Задачи на избыток как решать – Задачи на избыток и недостаток

Содержание

Задачи на избыток и недостаток

22-Фев-2014 | комментариев 16 | Лолита Окольнова

Задачи такого типа (точнее, это может быть даже не самой задачей, а частью задачи) есть в части С ГИА, они входят в часть С ЕГЭ, теперь они появились и в части B.

Классический пример задачи на избыток и недостаток.

Этапы решения задачи:

1. Записываем уравнение реакции и уравниваем его:

Cu + Hg(NO₃)₂ → Hg + Cu(NO₃)₂

2. Находим количество моль тех веществ, массы которых нам даны в условии:

n(Cu) = m\Ar =3.2 г \ 63.5 г\моль = 0,05 моль

m(Hg(NO₃)₂) = m\Mr = 20 \ 324 = 0,06 моль

3. Сравниваем количество моль веществ и определяем недостаток:

Cu + Hg(NO
3)₂ → Hg + Cu(NO₃)₂

0,05 моль 0,06 моль

по уравнению реакции меди и нитрат ртути реагируют 1:1, значит, их количество моль тоже должно быть одинаковым

0,05 моль < 0,06 моль — медь в недостатке

Задачи на избыток и недостаток всегда решаются ПО НЕДОСТАТКУ

Почему по недостатку? Это аналогично вопросу — «сколько целых яблок можно сложить из 5 половинок? «

4. Вычисляем массу продукта по количеству моль, соответствующему недостатку:

Cu + Hg(NO₃)₂ → Hg + Cu(NO₃)₂

0,05 моль ——> 0,05 моль

m(Hg)= n*Ar = 0,05 моль * 200 г\моль = 10 г

______________________________________________________________________________________

Пример задачи на избыток и недостаток

где вещества в другом соотношении:

те же самые этапы решения:

1. Записываем уравнение реакции и уравниваем его:

2N₂ + 5O₂ = 2N₂O₅

2. Находим количество моль тех веществ, массы которых нам даны в условии:

n(N₂ ) = m\Mr = 14\28=0.5 моль

n(O₂) = m\Mr =16\32=0.5 моль

3. Сравниваем количество моль веществ и определяем недостаток:

2N₂ + 5O₂ = 2N₂O₅

0.5 моль 0.5 моль

в этом уравнении все не так очевидно, как в предыдущем, поэтому нужно просто прикинуть:

если считать по азоту (0.5 моль), то по соотношению коэффициентов (2:5) кислорода должно быть в 2.5 раза больше, т.е. (0.5*2.5) 1,25 моль, а у нас только 0.5, значит, O₂ в недостатке;
если бы количество моль азота оказалось бы меньше, значит, считали бы по азоту

4. Вычисляем массу продукта по количеству моль, соответствующему недостатку:

m(N₂O₅) = n*Mr = 2* 0.5\5 моль * 108 г\моль = 21 г

______________________________________________________________________________________

Есть задачи, очень похожие на задачи избыток-недостаток,

но это задачи на кислые и основные соли:

1. Записываем уравнение реакции и уравниваем его:

здесь у нас возможно 2 варианта — образование средней и кислой соли:

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O
CO₂ + NaOH → NaHCO₃

2. Находим количество моль тех веществ, массы которых нам даны в условии:

n(CO₂ ) = V\22.4 л\моль = 24.9 \ 22.4 = 1,11 моль

n(NaOH)= m\Mr = 44.4\40 = 1,11 моль

т.к. количество моль веществ одинаково, то делаем вывод, что реакция протекает по схеме образования кислой соли:

CO₂ + NaOH → NaHCO₃

4. Вычисляем массу продукта по количеству моль:

m ( NaHCO₃) = n*Mr = 1,11 * 84 = 93,24 г

______________________________________________________________________________________

Задачи на избыток и недостаток не трудные, зачастую они являются частью более сложных задач, поэтому все, что нужно сделать, это натренироваться — порешать как можно больше таких примеров, внимательно уравнивая и работая с коэффициентами.

