Алгоритмы решения задач по химии за курс основной школы.
учебно-методическое пособие по химии (9 класс) на тему
Предварительный просмотр:
Алгоритм 1. Вычисление массу определённого количества вещества
Задание: Определить массу 5 моль воды (Н2О).
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Рассчитать молярную массу вещества, используя периодическую таблицу Д. И. Менделеева. Массы всех атомов округлять до единиц, хлора - до 35,5 | M(H2O)=2⋅1+16=18 г/моль |
2. | Найти массу воды по формуле: m=ν⋅M | m(H2O) = 5 моль⋅18 г/моль=90 г |
3. | Записать ответ | Ответ: масса 5 моль воды равна 90 г |
Расчеты количества вещества | Расчеты доли | Расчеты выхода продукта реакции |
ν=m/M, ν=V/VM, ν=N/NA, ν=Q/F, ν=PV/RT | ω=mч/mоб, ϕ=Vч/Vоб, χ=νч/νоб | η = mпр./mтеор., η = Vпр./Vтеор., η = νпр./νтеор. |
ν-количество вещества (моль); νч- количество вещества частное (моль); νоб- количество вещества общее (моль); m- масса (г); mч - масса частная (г); mоб- масса общая (г); V - объём (л); VМ - объем 1 моль (л); Vч - объём частный (л); Vоб - объем общий (л); N - количество частиц (атомов, молекул, ионов); NA - число Авогадро (количество частиц в 1 моль вещества) NA =6,02⋅1023; Q - количество электричества (Кл); F - постоянная Фарадея (F ≈ 96500 Кл); Р - давление (Па) (1атм ≈105 Па); R - универсальная газовая постоянная R ≈ 8,31 Дж/(моль⋅К); Т - абсолютная температура (К); ω - массовая доля; ϕ - объёмная доля; χ - мольная доля; η - выход продукта реакции; mпр Vпр νпр - масса, объём, количество вещества практические; mтеор ,Vтеор., νтеор. - масса, объем, количество вещества теоретические. |
Алгоритм 2. Вычисление массовой доли растворенного вещества
Задание: Вычислить массовую долю соли (NaCl) в растворе, полученном при растворении в 475 г воды 25 г соли.
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Записать формулу для нахождения массовой доли. | ω(%)=(mч/mоб)⋅100% |
2. | Найти массу раствора. | mр-ра= m(H2O) + m(NaCl) = 475 + 25 = 500 г |
3. | Вычислить массовую долю, подставив значения в формулу. | ω(NaCl) = (25/500)⋅100%=5% |
4. | Записать ответ. | Ответ: массовая доля NaCl составляет 5% |
Алгоритм 3. Расчет массы вещества в растворе по его массовой доле
Задание: Сколько граммов сахара и воды необходимо взять для получения 200 г 5 % раствора?
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Записать формулу для определения массовой доли растворённого вещества. | ω=mч/mоб ⇒ mч=mоб⋅ω |
2. | Вычислить массу соли. | mсоли= 200⋅0,05=10 г |
3. | Определить массу воды. | m(H2O) = m(р-ра) - m(соли) = 200 - 10 = 190 г |
4. | Записать ответ. | Ответ: необходимо взять 10 г сахара и 190 г воды |
Алгоритм 4. Определение выхода продукта реакции в % от теоретически возможного
Задание: Вычислить выход нитрата аммония (NH4NO3) в % от теоретически возможного, если при пропускании 85 г аммиака (NH3) в раствор азотной кислоты (HNO3), было получено 380 г удобрения.
