т. е. на сжигание 44,8 л угарного газа требуется 22,4 л кислорода. 

Находим объём расходуемого кислорода из пропорции:

г)  Уравнение реакции горения этилена:

C₂H₄ + 3O₂ = 2CO₂ + 2H₂O                         

Согласно уравнению реакции на сжигание 1 моль С₂Н₄ расходуется 3 моль О₂, т.е. затрачивается в три раз больший объём кислорода, чем этилена.

Находим содержание этилена в 1 м³ газа из пропорции:

Кислорода для сжигания этилена требуется в три раза больше по объёму, чем этилена, а именно 60 л (20 ^. 3 = 60). 

Теперь находим общий объём кислорода, затраченный на сжигание 1 м³ газа:

V(O₂) = 250 + 700 + 40 + 60 = 1050 л.                              

Рассчитаем объём воздуха, содержащий 1050 л кислорода из пропорции

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

Ответ: 5 м³

Задача 123. 
При пропускании водяного пара над раскаленным углем получается водяной газ, состоящий из равных объемов СО и Н₂. Какой объем водяного газа (условия нормальные) может быть получен из 3,0 кг угля?
Решение:
Уравнение протекающей реакции:

C(к) + H₂О(г) = СО(г) + Н₂(г)                           

Согласно уравнению реакции из одного моля угля и одного моля воды образуется «водяной газ», состоящий из одного моля угарного газа и одного моля водорода. Мольная масса углерода равна 12 кг/кмоль; 1 кмолоь «водяного газа» занимает объём 44,8 м³.

Рассчитаем объём водяного газа, образуемого из 3 кг угля из пропорции:

 Ответ: 11,2м³.

Задача 124. 
Карбонат кальция разлагается при нагревании на СаО и СО₂. Какая масса природного известняка, содержащего 90% (масс.) СаСО₃, потребуется для получения 7,0т негашеной извести?
Решение:
Уравнение протекающей реакции: 

СаСO₃ CaO + CO₂                       

Молекулярные массы СаСО₃ и СаО соответственно равны 100 и 56, следовательно, их мольные массы составляют 100 и 56 г/моль. Согласно уравнению реакции 1 моль СаСО₃ образует 1 моль СаО. Находим теоретический выход негашёной извести из пропорции: 

Находим массу природного известняка из пропорции: 

Ответ: 13,9т.

Задача 125. 
К раствору, содержащему 6,8г АIСl₃, прилили раствор, содержащий 5,0г КОН. Найти массу образовавшегося осадка.
Решение:
Уравнение протекающей реакции: 

АIСl₃ + 3КОН = Al(OH)₃↓ + 3H₂O                          

Мольные массы АlCl₃, KOH и Al(OH)₃ соответственно равны 133,34; 56 и 78 г/моль. Рассчитаем количество реагирующих веществ по формуле: 

Видео:Расчеты по уравнениям химических реакций. 2 часть. 8 класс.Скачать

Где  n — количество вещества, моль; m(B) – масса вещества, г; M(B) – мольная масса, г/моль. 
Отсюда 

Согласно уравнению реакции 1 моль AlCl₃ реагирует с 3 моль КОН с образованием 1 моль Al(OH)₃, т.е. КОН должно 0,15 моль (0,05 ^. 3 = 0,15), чем взято по условию задачи (0,09 моль). Таким образом, КОН взят в недостатке, поэтому расчёт массы Al(OH)₃ проводим по КОН, получим: 

Ответ: 2,3г

Задача 126. 
Через раствор, содержащий 7,4г гидроксида кальция, пропустили 3,36л диоксида углерода, взятого при нормальных условиях. Найти массу вещества, образовавшегося в результате реакции.
Решение:
Уравнение реакции имеет вид: 

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ +  H₂O                             

Молекулярные массы Са(ОН)2 и СаСО₃ соответственно равны 74 и 100, следовательно, их мольные массы составляют 74 и 100г/моль. Согласно уравнению реакции из 1 моль Са(ОН)₂ и 1 моль СО₂ образуется 1 моль СаСО₃. Рассчитаем количество реагирующих веществ по формуле 

Где  n — количество вещества, моль; m(B) – масса вещества, г; M(B) – мольная масса, г/моль. 

Отсюда 

Следовательно, СО₂ взят в избытке и поэтому расчёт массы образовавшегося СаСО₃ будем проводить по Са(ОН)₂. 

Тогда 

m(CaCO₃) = n(CaCO₃) ^. M(CaCO₃) = 0,1 ^. 100 = 10 г.                                

Ответ: 10 г.

Задача 127. 
Рассчитать массу кристаллогидрата Cu(NO₃) ^. 3Н₂O, полученного растворением 10 г меди в азотной кислоте и последующим выпариванием раствора.
Решение:
Уравнение протекающей реакции: 

3Сu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑  + 4H₂O                              

Мольные массы Cu и Cu(NO₃)₂ соответственно равны 63,55 и 187,55 г/моль. Согласно уравнению реакции из 3 моль Cu образуется 3 моль Cu(NO₃)₂. Рассчитаем массу Cu(NO₃)₂, образующуюся при растворении 10 г меди в азотной кислоте: 

Видео:Габриелян О. С. 8 класс §29 "Расчёты по химическим уравнениям"Скачать

Находим мольную массу кристаллогидрата нитрата меди: 

M[(Cu(NO₃)₂) ^. 3H2O] = 187,55 + (3 ^. 18) = 214,55г/моль.                              

Рассчитаем массу образовавшегося кристаллогидрата меди: 

Ответ: 38г

Задача 128. 
При обработке раствором гидроксида натрия 3,90г смеси алюминия с его оксидом выделялось 840 мл газа, измеренного при нормальных условиях. Определить процентный состав (по массе) исходной смеси.
Решение:
Уравнения протекающих реакций: 

Следовательно, водород образуется при растворении алюминия в растворе щёлочи Согласно уравнению реакции из 2 моль Al (2 ^. 27 = 54 г) образуется 3 моль Н₂ или 67,2л (3 ^. 22,4 = 67,2). Рассчитаем массу алюминия в смеси из пропорции: 

Теперь находим процентное содержание алюминия в смеси по формуле:  

Где(B) — массовая доля вещества (В) в процентах, %; m(B)  — масса вещества (В) в смеси, г; m(смеси)  — масса смеси веществ, г.

Видео:Количественные расчёты по химическим уравнениям. Урок 5. Химия 8 класс.Скачать

Тогда 

Ответ: 17,3%.

Задача 129. 
5,10 г порошка частично окисленного магния обработали соляной кислотой. При этом выделилось 3,74л Н₂, измеренного при нормальных условиях. Сколько процентов магния (по массе) содержалось в образце?
Решение:
Уравнение протекающей реакции:

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑          

Мольная масса Mg равна 24,312 г/моль, мольный объём газа равен 22,4 л/моль. Согласно уравнению реакции 1 моль магния выделяет 1 моль водорода. Рассчитаем массу магния, которая растворилась в кислоте из пропорции:

Процентный состав магния в образце определяем из пропорции:

Ответ: 79,6%.