Еще на эту тему:

Обсуждение: «Задачи на избыток и недостаток»

(Правила комментирования)

distant-lessons.ru

Методика решения задач на «избыток–недостаток» в курсе основной общеобразовательной школы

КОНКУРС «Я ИДУ НА УРОК»

На первом уроке разбираю два типа задач на «избыток–недостаток»:
одно из двух вступивших в реакцию веществ дано в избытке;
оба вступивших в реакцию вещества расходуются на взаимодействие друг с другом без остатка, т. е. даны в стехиометрических количествах.
В качестве домашнего задания обязательно предлагаются две-три задачи, подобные изученным на уроке.
На втором уроке закрепляю и углубляю изученный материал, ввожу понятия «процентная концентрация растворов веществ», вступивших в реакцию, «плотность растворов». Кроме того, усложняю задачи, вводя «процентное содержание примесей в исходном веществе» и т. д. Такой прием позволяет повторить элементы уже изученного материала, сэкономить время. В конце второго урока изучения темы или в начале третьего провожу небольшую самостоятельную работу на закрепление изученного материала, включающую одну-две задачи, причем самостоятельная работа предлагается в трех уровнях сложности, в зависимости от способностей ученика.

Цели.

научить алгоритму решения задач нового типа;
закрепить навыки устного счета;
повторить правила расчета относительных молекулярных масс веществ;

закрепить правила грамотного оформления условия задачи;
формировать навыки химического мышления, логики, а также способствовать воспитанию гармоничной, всесторонне развитой личности.

ХОД УРОКА

Рассмотрим вариант, когда одно из вступивших в реакцию веществ дано в избытке, другое – в недостатке.
Решая химические задачи, следует не забывать о правилах их грамотного оформления по схеме: дано, найти, решение, ответ.

ЗАДАЧА 1. На 47 г оксида калия подействовали раствором, содержащим 40 г азотной кислоты. Найдите массу образовавшегося нитрата калия.

Дано:

m(K₂O) = 47 г,
m(HNO₃) = 40 г.

Найти:

m(КNO₃).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

M_r(K₂O) = 2A_r(K) + 1A_r(O) = 2•39 + 1•16 = 94,

M_r(HNO₃) = 1A_r(H) + 1A_r(N) + 3A_r(O) = 1•1 + 1•14 + 3•16 = 63,

M_r(KNO₃) = 1A_r(K) + 1A_r(N) + 3A_r(O) = 1•39 + 1•14 + 3•16 = 101.

Для удобства расчета за х₁примем массу НNО₃ и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке.

47/94 = х₁/126, х₁ = 63 г.

Следовательно, азотная кислота дана в недостатке, т. к. по условию ее 40 г, а по расчету необходимо 63 г, поэтому расчет ведем по HNO₃:

40/126 = х/202, х = 64 г.

Ответ. m(КNO₃) = 64 г.

ЗАДАЧА 2. На 24 г металлического магния подействовали 100 г 30%-го раствора соляной кислоты. Найдите массу образовавшегося хлорида магния.

Дано:

m(Mg) = 24 г,
m(р-р HCl) = 100 г,
(HCl) = 30%.

Найти
:

m(MgCl₂).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

M_r(HCl) = 1A_r(H) + 1A_r(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5,

M_r(MgCl₂) = 1A_r(Mg) + 2A_r(Cl) = 24 + 2•35,5 = 95.

Для удобства расчета за х₁ примем массу соляной кислоты и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке.

24/24 = х₁/73, х₁ = 73 г.

Из расчета видно, что соляная кислота дана в недостатке, т. к. по условию задачи ее дано 30 г, а для реакции требуется 73 г. Следовательно, расчет ведем по соляной кислоте:

30/73 = х/95, х = 39 г.

Ответ. m(MgCl₂) = 39 г.

Рассмотрим вариант, когда оба вступивших в реакцию вещества даны в стехиометрических количествах, т. е. реагируют друг с другом без остатка.

ЗАДАЧА 1. На 36 г алюминия подействовали 64 г серы. Найдите массу образовавшегося сульфида алюминия.

Дано:

m(Al) = 36 г,
m(S) = 64 г.

Найти:

m(Al₂S₃).

Решение

Примем массу Al за х₁ и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке.

х₁/54 = 64/96, х₁ = 36 г.

В данном случае вещества, вступившие в реакцию, взяты в стехиометрических количествах, поэтому расчет можно вести по любому из них:

64/96 = х/150, х = 100 г.