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Записать уравнение химической реакции и расставить коэффициенты | NH3 + HNO3 = NH4NO3 |
2. | Данные из условия задачи записать над уравнением реакции. | m=85 г mпр. =380 г NH3 + HNO3 = NH4NO3 |
3. | Под формулами веществ написать количество вещества согласно коэффициентам; произведение количества вещества на молярную массу вещества | m=85 г m=380 г NH3 + HNO3 = NH4NO3 1моль 1 моль 1⋅17 г 1⋅80 г |
4. | Практически полученная масса нитрата аммония известна (380 г). С целью определения теоретической массы нитрата аммония составить пропорцию | 85/17=х/380 |
5. | Решить уравнение, определить х. | х=400 г теоретическая масса нитрата аммония |
6. | Определить выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножить на 100% | η=mпр./mтеор.=(380/400)⋅100%=95% |
7. | Записать ответ. | Ответ: выход нитрата аммония составил 95%. |
Алгоритм 5. Расчет массы продукта по известной массе реагента, содержащего определённую долю примесей
Задание: Вычислить массу оксида кальция (СаО), получившегося при обжиге 300 г известняка (СаСО3), содержащего 10 % примесей.
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Записать уравнение химической реакции, поставить коэффициенты. | СаСО3 = СаО + СО2 |
2. | Рассчитать массу чистого СаСО3, содержащегося в известняке. | ω(чист.) = 100% - 10% = 90% или 0,9; m(CaCO3) = 300⋅0,9=270 г |
3. | Полученную массу СаСО3 записать над формулой СаСО3 в уравнении реакции. Искомую массу СаО обозначить через х. | 270 г х г СаСО3 = СаО + СО2 |
4. | Под формулами веществ в уравнении записать количество вещества (согласно коэффициентам); произведения количеств веществ на их молярную массу. | 270 г х г СаСО3 = СаО + СО2 1 моль 1 моль 1⋅100 г 1⋅56 г |
5. | Составить пропорцию. | 270/100=х/56 |
6. | Решить уравнение. | х = 151,2 г |
7. | Записать ответ. | Ответ: масса оксида кальция составит 151, 2 г |
Алгоритм 6. Расчет массы продукта реакции, если известен выход продукта реакции
Задание: Сколько г аммиачной селитры (NH4NO3) можно получить при взаимодействии 44,8 л аммиака (н. у.) с азотной кислотой, если известно, что практический выход составляет 80 % от теоретически возможного?
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Запишите уравнение химической реакции, расставьте коэффициенты. | NH3 + HNO3 = NH4NO3 |
2. | Данные условия задачи напишите над уравнением реакции. Массу аммиачной селитры обозначьте через х. | 44,8 л х г NH3 + HNO3 = NH4NO3 |
3. | Под уравнением реакции напишите: а) количество веществ согласно коэффициентам; б) произведение молярного объёма аммиака на количество вещества; произведение молярной массы NH4NO3 на количество вещества. | 44,8 л х г NH3 + HNO3 = NH4NO3 1 моль 1 моль 1⋅22,4 л 1⋅80 г |
4. | Составьте пропорцию. | 44,4/22,4=х/80 |
5. | Решите уравнение, найдя х (теоретическую массу аммиачной селитры) | х= 160 г. |
6. | Найдите практическую массу NH4NO3, помножив теоретическую массу на практический выход (в долях от единицы) | m(NH4NO3) = 160⋅0,8=128 г |
7. | Запишите ответ. | Ответ: масса аммиачной селитры составит 128 г. |
Алгоритм 7. Определение массы продукта, если один из реагентов взят в избытке
Задание: 14 г оксида кальция (СаО) обработали раствором, содержащем 37,8 г азотной кислоты (HNO3). Вычислите массу продукта реакции.
