Решение расчетных задач в 9 классе

Тип 1: Вычисление массы и количества вещества продукта реакции по известным массам и количествам веществ, взятых для реакции, одно из которых дано в избытке.

При решении задач этого типа важно выработать у учащихся понимание того, что количества веществ, вступающих в реакции и получающихся в результате реакции, строго определенные и пропорциональны коэффициентам в уравнении реакции. Поэтому, если даны два исходных вещества, необходимо найти, какое из них в избытке, какое в недостатке, и дальнейшие расчеты вести по недостатку. Судить об избытке или недостатке удобнее всего по количеству вещества, а не по его массе.

Задача: При синтезе хлороводорода взяты хлор массой 710 г и водород массой 22 г. Вычислить массу полученного хлороводорода.

Решение: 

Составляем уравнение реакции:

 710 г              22 г                   y г

Cl₂   +   H₂   =   2HCl

n = 1моль   n = 1 моль    n = 2 моль

 M=71 г/моль M=2 г/моль    M=36.5 г/моль

Согласно уравнению n(Cl₂) = n(H₂), проверим, в каких количествах они введены в реакцию:

    .

(недостаток)

Решаем по Cl₂:

n(HCl) = 2n(Cl₂), то есть n(HCl) = 20 моль.

m(HCl) = M · n, m(HCl) = 36.5 г/моль · 20 моль = 730 г.

Тип 2: Вычисление массовой доли выхода в процентах от теоретической.

Задачи этого типа решаются по математической формуле:

.

При решении данных задач необходимо объяснить учащимся, что m _теор. ‑ это масса, рассчитанная по уравнению химической реакции. Получить массу больше, чем m _теор., нельзя.

Тип 3: Вычисление массы или объема продукта реакции по известной массе и объему исходного вещества, содержащего примесь.

При решении задач этого типа необходимо объяснить учащимся, что расчеты ведутся только по чистому веществу, содержание которого надо первоначально вычислить. Над формулой вещества в уравнении пишется масса (объем) чистого вещества.

Примесью может быть и вода раствора.

Задача: Железо массой 12.2 г сплавили с серой массой 6.4 г. К полученному продукту добавили избыток соляной кислоты. Выделившийся газ пропустили через раствор массой 200 г, с массовой долей CuCl₂ 15%. Какая масса осадка образовалась, если его выход составил 80%?

Дано:
m(Fe) = 12.2 г
m(S) = 6.4 г
mр-ра (CuCl2) = 200 г
w (CuCl2) = 15%
h = 80%
m(CuS) =?

Решение: 

12.2 г     6.4 г

1) FeS + S = FeS

1моль 1 моль   1 моль

изб.   недост.

n(FeS) = n(S) = 0.2 моль.

0.2 моль

2) FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S

1 моль                                                  1 моль

n(FeS) = n(H₂S) = 0.2 моль.

3) Прежде, чем вести расчеты по следующему уравнению, найдем массу чистого вещества хлорида меди:

m(CuCl₂) = m_р-ра · w        m(CuCl₂) = 200 г · 0.15 = 30 г

 (избыток)

 0.222 моль 0.2 моль

CuCl₂ + H₂S = CuS¯ + 2HCl

1моль   1 моль      1 моль

 M=135 г/моль                  M=96 г/моль

 изб.      недост.

n(CuS) = n(H₂S) = 0.2 моль

m_теор.(CuS) = 0.2 моль · 96 г/моль = 19.2 г.

          m_практ.(CuS) = 19.2 г · 0.8 = 15.36 г.