Ответ. m(Al₂S₃) = 100 г.

ЗАДАЧА 2. На раствор, содержащий 53 г карбоната натрия, подействовали раствором, содержащим 49 г серной кислоты. Найдите массу образовавшейся соли.

Дано:

m(Na₂CO₃) = 53 г,
m(H₂SO₄) = 49 г.

Найти:

m(Na₂SO₄).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

M_r(Na₂CO₃) = 2A_r(Na) + 1A_r(C) + 3A_r(O) = 2•23 + 1•12 + 3•16 = 106.

M_r(H₂SO₄) = 2A_r(H) + 1A_r(S) + 4A_r(O) = 2•1 + 1•32 + 4•16 = 98.

M_r(Na₂SO₄) = 2A_r(Na) + 1A_r(S) + 4A_r(O) = 2•23 + 1•32 + 4•16 = 142.

Примем за х₁ массу cерной кислоты, чтобы узнать, какое вещество дано в избытке, какое – в недостатке.

53/106 = х₁/98, х₁= 49 г.

В данном случае оба вещества взяты в стехиометрических количествах, поэтому расчет можно вести по любому из них:

49/98 = х/142, х = 71 г.

Ответ. m(Na₂SO₄) = 71 г.

Однако учитель, подбирая задачи для решения в классе, должен помнить, что в некоторых случаях (например, если кислота или кислотный оксид дан в избытке) решение задачи не ограничивается расчетом двух пропорций, т. к. реакция будет протекать дальше с образованием кислой соли. Это повысит сложность материала. На первых уроках при решении задач данного типа я не включаю в материал задачи на прохождение реакций с образованием кислых или основных солей.

ЗАДАЧА 1. На 200 г 10%-го раствора серной кислоты подействовали 40 г оксида алюминия. Найдите массу образовавшейся воды.

Дано:

M(р-р H₂SO₄) = 200 г,
(H₂SO₄) = 10%,
m(Al₂O₃) = 40 г.

Найти:

m(Н₂O).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

M_r(Al₂O₃) = 2A_r(Al) + 3A_r(O) = 2•27 + 3•16 = 102,

M_r(H₂SO₄) = 2A_r(H) + 1A_r(S) + 4A_r(O) = 2•1 + 1•32 + 4•16 = 98,

M_r(H₂O) = 2A_r(H) + 1A_r(O) = 2•1 + 1•16 = 18.

m(H₂SO₄) = 200•10/100 = 20 г.

Найдем, какое из вступивших в реакцию веществ дано в избытке, а какое – в недостатке.

х₁/102 = 20/294, х₁ = 6,94 г.

Из расчета видно, что Al₂O₃ дан в избытке, следовательно, расчет ведем по кислоте:

20/294 = х/54, х = 3,67 г.

Ответ. m(Н₂O) = 3,67 г.

ЗАДАЧА 2. На 40 г оксида меди(II) подействовали раствором серной кислоты, содержащим 49 г безводного вещества. Найдите массу образовавшейся соли.

Дано:

m(CuO) = 40 г,
m(H₂SO₄) = 49 г.

Найти:

M(СuSO₄).

Решение

Найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, а какое – в недостатке.

х₁/80 = 49/98, х₁ = 40 г.

Cогласно уравнению данной реакции вещества взяты в стехиометрических количествах, поэтому расчет можно вести по любому из них:

40/80 = х/160, х = 80 г.

Ответ. m(CuSO₄) = 80 г.

В.А.ДЕМИДОВ,
учитель химии Синегорской
средней школы
(Нагорский р-н,
Кировская обл.)

him.1sept.ru

Методика решения задач на «избыток–недостаток» в курсе основной общеобразовательной школы

КОНКУРС «Я ИДУ НА УРОК»