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Запишите уравнение реакции, расставьте коэффициенты | CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O |
2. | Определите количества реагентов по формуле: ν=m/M | ν(CaO) = 14/56=0,25 моль; ν(HNO3) = 37,8/63=0,6 моль |
3. | Над уравнением реакции напишите рассчитанные количества вещества. Под уравнением - количества вещества согласно стехиометрическим коэффициентам. | 0,25 моль 0,6 моль CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O 1 моль 2 моль |
4. | Определите вещество, взятое в недостатке, сравнив отношения взятых количеств веществ к стехиометрическим коэффициентам. | 0,25/1<0,6/2 . Следовательно, в недостатке взята азотная кислота. По ней и будем определять массу продукта. |
5. | Под формулой нитрата кальция (Ca(NO3)2) в уравнении проставьте: а) количество вещества, согласно стехиометрического коэффициента; б) произведение молярной массы на количество вещества. Над формулой (Са(NO3)2) - х г. | 0,25 моль 0,6 моль х г CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O 1 моль 2 моль 1 моль 1⋅164 г |
6. | Составьте пропорцию | 0,25/1=х/164 |
7. | Определите х | х = 41 г |
8. | Запишите ответ. | Ответ: масса соли (Ca(NO3)2) составит 41 г. |
Алгоритм 8. Расчёты по термохимическим уравнениям реакций
Задание: Сколько теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди (II) (СuO) в соляной кислоте (водный раствор HCl), если термохимическое уравнение реакции: CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O + 63,6 кДж
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Данные из условия задачи написать над уравнением реакции | 200 г CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O + 63,6 кДж |
2. | Под формулой оксида меди написать его количество (согласно коэффициенту); произведение молярной массы на количество вещества. Над количеством теплоты в уравнении реакции поставить х. | 200 г х CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O + 63,6 кДж 1 моль 1⋅80 г |
3. | Составить пропорцию. | 200/80=х/63,6 |
4. | Вычислить х. | х=159 кДж |
5. | Записать ответ. | Ответ: при растворении 200 г CuO в соляной кислоте выделится 159 кДж теплоты. |
Алгоритм 9. Составление термохимического уравнения
Задание: При сжигании 6 г магния выделяется 152 кДж тепла. Составить термохимическое уравнение образования оксида магния.
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Записать уравнение химической реакции, показав выделение тепла. Расставить коэффициенты. | 2Mg + O2 = 2MgO + Q |
2. | Данные из условия задачи написать над уравнением реакции. | 6 г 152 2Mg + O2 = 2MgO + Q |
3. | Под формулами веществ написать: а) количество вещества (согласно коэффициентам); б) произведение молярной массы на количество вещества. Под тепловым эффектом реакции поставить х. | 6 г 152 2Mg + O2 = 2MgO + Q 2 моль х 2⋅24 |
4. | Составить пропорцию. | 6/(2⋅24)=152/х |
5. | Вычислить х (количество теплоты, согласно уравнению) | х=1216 кдж |
6. | Записать в ответе термохимическое уравнение. | Ответ: 2Mg + O2 = 2MgO + 1216 кДж |
Алгоритм 10. Расчет объёмов газов по химическим уравнениям
Задание: При окислении аммиака (NH3) кислородом в присутствии катализатора образуется оксид азота (II) и вода. Какой объём кислорода вступит в реакцию с 20 л аммиака?
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Записать уравнение реакции и расставить коэффициенты. | 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O |
2. | Данные из условия задачи написать над уравнением реакции. | 20 л х 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O |
3. | Под уравнением реакции записать количества веществ согласно коэффициентам. | 20 л х 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 4 моль 5 моль |
4. | Составить пропорцию. | 20/4=х/5 |
5. | Найти х. | х= 25 л |
6. | Записать ответ. | Ответ: 25 л кислорода. |
Алгоритм 11. Определение объема газообразного продукта по известной массе реагента, содержащего примеси
Задание: Какой объём (н.у) углекислого газа (СО2) выделится при растворении 50 г мрамора (СаСО3), содержащего 10 % примесей в соляной кислоте?
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Записать уравнение химической реакции, расставить коэффициенты. | CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 |
2. | Рассчитать количество чистого СаСО3, содержащегося в 50 г мрамора. | ω(СаСО3)=100% - 10% =90% Для перевода в доли от единицы поделить на 100%. ω(СаСО3)= 90%/100%=0,9 m(CaCO3)=m(мрамора)⋅ω(СаСО3)= 50⋅0,9=45 г |
3. | Полученное значение написать над карбонатом кальция в уравнении реакции. Над СО2 поставить х л. | 45 г х л CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 |
4. | Под формулами веществ записать: а) количество вещества, согласно коэффициентам; б) произведение молярной массы на кол-во вещества , если говорится о массе вещества, и произведение молярного объёма на количество вещества, если говорится об объёме вещества. | 45 г х л CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 1 моль 1 моль 1⋅100 г 1⋅22,4 л |
5. | Составить пропорцию. | 45/100=х/22,4 |
6. | Найти х | х = 10,08 л |
7. | Записать ответ. | Ответ: получится 10.08 литра (н. у.) углекислого газа. |
Алгоритм 12. Расчет состава смеси по уравнению химической реакции
Задание: На полное сгорание смеси метана и оксида углерода (II) потребовался такой же объём кислорода. Определите состав газовой смеси в объёмных долях.
