2020-04-07
563
Задача. При получении аминокислоты из 25г. хлоруксусной кислоты получено 12,7г. 2-аминоуксусной кислоты. Какова массовая доля выхода 2-аминоуксусной кислоты от теоретически возможного.
Решение:
25г Х
СlCH2COOH+ NH3= NH2CH2COOH+HCl
1 моль 1 моль
94,5 г/моль 75г/моль
1) Mr (СlCH2COOH)=35,5+12+2+12+16+16+1=94,5
M (СlCH2COOH)=1 моль · 94,5 = 94,5 г/моль
Mr (NH2CH2COOH)=14+2+12+2+12+16+16+1=75
M (NH2CH2COOH)=1моль · 75 = 75 г/моль
2) Рассчитаем теоретическую массу аминоуксусной кислоты (Х)
25г----------------Х
94,5г/моль------75г/моль
Х=(25г· 75 г/моль) / 94,5 г/моль=19,8г
4) ω (NH2CH2COOH) = (mпрак / mтеор) · 100%
ω (NH2CH2COOH) = (12,7г / 19,8г) · 100% = 64%
Ответ: массовая доля выхода 2-аминоуксусной кислоты 64%.
Нахождение молекулярной формулы газообразного углеводорода по его относительной плотности и массовой доле элементов в соединении.
Задача. Вывести молекулярную формулу углеводорода по данным: массовая доля углерода-85,7%, массовая доля водорода-14,3%, относительная плотность по воздуху равна 1,45.
|
|
|
Решение:
1) Найдём отношение числа атомов элементов.
х: y=ω(С)/Ar(С): ω(Н)/Ar(Н)=(85,7/12): (14,3/1)=7,14:14,3=1:2
Следовательно, простейшая формула СН2
2) Найдём относительную молекулярную массу по простейшей формуле и сопоставим её с относительной молекулярной массой данного вещества.
Mr(CH2)=14
Mr(СхНy)=Dвозд·29=1,45·29=42
Mr(СхНy)/ Mr(CH2)=42/14=3
Ответ: (СН2)3=С3Н6 пропен (пропилен).
Нахождение молекулярной формулы газообразного углеводорода по относительной плотности и массе продуктов горения неизвестного вещества.
Задача. При сгорании 2,3г вещества образуется 4,4г оксида углерода (IV) и 2,7г воды.
Плотность паров этого вещества по воздуху равна 1,59. Определите молекулярную формулу данного вещества.
Решение:
1) Найдём массу С из СО2
Mr (CO2)=12+16 · 2 = 44
В 44г (CO2) содержится 12г (С)
В 4,4г (CO2)----------------Х (С)
Х = (4,4 · 12) / 44 = 1,2 г - m (С)
2) Найдем массу Н из Н2О
Mr (Н2О)=2+16 = 18
В 18г (Н2О) содержится 2г (Н)
В 2,7г (Н2О)-------------- Х (Н)
Х=(2,7 · 2) /18 = 0,3г – m (Н)
3) Найдем массу кислорода из массы сгоревшего вещества.
m (О) = m (вещества)-m (С) – m (Н) = 2,3 - 1,2 - 0,3 = 0,8 г.
4) Найдём отношение числа атомов элементов.
х: y: z =m (С)/Ar(С): m (Н)/Ar(Н): m (O)/Ar(O) =
(1,2/12): (0,3/1): (0,8/16) =0,1: 0,3: 0,05 =2: 6: 1
Следовательно, простейшая формула С2Н6O
5) Найдём относительную молекулярную массу по простейшей формуле и сопоставим её с относительной молекулярной массой данного вещества.
Mr(С2Н6O)=12 · 2 + 6 + 16 = 46
Mr(СхНyOz)=Dвозд·29=1,59 ·29=46
Mr(СхНyOz)/ Mr(С2Н6O)=46/46=1
Ответ: С2Н5OН – этанол (этиловый спирт).
|
|
|
12. Вычисление количества вещества продукта реакции по массе исходного вещества, содержащего примеси.
Задача. Определите количества вещества ванадия (V), полученного из оксида ванадия (V2O5) при действии 13,7г технического алюминия, содержащего 1,6% примесей.
Решение:
13,4г Х
3V2O5 +10Al = 5Al2O3 + 6V
10 моль 6 моль
270 г
1) m (Al) = ω (Al) · m (техн. Al) / 100% = 98,4 · 13,7 /100 = 13,4 (г)
2) Mr (Al)=27
10 моль алюминия весит 270 г.
3) 270 г(Al) ---------------6 моль (V)
13,4 г (Al)---------------Х (V)
Х = 13,4 г · 6 моль / 270 г = 0,297 моль
Ответ: 0,297 моль ванадия.
Вычисление массовой доли вещества в растворе.
Задача. К 500 мл воды добавили 30 г сульфата калия. Определите массовую долю соли в полученном растворе.
Решение:
Согласно определению массовая доля равна отношению массы растворённого вещества к массе раствора. Масса соли приведена в условии задачи (30 г). Масса раствора может быть найдена как сумма масс растворителя и растворённого вещества:
mр=500+30=530 г
Массовая доля соли составит: ω = m(вещества)/ m(раствора) · 100% = 30 / 530 · 100% = 5,7%.
Ответ. Массовая доля соли в данном растворе 5,7%.
Вычисление молярной концентрации вещества в растворе.
Задача. Чему равна молярная концентрация нитрата серебра в растворе с массовой долей 1% (плотность 1,01 г/мл).
Решение:
Согласно определению молярная концентрация выражается количеством растворённого вещества в 1 л раствора
С (AgNO3) = ν (AgNO3) / V, (1)
Количество вещества это отношение массы вещества к молярной массе данного вещества
ν (AgNO3) = m /М (2)
Масса находится как произведение плотности на объём
m = ρ · V (3)
Производя преобразования с формулами (1), (2) и (3) получим что
С (AgNO3) = ρ · V / М · V
С (AgNO3) = ρ / М =1,01/169,9=0,06 моль/л.
Ответ: молярная концентрация нитрата серебра составляет 0,06 моль/л (0,06 М раствор).
Вычисление объёма исходного газа, если известна масса продукта реакции.
Задача. Какой объём аммиака потребуется на получение 11,8г. хлорида аммония (н.у.)?
Решение:
Хл 11,8г
NH3 + HCl = NH4Cl
1 моль 1 моль
22,4 л 53,5г
1) Mr (NH4Cl)=14 + 4+ 35,5 = 53,5
1 моль NH4Cl весит 53,5г.
2) Х------------11,8г
22,4л--------53,5г
Х = (22,4л · 11,8г) / 53,5г = 4,9л
Ответ: потребуется 4,9л аммиака.