Умение решать химические задачи – важная составляющая знаний по предмету. Согласно государственному стандарту образования по химии учащиеся, оканчивающие школу, должны уметь решать более десятка типов стандартных задач. Среди них и задачи на «избыток–недостаток».
Предлагаю свой вариант подачи материала по решению таких задач в курсе химии 9-го класса.
На изучение этой темы отвожу 2–2,5 урока, в зависимости от уровня способностей учеников класса. Ознакомление с алгоритмом решения задач данного типа происходит в рамках изучения темы «Теория электролитической диссоциации». Однако если класс сильный, то в рамках эксперимента этот тип задач иногда изучаем и в конце 8-го класса в главе «Галогены», а высвободившееся время можно потратить на изучение органической химии в курсе 9-го класса.
На первом уроке разбираю два типа задач на «избыток–недостаток»:
одно из двух вступивших в реакцию веществ дано в избытке;
оба вступивших в реакцию вещества расходуются на взаимодействие друг с другом без остатка, т. е. даны в стехиометрических количествах.
В качестве домашнего задания обязательно предлагаются две-три задачи, подобные изученным на уроке.
На втором уроке закрепляю и углубляю изученный материал, ввожу понятия «процентная концентрация растворов веществ», вступивших в реакцию, «плотность растворов». Кроме того, усложняю задачи, вводя «процентное содержание примесей в исходном веществе» и т. д. Такой прием позволяет повторить элементы уже изученного материала, сэкономить время. В конце второго урока изучения темы или в начале третьего провожу небольшую самостоятельную работу на закрепление изученного материала, включающую одну-две задачи, причем самостоятельная работа предлагается в трех уровнях сложности, в зависимости от способностей ученика.

Цели.

научить алгоритму решения задач нового типа;
закрепить навыки устного счета;
повторить правила расчета относительных молекулярных масс веществ;
закрепить правила грамотного оформления условия задачи;
формировать навыки химического мышления, логики, а также способствовать воспитанию гармоничной, всесторонне развитой личности.

ХОД УРОКА

Дано:

m(K₂O) = 47 г,
m(HNO₃) = 40 г.

Найти:

m(КNO₃).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

M_r(K₂O) = 2A_r(K) + 1A_r(O) = 2•39 + 1•16 = 94,

M_r(HNO₃) = 1A_r(H) + 1A_r(N) + 3A_r(O) = 1•1 + 1•14 + 3•16 = 63,

M_r(KNO₃) = 1A_r(K) + 1A_r(N) + 3A_r(O) = 1•39 + 1•14 + 3•16 = 101.

47/94 = х₁/126, х₁ = 63 г.

40/126 = х/202, х = 64 г.

Ответ. m(КNO₃) = 64 г.

Дано:

m(Mg) = 24 г,
m(р-р HCl) = 100 г,
(HCl) = 30%.

Найти:

m(MgCl₂).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

M_r(HCl) = 1A_r(H) + 1A_r(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5,

M_r(MgCl₂) = 1A_r(Mg) + 2A_r(Cl) = 24 + 2•35,5 = 95.

24/24 = х₁/73, х₁ = 73 г.

30/73 = х/95, х = 39 г.

Ответ. m(MgCl₂) = 39 г.

ЗАДАЧА 1. На 36 г алюминия подействовали 64 г серы. Найдите массу образовавшегося сульфида алюминия.

Дано:

m(Al) = 36 г,
m(S) = 64 г.

Найти:

m(Al₂S₃).

Решение

Примем массу Al за х₁ и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке.

х₁/54 = 64/96, х₁ = 36 г.

64/96 = х/150, х = 100 г.

Ответ. m(Al₂S₃) = 100 г.

Дано:

m(Na₂CO₃) = 53 г,
m(H₂SO₄) = 49 г.

Найти:

m(Na₂SO₄).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

M_r(Na₂CO₃) = 2A_r(Na) + 1A_r(C) + 3A_r(O) = 2•23 + 1•12 + 3•16 = 106.

M_r(H₂SO₄) = 2A_r(H) + 1A_r(S) + 4A_r(O) = 2•1 + 1•32 + 4•16 = 98.

M_r(Na₂SO₄) = 2A_r(Na) + 1A_r(S) + 4A_r(O) = 2•23 + 1•32 + 4•16 = 142.

Примем за х₁ массу cерной кислоты, чтобы узнать, какое вещество дано в избытке, какое – в недостатке.

53/106 = х₁/98, х₁= 49 г.

49/98 = х/142, х = 71 г.

Ответ. m(Na₂SO₄) = 71 г.