№ п/п | Последовательность действий | Выполнение действий |
1. | Записать уравнения реакций, расставить коэффициенты. | СО + 1/2О2 = СО2 СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О |
2. | Обозначить количество вещества угарного газа (СО) - х, а количество метана за у. | х СО + 1/2О2 = СО2 у СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О |
3. | Определить количество кислорода, которое будет израсходовано на сжигание х моль СО и у моль СН4. | х 0,5 х СО + 1/2О2 = СО2 у 2у СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О |
4 | Сделать вывод о соотношении количества вещества кислорода и газовой смеси. | Равенство объёмов газов свидетельствует о равенстве количеств вещества. |
5. | Составить уравнение. | х + у = 0,5х + 2у |
6. | Упростить уравнение. | 0,5 х = у |
7. | Принять количество СО за 1 моль и определить требуемое количество СН4. | Если х=1, то у=0,5 |
8. | Найти общее количество вещества. | х + у = 1 + 0,5 = 1,5 |
9. | Определить объёмную долю оксида монооксида углерода (СО) и метана в смеси. | ϕ(СО) = 1/1,5 = 2/3 ϕ(СН4) = 0,5/1,5 = 1/3 |
10. | Записать ответ. | Ответ: объёмная доля СО равна 2/3, а СН4 - 1/3. |
Расчеты по уравнениям химических реакций
- Какой объем кислорода необходим для получения 14г оксида кальция (н.у.)?
- Найдите массу оксида железа(III), полученного при взаимодействия 2,8г железа с кислородом.
- Найти массу хлорида натрия, полученного при взаимодействии 6,9 г натрия с 6,72 л хлора (н.у.).
- Найти массу серебра, полученного при разложении 14,5 г оксида серебра, содержащего 20% примесей.
- При взаимодействии 33,6 л водорода (н.у.) с кислородом образовалось 21,6 г воды. Найти массовую долю выхода воды в процентах от теоретического.
- Найти массу йода, которая потребуется для получения йода алюминия массой 61,2 г.
- Найти массу кальция, которая необходима для получения 4,48 г оксида кальция, если массовая доля выхода оксида кальция равна 80%.
- При взаимодействии образца технического алюминия, содержащего 10% примесей, с серой образовалось 33,75 г сульфида алюминия, что составляет 75% от теоретического. Найти массу технического образца.
- Сожгли смесь цинка и магния массой 11,3 г. Каковы массовые доли цинка и магния в смеси, если известно, что на сжигание цинка пошло 1,6 г кислорода?
- Для хлорирования 6 г двухвалентного металла израсходовано 5,6 л хлора (н.у.). Какой это был металл?
- Какой объем кислорода (н.у.) необходим для полного сжигания 30 л водорода?
- Сколько граммов водорода выделится при взаимодействии 69 г натрия с 18 г воды?
- Сколько граммов водорода выделится при взаимодействии 195 г цинка с 49 г серной кислоты?
- Сколько граммов соли образуется при взаимодействии 80г оксида магния и 9,8 г фосфорной кислоты?
- Сколько граммов воды образуется при взаимодействии 160 г оксида меди и 20г водорода?
- Сколько граммов водорода выделится при взаимодействии 12 г магния и 9,8 г фосфорной кислоты?
- Сколько граммов соли образуется при взаимодействии 6г магния и 98 г серной кислоты?
- Сколько граммов оксида магния образуется при сгорании 240 г магния в 3,2 кислорода?
