Решение задач с использованием алгебраических уравнений

Дата 07.05.2020 электив по химии 11

Тема: Решение комбинированных задач

Предложите логическую схему решение данных задач. И определить к какому типу они относятся.

Задача 1. Какой объем газа (н. у.) получается при разложение 8г оксида меди(2).

2CuO=2Cu + O2.

Ответ: m(Cu)→ n(Cu)→ n(O2)→V(O2)

Тип: нахождения объёма (массы и кол-ва вещества) одного вещества по известной массе, объёму или количеству вещества другого вещества.

3. Решение комбинированных задач из части В.

А теперь я предлагаю перейти к решению более сложных, так называемых комбинированных задач.

Задача 2 Масса метилового эфира масляной кислоты, полученного при взаимодействии 48г метилового спирта и 100г 44%раствора масляной кислоты, равна___г.

А кто помнит, запах чего имеет данный эфир и где используется? (Запах яблок, используется как ароматизатор в пищевой и парфюмерной промышленности)

А знаете ли вы, что первыми стали получать и использовать душистые вещества арабы, а в Европе греки и римляне ещё в античные времена. После античных времён духи снова появились только в эпоху возрождения. При дворе французского короля дамы в изобилии расходовали благовония, чтобы заглушить неприятный запах, исходящий от тела. В те времена не принято было мыться: считалось, что частые омовения тела вредны для здоровья. Известно, что король Франции Людовик 04 за 78 лет жизни мылся всего … четыре раза.

А теперь продолжим решения задач и попытаемся решить ещё более сложную задачу.

Решение комбинированной задачи.

Задача3. Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе, полученном при пропускании 2,24л (н. у.).сероводорода через 250г 10% раствора сульфата меди

Учащийся у доски записывает условие задачи и приступает к решению.

V(H2S)=2,24лСuSO4+H2S = CuS↓+H2SO4

mр-ра(СuSO₄)=250г 1моль 1моль1моль

ω%(СuSO₄)=10% V(H₂S)→n(H₂S)

n(H₂SO₄)→m(H₂SO₄)→ω%(H₂SO₄)

mр-ра(CuSO₄)→m(CuSO₄)→n (CuSO₄)

ω%(H₂SO₄)-?

n(H₂S)=2,24/22,4=0,1моль

m(CuSO₄)=250•10/100=25г

n (CuSO₄)=m/M=25/160=0,156моль-избыток

M(CuSO₄)=160г/моль

n (H₂SO₄)=n(H2S)=0,1моль

m (H₂SO₄)=n•M = 0,1•98=9,8г

M(H₂SO₄)=98г/моль

ω% (H₂SO₄)=m(H₂SO₄)/mр-ра•100%

mр-ра₂=mр-ра(H₂SO₄)+m(H₂S)-m(CuS)

n(CuS)=n(H₂S)=0,1моль

m(СuS)=0,1•96=9,6г

M(CuS)=96г/моль

m(H₂S)=n•M=0.1•34=3,4г

mр-ра₂=250+3,4-9,6=243,8г

ω% (H₂SO₄)=9,8/243,8=4%

Ответ: ω% (H₂SO₄)= 4%

Решение задач с использованием алгебраических уравнений.

Речь идет об одновременно происходящих реакциях, с реагентом (реагентами) взаимодействуют все компоненты смеси. Для определения порций отдельных компонентов придется использовать алгебраический алгоритм. Поскольку в дальнейшем предстоят расчеты по уравнениям реакций, в качестве неизвестной величины лучше всего выбрать количество вещества.

Алгоритм 1. Решение через систему уравнений с двумя неизвестными

(подходит для любой задачи такого типа)

1. Составить уравнения реакций.

2. Количества веществ (ν) в исходной смеси обозначить через х, у моль и, согласно молярным соотношениям по уравнениям реакций, выразить через х, у моль количества веществ в

образовавшейся смеси.

3. Составить математические уравнения. Для этого следует выразить массу (или объем)

веществ через х, у и молярную массу (молярный объем) по формулам:

m = ν*M; V = ν*VМ.

4. Составить систему уравнений и решить ее.

5. Далее решать согласно условиям задачи

Задача 4. Пластинку из магниево-алюминиевого сплава массой 3,9 г поместили

в раствор соляной кислоты. Пластинка растворилась, и выделилось 4,48 л газа. Найти массовые доли металлов в сплаве.

Решение

1) Запишем уравнения реакции:

Mg + 2HCl = MgCl₂ +H₂↑

1моль 1моль