Дано:

M(р-р H₂SO₄) = 200 г,
(H₂SO₄) = 10%,
m(Al₂O₃) = 40 г.

Найти:

m(Н₂O).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

M_r(Al₂O₃) = 2A_r(Al) + 3A_r(O) = 2•27 + 3•16 = 102,

M_r(H₂SO₄) = 2A_r(H) + 1A_r(S) + 4A_r(O) = 2•1 + 1•32 + 4•16 = 98,

M_r(H₂O) = 2A_r(H) + 1A_r(O) = 2•1 + 1•16 = 18.

m(H₂SO₄) = 200•10/100 = 20 г.

Найдем, какое из вступивших в реакцию веществ дано в избытке, а какое – в недостатке.

х₁/102 = 20/294, х₁ = 6,94 г.

Из расчета видно, что Al₂O₃ дан в избытке, следовательно, расчет ведем по кислоте:

20/294 = х/54, х = 3,67 г.

Ответ. m(Н₂O) = 3,67 г.

Дано:

m(CuO) = 40 г,
m(H₂SO₄) = 49 г.

Найти:

M(СuSO₄).

Решение

Найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, а какое – в недостатке.

х₁/80 = 49/98, х₁ = 40 г.

40/80 = х/160, х = 80 г.

Ответ. m(CuSO₄) = 80 г.

В.А.ДЕМИДОВ,
учитель химии Синегорской
средней школы
(Нагорский р-н,
Кировская обл.)

him.1sep.ru

Алгоритм решения задач на «избыток

Алгоритм решения задач по химическому уравнению, если один из реагентов взят в избытке.

(Задачи на избыток — недостаток).

Помните: 1. Задача состоит из 3-ёх частей:

I — химическая – краткая запись данных, составление уравнения реакции;

II — аналитическая – анализ данных в условии и уравнения реакции;

III — математическая – расчеты по уравнению реакции.

2. Данный тип задач предполагает дополнительное действие: определение реагента, который взят в избытке.

3. Массу (количество, объем) продукта определяют по веществу, полностью израсходованному в реакции..

1. Метод пропорции.

Порядок действий (пошаговый):

Пример: Какой объём газа выделится при взаимодействии 6,5 г

цинка с 19,6 г серной кислоты?

I. Запишите краткое условие задачи и уравнение химической реакции, подчеркните вещества, о которых идет речь в задаче.

Д а н о: Решение:

m(H₂SO₄)=19.6г

m (Zn) = 6,5г Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

V (H₂) ?

II – 1. Данные из условия задачи запишите над формулами соответствующих веществ в уравнении.

Чтобы решить, по какому из реагентов можно определить продукт, обозначьте один из них переменной (например, y) и составьте пропорцию относительно него.

6,5г 19.6 г Хл

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

Пусть масса H₂SO₄ – У г, тогда уравнение имеет вид:

6,5г У г

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

II – 2. Под этими же формулами запишите данные из уравнения реакции в следующей последовательности:

а) количество вещества по уравнению перемножь-

б) молярную массу (или объем) вещества; те их

(воспользуйтесь формулой: m= M _* n или V = V_m_* n)

в) массу (объем) вещества по уравнению

6,5г Уг

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

_х 1 моль _х1 моль

М=65г/моль М=98г/моль

m = 65г m=98 г

Помните: единицы измерения количеств веществ по условию и

по уравнению должны совпадать!

III -1. Составьте пропорцию и решите её. (крест-накрест)

( Для этого впишите в неё самую верхнюю и самую

нижнюю цифры, которые у Вас получились.)

Сравните полученный результат с данным по усло-

вию задачи:

если У , чем дано в условии, то этот реагент дан в

в избытке

если У , чем дано в условии, то этот реагент дан в

недостатке.

Расчет ведём по веществу, данному в недостатке!

6,5г ‗ Уг

65г 98г

У‗ 6,5г _* 98г ‗ 9,8 г

65г

по условию масса серной кислоты = 19,6г 9,8 19,6

по уравнению на 6,5г цинка необходимо 9,8г

Серная кислота дана в избытке.

Расчет продукта реакции будем проводить по массе цинка.

III -2. Составьте пропорцию относительно реагента, данного в недостатке и продукта реакции.

