Мастер класс по химии Решение 34 задания по ЕГЭ
презентация урока для интерактивной доски по химии

Слайд 1

Разбор заданий №34 ЕГЭ по химии Учитель химии: Дряева Вероника Ивановна

Слайд 2

Типы задач, встречающиеся в задании №34 1 . Вычисление массовой доли реагентов в исходном растворе или смеси веществ 2 . Вычисление массовой доли продуктов в полученном после цепочки реакций растворе (реакции могут быть разные: как обменные, так и окислительно-восстановительные) 3 . Задача, в которой требуется составить материальный баланс (чаще всего там встречаются реакции на электролиз и вытеснение металлов из растворов солей (так называемые задачи «на пластинку»)) 4. Задача на растворимость 5 . Задачи на атомистику 2

Слайд 3

По факту, для решения этих задач достаточно уметь пользоваться лишь четырьмя формулами: нахождение количества вещества, плотности, массовой доли и выхода реакции. Самое сложное — это понять логику задачи, построить верный ход решения и только потом применить нужные формулы. 3

Слайд 4

Задачи на атомистику Смесь оксида кальция и карбоната кальция с массовой долей атомов кальция 62,5% растворили в 300 г раствора соляной кислоты. При этом наблюдалось выделение газа, и масса полученного раствора составила 361,6 г. Выделившийся в результате реакции газ пропустили через 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю соли в конечном растворе. 4

Слайд 5

Решение: Пишем уравнения реакции: CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑ СО 2 + NaOH = NaHCO 3 1. n ( CaO )= X моль , тогда n ( CaCO 3 ) = У моль . 2 . тогда количества вещества атомов кальция в оксиде кальция тоже равно n ( Ca ) =Х моль , а в карбонате кальция – n ( Ca ) = У моль . 3 . Общее количество вещества атомов кальция рано n ( Ca ) =(Х + У) моль m (Ca)= n(Ca) *M(Ca) = 40 *(X + Y) г 4. m ( CaO ) = 56 X г m ( CaCO 3 ) = 100 Y г m( смеси) = 56Х + 100У г 5

Слайд 6

5. m(Ca)/m( смеси ) = w(Ca) 40(Х+У) /56Х + 100У = 0,625 40 (Х +У) = 0,625 (56Х + 100У) 40Х + 40У = 35 Х + 62,5У 40Х – 35Х = 62,5У – 40У 5Х = 22,5У Х = 4,5У 6. n(CO 2 )= n(CaCO 3 ) = Y моль ; m(CO 2 ) = 44Y г . 7. m (раствора)= m ( CaO )+ m ( CaCO 3 )+ m ( HCl ) - m ( CO 2 ) 361,6 = 56Х + 100У + 300 – 44У 361,6 – 300 = 56Х + 56У 61,6 = 56(Х+У) 6

Слайд 7

Составляем систему уравнений: Х+У =1,1 Х= 4,5У, решаем систему уравнений 4,5У + У = 1,1 5,5У= 1,1 У = 0,2 моль, Х = 1,1 – 0,2 = 0,9 моль n ( CO 2 ) = 0,2 моль, m ( CO 2 )= 0,2моль *44г/моль=8,8г 8. Находим количество гидроксида натрия n ( NaOH )= 80г*0,1/40г/моль = 0,2 моль n (СО 2 ) = 0,2 моль, так как количество гидроксида натрия и углекислого газа одинаковое, то образуется кислая соль гидрокарбонат натрия. n(NaHCO 3 ) = n(CO 2 ) = 0,2 моль m ( NaHCO 3 ) = 84г/моль *0,2моль = 16,8 г m (раствора NaHCO 3 ) = m ( CO 2 ) + m ( NaOH ) = 8,8г + 80г = 88,8 г w ( NaHCO 3 ) = m ( NaHCO 3 )/ m (раствора NaHCO 3 ) * 100% = 16,8 г /88,8 г *100% = 18,92% 7

Слайд 8

Задача, в которой требуется составить материальный баланс Твердую смесь нитрата бария и сульфата меди ( II) общей массой 12.63 г добавили к 40 г воды. При этом в растворе не осталось ни ионов бария, ни сульфат ионов. Через полученный раствор пропускали постоянный электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 0,84 л(н.у.) газа, после чего в раствор добавили 50,4 г 10%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовые доли веществ в конечном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления. 8

Слайд 9

Решение задачи: Составляем уравнения реакции: Ba (NO 3 ) 2 + CuSO 4 = BaSO 4 + Cu(NO 3 ) 2 (1) 2Cu(NO 3 ) 2 + 2H 2 O = 2Cu↓ + 4HNO 3 + O 2 ↑ (2) 2H 2 O = 2H 2 ↑ + O 2 ↑ (3) HNO 3 + KOH = KNO 3 + H 2 O (4) Решаем по уравнению (1): n (( Ba ( NO 3 ) 2 )= X моль, тогда m (( Ba ( NO 3 ) 2 ) = 261х г n ( CuSO 4 )= n (( Ba ( NO 3 ) 2 ) = Х моль, тогда m ( CuSO 4 ) = 160Х г 261Х + 160Х = 12,63г 421Х = 12,63 Х = 0,03 моль n(( Ba (NO 3 ) 2 )= 0,03 моль и n(CuSO 4 )= 0,03 моль n ( BaSO 4 ) = n ( Ba ( NO 3 ) 2 ) = 0,03 моль, тогда m ( BaSO 4 ) = 0,03 моль * 233г/моль = 6,99 г n(Cu(NO 3 ) 2 ) = n (CuSO 4 )= 0,03 моль 9