- Сколько граммов соли образуется при взаимодействии 9,8 г серной кислоты и 130 г цинка.
- Сколько граммов воды образуется при взрыве смеси, состоящей из 4 г водорода и 40 г кислорода?
- Сколько граммов меди образуется при восстановлении 160 г оксида меди и 2 водорода?
- Сколько граммов оксида серы (IV) образуется при сгорании 8 г серы в 32 г кислорода?
- Сколько граммов воды образуется при взрыве смеси 20г водорода и 64 г кислорода?
- Сколько граммов соли образуется при взаимодействии 10г гидроксида натрия и 36,5 г соляной кислоты?
- Сколько граммов водорода выделится при взаимодействии 78г калия с 9 г воды?
- Определите, какая масса нитрата магния получится при реакции 20г оксида магния с раствором, содержащим 94,5 г азотной кислоты.
- Сколько граммов оксида фосфора (V) образуется при сгорании 31 г фосфора в 8г кислорода?
- Сколько граммов воды образуется при взаимодействии 112г оксида кальция с 9,8 г серной кислоты?
- Какой объем углекислого газа выделится при действии раствора, содержащего 30г соляной кислоты, на 25 г карбоната кальция?
- В раствор, содержащий 40г сульфата меди (II), поместили 10г железных опилок. Какие вещества образуются в результате реакции и какова их масса?
- Сколько граммов оксида магния образуется при сгорании 10г магния в 16 г кислорода?
- Сколько граммов воды образуется при взаимодействии 20г гидроксида натрия и 980 г серной кислоты?
- Сколько граммов водорода выделится при взаимодействии 112 г железа (II) с 9,8 г серной кислоты?
- Сколько граммов воды образуется при взаимодействии 112 г гидроксида калия с 146 г соляной кислоты?
- Сколько граммов водорода выделится при взаимодействии 78г калия с 9 г воды?
- При разложении 4,34г оксида ртути выделилось 0,32 г кислорода. Сколько ртути при этом получилось? Дайте обоснованный ответ.
- Сколько соли получится, если взять 505 г нитрата калия и 196 г серной кислоты?
- Сколько соли получится, если взять 120г оксида магния и 147 г фосфорной кислоты?
- Сколько соли получится, если взять 28г оксида кальция и 18,9г азотной кислоты?
- Сколько граммов углекислого газа образуется при сгорании 24 г углерода в 8 г кислорода?
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
![](/sites/default/files/pictures/2012/07/27/picture-97654.jpg)
Алгоритм решения задач по химии "Выход продукта"
Данная презентация поможет учителю дать основные понятия при решении задач. Ее можно использовать как 8, так и в 9 классе. Был опыт ее использования и в 11 классах.Материал очень четко продуман и педа...
Алгоритмы решения задач по химии
Уважаемые восьмиклассники,используйте материал при подготовке к зачёту по химии....
![](/sites/default/files/pictures/2013/02/14/picture-203612-1360815578.jpg)
Алгоритмы решения задач по химии (I часть)
В данной презентаци представлены типовые алгоритмы решения задач....
![](/sites/default/files/pictures/2013/02/14/picture-203612-1360815578.jpg)
Алгоритмы решения задач по химии (II часть)
В данной презентаци представлены типовые алгоритмы решения задач....
![](/sites/default/files/pictures/2014/06/15/picture-457298-1402830922.jpg)
Алгоритмы решения задач по химии
Представлены в виде таблицы, где прописан каждый этап решения задачи разными способами. Может быть полезен ученикам для самостоятельной подготовки. Для лучшей ориентации использован гипертекст (гиперс...
![](/sites/default/files/pictures/2017/12/13/picture-127544-1513191713.jpg)
Алгоритм решения задач по химии
Представлены алгоритмы решения расчётных задач по химии на базовом уровне....
![](/sites/default/files/pictures/2013/06/09/picture-263962-1370807249.jpg)
Алгоритм решения задач по химии
Решение задач по химии - не самое сложное дело. Схема решения всех типов задач по химии примерно одинакова, поэтому освоив основные правила, можно решить любую задачу....