Определите массу (объем, количество) продукта реакции и запишите ответ.

6,5г Хл

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂ 6,5 г ‗ Хл .

_х 1 моль _х1 моль 65г 22,4л

М=65г/моль Vm=22,4л/моль

m = 65г V = 22,4 л Х = 2,24 л.

Алгоритм решения задач по химическому уравнению, если один из реагентов взят в избытке.

(Задачи на избыток — недостаток).

2. Метод сравнения количеств веществ реагентов.

Порядок действий (пошаговый):

Пример: Какой объём газа выделится при взаимодействии 6,5 г

цинка с 19,6 г серной кислоты?

I. Запишите краткое условие задачи и уравнение химической реакции, подчеркните вещества-реагенты, о которых идет речь в задаче.

а А + b B = c C

С помощью формулы n = m/ M (n = V/ V_m)

переведите все данные в условии единицы в моль.

Д а н о: Решение:

m(H₂SO₄)=19.6г

m (Zn) = 6,5г Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

V (H₂) — ? 1 моль 1 моль

М(H₂SO₄) = 98г/моль; n = 19,6г : 98г/моль = 0,2 моль

М(Zn) = 65г/моль; n = 6.5г : 65г/моль = 0,1 моль

II. Над формулами веществ-реагентов надпишите количество молей по условию задачи.

n_{по условию}

Сравните отношения n_{по уравнению} реагентов:

По условию: n(A) n(B)

а А + b B = c C

по уравнению: a моль b моль

а) n(A) n(B) Вещество А – в избытке,

a моль b моль расчёт n(С) ведём по веществу

В.

б) ) n(A) n(B) Вещество В – в избытке,

a моль b моль расчёт n(С) ведём по веществу

А.

0,1моль 0,2моль

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

1 моль 1 моль

0,1 0,2 »

1 1

Вещество H₂SO₄ – в избытке,

расчёт по веществу Zn.

III. Определите количество вещества продукта реакции по количеству вещества , данного в недостатке и переведите его в массу (объём), если это необходимо по заданию условия задачи.

Запишите ответ.

0,1моль Х моль

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂

1 моль 1 моль

Х = 0,1 моль; V (Н₂) = 0,1 моль _* 22,4л/моль = 2,24 л

Ответ: объём выделившегося водорода 2,24 л.

Алгоритм решения задач, если одно из веществ дано в избытке

Запомни: Если даны вещества, то одно из них полностью расходуется, а другое дано в избытке.

Схема решения задач

Расчет по уравнению реакции израсходованное вещество

Расчет по израсходованному веществу продукта реакции

Ответ

Условие задачи

Порядок решения задач

Запишите кратко условие задачи.
Запишите уравнение реакции.
Над формулами веществ запишите данные по условию, приняв одно из известных за неизвестное.
Найдите, какое из данных веществ расходуется полностью.
По полностью израсходованному веществу найдите продукт реакции.
Запишите ответ.

Пример решения задачи: Сколько образуется оксида серы (IV) при взаимодействии 71 г сульфита натрия с 0,5 моль серной кислоты?

Дано: Решение

m (Na₂SO₃) = 71г 1. 71г Х моль

n (H₂SO₄) = 0,5моль Na₂SO₃ + H₂SO₄ = Na₂ SO₄ + SO₂ + Н₂О

Найти: V(SO₂) n = 1 моль n = 1 моль

М = 106г/моль

M = 106

2. Составим и решим пропорцию: 71г : Х моль = 106г : 1 моль

Х = 71г * 1 моль / 106г Х = 0,67 моль

Для реакции необходимо 0, 67 моль H₂SO₄ , а по условию её 0,5 моль, следовательно, она расходуется полностью и дальнейший расчет ведем

по H₂SO₄:

3. 71г Хл

Na₂SO₃ + H₂SO₄ = Na₂ SO₄ + SO₂ + Н₂О

n = 1 моль n = 1 моль

М = 106г/моль V_m = 22,4 л/моль

m = 106 г V = 22,4 л

4. Составим и решим пропорцию: 71г : 106г = Хл : 22,4л

Х = 71 * 22, 4 / 106 Х = 15,08л

4. Запишем ответ: 15,08 л SO₂

Пример усложненной задачи: Определите массу сульфата бария, полученного при сливании 20мл 60-процентной серной кислоты (плотность 1,14) с раствором, содержащим 29,03 хлорида бария.