Слайд 10

По уравнению (2): n ( Cu ) = n ( Cu ( NO 3 ) 2 ) = 0,03 моль, m ( Cu ) = 0,03 моль * 64 г/моль = 1,92 г n ( O 2 ) 2 = 1/2 n ( Cu ( NO 3 ) 2 ) = ½ * 0,03 моль = 0, 015 моль, m ( O 2 ) = 0,015 моль * 32 г/моль = 0,48 г n(HNO 3 ) = 2n(Cu(NO 3 ) 2 ) = 2*0,03 моль = 0,06 моль По уравнению (3): n ( O 2 ) общее = 0,84л/22,4 л/моль = 0,0375 моль n ( O 2 ) 3 = n ( O 2 ) общее - n ( O 2 ) 2 = 0,0375 моль – 0,015 моль = 0,0225 моль m ( O 2 ) 3 = 0,0225моль * 32 г/моль = 0,72 г n ( H 2 ) = 2 n ( O 2 ) 3 = 2*0,0225моль = 0,045 моль m ( H 2 ) = 0,045 * 2 = 0,09г 10

Слайд 11

По уравнению (4): n ( KOH ) = w * m (раствора КОН)/М(КОН) = 0,1*50,4г/56г/ моль= 0,09 моль n ( KOH ) прореагирует = n ( HNO 3 )= 0,06 моль n ( KOH ) останется = 0,09 – 0,06 = 0,03 моль m ( KOH ) останется = 0,03 * 56г/моль = 1,68г n ( KNO 3 ) = n ( KOH ) = 0,06 моль, m ( KNO 3 ) = 0,06 * 101г/моль = 6,06г m (раствора) = m (смеси( Ba ( NO 3 ) 2 + CuSO 4 ) + m ( H 2 O ) – m ( BaSO 4 ) – m ( Cu ) – m ( O 2 ) 2 – m ( H 2 ) 2 – m ( O 2 ) 3 + m р-ра (КОН) = 12,63г + 40г – 6,99г – 1,92 г – 0,48г – 0,09г – 0,72г + 50,4г = 92,83г w ( KNO 3 ) = 6,06г/92,83г *100% = 6,53% w ( KOH ) = 1,68г/92,83г * 100% = 1,81% w(H 2 O) = 100% - 6 ,53% - 1,81% = 91,66% 11

Слайд 12

12 Задача на растворимость При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) углекислого газа. Масса твёрдого остатка составила 41,2 г. Этот остаток добавили к 465,5 г раствора хлороводородной кислоты, взятой в избытке. Определите массовую долю соли в полученном растворе. Ответ запишите с точностью до десятых . В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Слайд 13

13 1. Запишем уравнения реакций CaCO 3 = CaO + CO 2 (1) Итак из условия задачи следует, что не весь карбонат кальция разложился при нагревании. С соляной ( хлороводородной ) кислотой будет реагировать как исходное вещество карбонат кальция, так и оксид кальция. CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 ↑ + H 2 O (2) CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O (3 ) 2. Масса твердого остатка 41,2 г- это масса смеси CaCO 3 и CaO .. Рассчитаем массу каждого вещества в отдельности. Приступим к расчетам по реакции 1.

Слайд 14

14 1 моль любого газа = 22,4 литра в нормальных условиях. n (CO 2 ) = V/ V m = 4,48 (л) / 22,4 (л/моль) = 0,2 моль CO 2 образовалось в реакции. Значит и CaO образовалось 0,2 моль. n ( CaO )=0,2 моль M( CaO )=40+16=56 г/моль m ( CaO ) = n *M = 0,2 моль *56 г/моль =11,2 г. Масса твердого остатка 41,2 из них 11,2 CaO , значит остальное это CaCO 3 m (CaCO 3 )=41,2 г – 11,2 г = 30 г M(CaCO 3 )=40 г/моль +12 г/моль+3*16г/моль=52+48=100 г/моль n (CaCO 3 отаток )=30(г)/ 100(г/моль)= 0,3 моль.

Слайд 15

15 3. Добавляем избыток HCl . Массовая доля CaCl 2 в конечном растворе - это масса соли CaCl 2 делённая на общую массу раствора. Вообще можно посчитать массу всех конечных веществ в растворе, однако это крайне долго. Помним про закон сохранения масс. Общая масса раствора - это масса избытка раствора кислоты, плюс масса твердого остатка (CaCO 3 и CaO ), минус углекислый газ покидающий зону реакции. В реакции номер 2 на 1 моль CaCO 3 приходится 1 моль CO 2 , на 0,3 моль придется 0,3 моль CO 2 M(CO 2 )=12 г/моль+16*2 г/моль = 44 г/моль m (CO 2 ) реакция 3 = 0,3 моль * 44 г/моль = 13,2 г. Все общая масса раствора после реакции это m общ = 465,5 г +41,2 г -13,2 г = 493,5 г

Слайд 16

16 4. Найдем массу образовавшийся соли. Соль образуемся в 2-х реакциях. Реакция номер 2. на 1 моль CaCO 3 1 моль CaCl 2 у нас 0,3 моль CaCO 3 , на 0,3 моль CaCO 3 соответственно приходится 0,3 моль CaCl 2 Реакция номер 3 на 1 моль CaO приходится CaCl 2 1 моль CaCl 2, на 0,2 моль CaO соответственно должно приходится 0,2 моль CaCl 2 Общее количество образовавшейся соль n (CaCl 2 ) = 0,3 моль + 0,2 моль = 0,5 моль М(CaCl 2 ) = 40 г/моль + 2*35,5 г/моль =40+71=111 г/моль m (CaCl 2 ) = 0,5 моль * 111 г/ моль= 55,5 г 5. Рассчитаем массовую долю. w (CaCl 2 ) = (55,5 г /493,5 г) * 100% = 11,2%

Слайд 17

17 Спасибо за внимание