Вычисления по химическим уравнениям

Вычисления по химическим уравнениям.

1. Вычисление массы вещества или объема газа по известной массе, количеству вещества, вступающего в реакцию или полученного в результате реакции.

Пример 1. Вычислите массу воды, образовавшейся при взаимодействии гидроксида калия массой 280 г с избытком раствора серной кислоты.

Дано:	Решение: 1.Вычисляем количество вещества KOH:    2.Составляем уравнение реакции:     3. По уравнению реакции устанавливаем соотношение   между количеством вещества  KOH и H2O по условию  5 моль – х моль   KOH  H2O по уравнению  2 моль – 2 моль   4. Рассчитываем массу воды:
Найти:

Ответ: m(H2O)= 90 г.

Пример 2. Определите, какой объем кислорода расходуется на окисление глюкозы массой

  3,6 г.

Дано: m(C6H12O6) = 3,6 г	Решение: 1.Определяем количество вещества C6H12O6 v(C6H12O6)= 2. Составляем уравнение реакции 0,02 моль  Х моль   С6Н12О6  +6О2 = 6СО2 + 6Н2О   1 моль  6 моль  3. Составляем соотношение по условию  0,02 моль – х моль   C6H12O6  O2 по уравнению  1 моль  – 6 моль х = 0,12 моль   v(O2) = 0,12 моль   4. Вычисляем V(O2):
Найти: V(O2).

Ответ:   

Пример 3. Определите, какая масса раствора с массовой долей гидроксида натрия 4% расходуется на нейтрализацию уксусной кислоты массой 18г        

Дано: m(СН3СООН) = 18г W(NaOH) = 4% = 0,04	Решение: 1. Вычисляем количество вещества СН3СООН.   2. Составляем уравнение реакции   0,3моль  Х моль СН3СООН. + NaOH = СН3СООNa + Н2О   1 моль  1 моль 3. Составляем соотношение   по условию  0,3 моль  –  Х моль   СН3СООН.  NaOH  х = 0,3 моль   по уравнению  1 моль  –  6 моль 4. Рассчитываем массу NaOH:   m (NaOH) = v•М = 0,3 • 40 = 12г 5. Определяем массу раствора гидроксида натрия.
Найти: m(р-ра)

  Ответ:  m(р-ра) = 300г 

2. На избыток и недостаток одного из реагирующих веществ

Пример 4. Определите, какая масса нитрата магния образуется при взаимодействии оксида магния массой 80г с раствором, содержащим 126г азотной кислоты.

Дано: m(MgО) = 80г m(HNO3) = 126г	Решение: 1. Вычисляем количества вещества данных веществ. 2. Составляем уравнение реакции. 2 моль  2 моль  Х моль MgО + 2 HNO3 = Mg(NO3)2 + Н2О   1 моль  2 моль  1 моль 3. Определяем избыток и недостаток.     >    избыток  >  недостаток расчет ведем по недостатку по условию  2моль  Х моль   HNO3  Mg(NO3)2  Х =  1 моль  по уравнению  2 моль  1 моль m(Mg(NO3)2) = v•М = 1 • 148 = 148г
Найти: m(Mg(NO3)2)

Ответ:  m(Mg(NO3)2) =148г

3.Вычисление выхода продукта реакции.

Выход продукта (η) это отношение массы, объёма или количества вещества практически полученного к теоретическому.

Пример 4. Вычислите массу карбида кальция, образовавшегося при действии угля на оксид кальция массой 16,8г, если выход составляет 80%.

Дано: m(CаO) = 16,8г η = 80% = 0,8	Решение: 1.Вычисляем количество вещества CаO:      2.Составляем уравнение реакции:     3. По уравнению реакции устанавливаем соотношение по условию  0,3 моль – х моль  (практич)   CаO  СаС2  Х = 0,3 моль по уравнению  1 моль – 1 моль  (теоретич)   4.  → v(практич) = v(теоретич) • η   v (CаС2) = 0,3 • 0,8 = 0,24 моль 5. m(CаС2) = v • М = 0,24 • 64 = 15,36г
Найти: m(CаС2)

Ответ:  m(CаС2) = 15,36г

Пример 5. Какую массу карбоната натрия надо взять для получения 28,56л (н. у.) оксида углерода (IV). Практический выход 85%.

Дано: V(CO2) = 28,56л η = 85% = 0,85	Решение: 1. Вычисляем теоретически полученный объём     2. вычисляем количество вещества CO2     3. Составляем уравнение реакции. Х моль  1,5 моль  Na2CO3 + 2 HCl = 2NaCl + Н2О + CO2   1 моль  1 моль    4. По уравнению реакции устанавливаем соотношение   по условию  Хмоль  –  1,5 моль    Na2CO3  CO2  Х = 1,5 моль   по уравнению  1 моль –  1 моль    5. m(Na2CO3) = v • М = 1,5 • 106 = 159г
Найти: m(NаСO3)

Ответ:  m(Na2CO3) = 159г.

4. Решение задач, если одно из реагирующих веществ содержит примеси

W (чистого в-ва) = 100% - W (примес)

  → 

Пример 6. На завод было доставлено 50т фосфорита, содержащего 35% пустой породы. Определите массу фосфата кальция в природном  фосфорите.

Дано: m(фосфорита) = 50т W (примес) = 35% = 0,35	Решение: W(Са3(РО4)2) = 100% - 35% = 65%  или 0,65 m(Са3(РО4)2) = 50 • 0,65 = 32,5т
Найти: m(Са3(РО4)2)

  Ответ:  m(Са3(РО4)2) = 32,5т 

Пример 7. Вычислите, какая масса фосфорита с массовой долей примесей 12% необходима для получения фосфора массой 200г.

Дано: m(Р) = 200г m(примес) = 12%

Решение: 1.Определим к-во в-ва фосфора.     2. Составляем уравнение реакции. Х моль  6,45 моль  Са3(РO4)2 + 3 SiO2 + 5C = 3CaSiO3 + 2P + 5CO   1 моль  2 моль    3.По уравнению реакции устанавливаем соотношение   по условию  Хмоль  –  6,45 моль    Са3(РO4)2  P  Х = 3,27 моль   по уравнению  1 моль –  2 моль    4. m(чист Са3(РO4)2) =  v • М = 3,27 • 310 = 1000г   5. W (Са3(РO4)2) = 100% - 12% = 88%  6.  фосфорит -100%  →  Х г   Са3(РO4)2  - 88%  → 1000г  Х = 1136,4г

Найти: m(фосфорита)

  Ответ:  m(фосфорита) =1136,4г

Пример 8. При взаимодействии кальцинированной соды массой 10,8г с избытком соляной кислоты получили оксид углерода (IV) объемом 2,24л (н. у.) вычислите массовую долю примесей в соде.

Дано: V(CO2) = 2,24л m(соды) = 10,8г

Решение: 1.Определим к-во в-ва CO2 2.  Составляем уравнение реакции. Х моль  0,1 моль  Na2CO3 + 2 HCl = 2NaCl + Н2О + CO2 1 моль  1 моль  3. По уравнению реакции устанавливаем соотношение   по условию  Хмоль  –  0,1 моль    Na2CO3  CO2  Х = 0,1 моль   по уравнению  1 моль –  1 моль    5. m(Na2CO3) = v • М = 0,1 • 106 = 10,6г   6. сода  100% → 10,8 г   Na2CO3  Х%  → 10,6г  Х = 98,12% 7. W(примесей) = 100% - 98,12% = 1,85%

Найти: W(примесей)

  Ответ:  W(примесей) =  1,85%