Дано: Решение

V(H₂SO₄) = 20 мл 1. Найдем массу раствора H₂SO₄

W(H₂SO₄) = 60% = 0,6 m(р-ра H₂SO₄) = ρ * V = 1,14 г/мл * 20 мл = 22,8 г

ρ((H₂SO₄) = 1.14 г/мл 2. Найдем массу химически чистой H₂SO₄

m(BaCl₂) = 29,03 г m(H₂SO₄) = 22,8 г * 0,6 = 13,68 г

Найти: m(BaSO₄) 3. Запишем уравнение реакции:

H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + 2НСl

4. Найдем вещество расходованное полностью:

13,68 г Х г

H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + 2НСl

n = 1 моль n = 1 моль

M=98г/моль M=208г/моль

m = 98 г m = 208 г

Составим и решим пропорцию: 13,68 г : 98 г = Х : 208 г Х = 29,035 г

Для реакции с 13,68 г H₂SO₄ необходимо 29,035 г BaCl₂ , а по условию его всего 29,03 г , следовательно это вещество расходуется полностью. Дальнейший расчет ведем по нему.

5. 29,03 г Х г

H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ + 2НСl

n = 1 моль n = 1 моль

M=208г/моль M=233г/моль

m = 208 г m = 233 г

Составляем и решаем пропорцию: 29,03 г : 208 г = Х : 233 г Х = 32,5 г

6. Запишем ответ: m(BaSO₄) = 32,5 г

multiurok.ru

Решение задач на «избыток–недостаток»

Решаем задачи на «ИЗБЫТОК-НЕДОСТАТОК»

ВНИМАНИЕ АЛГОРИТМ!

Расчёты по уравнению реакции, если один из реагентов взят в избытке

Дано: m (ν, V, W) реагентов

Найти: m (ν, V, W) продукта

Решение:

1. Составляем уравнение реакции

a A + b B → c C

a моль b моль c моль

2. Нахождение количества вещества реагентов ν(А) и ν(В):

ν = m/M;

ν = V/V_m;

W_{вещества} = (m_{вещества} •100%)/m_{раствора};

m_{вещества}= (W_{вещества}• m_{раствора})/100%

3. Сравнение дробей – нахождение недостатка:

ν(А)/a и ν(В)/b

Если, ν(А)/a > ν(В)/b, то вещество В в недостатке, расчёт ν(С) ведём по ν(В)

Если, ν(А)/a < ν(В)/b, то вещество А в недостатке, расчёт ν(С) ведём по ν(А)

Если, ν(А)/a = ν(В)/b, то расчёт ν(С) ведём по ν(В) или ν(А)

4. Определение ν(С) по УХР путём составления и решения пропорции:

ν(В)/b = ν(С)/с или ν(А)/a = ν(С)/с

5. Нахождение величин, требуемых по условию:

m = ν•M;

V = ν•V_m;

W_{вещества} = (m_{вещества} •100%)/m_{раствора}

Решите задачи по теме: «Избыток – Недостаток»

Первый уровень

1. На оксид магния количеством вещества 0,1 моль подействовали раствором, содержащим 15 г азотной кислоты. Вычислите массу полученной соли. (Ответ: m Mg(NO₃)₂)= 14,8 г)

2. Вычислите массу соли, образовавшейся в результате взаимодействия 7,3 г хлороводорода с 5,6 л аммиака (н. у.) (Ответ: m(NH₄Cl) = 10,7 г)

3. Вычислите объём водорода, выделившегося при взаимодействии цинка массой 13 г с раствором, содержащим 30 г серной кислоты (н.у.). (Ответ: V(H₂) = 4,48 л)

Второй уровень

1. Какое количество вещества гидросульфата натрия образуется при смешивании 200 г 12% — го раствора серной кислоты со 100 г 8% — го раствора гидроксида натрия? (Ответ: 0,2 моль)

2. К раствору объёмом 153,5 мл с массовой долей гидроксида калия 16% и плотностью 1,14 г/мл прилили раствор объёмом 86,8 мл с массовой долей серной кислоты 20% и плотностью 1,14 г/мл. Определите массу образовавшейся соли. (Ответ: 34,8 г K₂SO₄)

Третий уровень

1. Смешали 100 г раствора, содержащего нитрат серебра массой 10,2 г, с раствором массой 50 г, содержащим ортофосфат натрия массой 6, 56 г. Определите массовые доли солей в полученном растворе. (Ответ: 3,6% NaNO₃; 2,3% Na₃PO₄)

2. Водный раствор, содержащий гидроксид кальция массой 3,7 г, поглотил оксид углерода (IV) объёмом 1,68 л (н. у.). Определите массу осадка. (Ответ: m(CaCO₃) = 2,5 г)

infourok.ru

Алгоритм решения задач по химии. Решение задач на «избыток–недостаток»

Решаем задачи на «ИЗБЫТОК-НЕДОСТАТОК»

ВНИМАНИЕ АЛГОРИТМ!

Расчёты по уравнению реакции, если один из реагентов взят в избытке

Дано: m (ν, V, W) реагентов

Найти: m (ν, V, W) продукта

Решение:

1. Составляем уравнение реакции

a A + b B → c C

a моль b моль c моль

2. Нахождение количества вещества реагентов ν(А) и ν(В):

ν = m/M;

ν = V/V_m;

W_{вещества} = (m_{вещества} •100%)/m_{раствора};

m_{вещества}= (W_{вещества}• m_{раствора})/100%

3. Сравнение дробей – нахождение недостатка:

ν(А)/a и ν(В)/b

Если, ν(А)/a > ν(В)/b, то вещество В в недостатке, расчёт ν(С) ведём по ν(В)

Если, ν(А)/a < ν(В)/b, то вещество А в недостатке, расчёт ν(С) ведём по ν(А)

Если, ν(А)/a = ν(В)/b, то расчёт ν(С) ведём по ν(В) или ν(А)

4. Определение ν(С) по УХР путём составления и решения пропорции:

ν(В)/b = ν(С)/с или ν(А)/a = ν(С)/с

5. Нахождение величин, требуемых по условию:

m = ν•M;

V = ν•V_m;

W_{вещества} = (m_{вещества} •100%)/m_{раствора}

Решите задачи по теме: «Избыток – Недостаток»

Первый уровень

Второй уровень

Третий уровень

www.metod-kopilka.ru

Расчет количества продукта реакции, если одно из веществ в избытке.

Очень часто при проведении реакции между веществами оказывается, что один реагент прореагировал полностью, а другой нет. В таком случае говорят, что вещество, которое полностью израсходовалось, было в недостатке, а то вещество, которое осталось – в избытке. Поскольку избыток реагента не участвует в реакции, количество продукта зависит только от количества вещества, которое было в недостатке.

Предположим, что осуществляется реакция между веществами А и B, которая протекает в соответствии с уравнением:

aA + bB = cC + dD

Для осуществления этой реакции было взято количество вещества A, равное n_A, и количество вещества B, равное n_B. Определить то, какое вещество в избытке, а какое в недостатке, можно, сравнив выражения:

В зависимости от того, какое выражение окажется меньше, то вещество соответственно и будет в недостатке.

Примечание: распространенной ошибкой является то, что вместо выражений (1) сравнивают просто количества веществ. Так делать категорически не допускается! Если n(A) > n(B), то это еще не значит, что вещество A в избытке!

После того, как будет установлено то, какое вещество было в недостатке, расчеты ведутся по его количеству аналогично рассмотренным в главе 4.3.3.

Пример задачи на избыток и недостаток

Нагрели смесь 54 г алюминия и 80 г серы. Вычислите массу образовавшегося сульфида алюминия.

Решение

Запишем уравнение реакции:

2Al + 3S = Al₂S₃

Рассчитаем количества веществ алюминия и серы:

n(Al) = m(Al)/M(Al) = 54/27 = 2 моль;

n(S) = m(S)/M(S) = 80/32 = 2,5 моль

Для того чтобы выяснить, какое из исходных веществ в недостатке, разделим количества молей веществ на коэффициенты перед этими веществами в уравнении и сравним рассчитанные выражения:

n(Al)/k(Al) = 2/2 = 1

и n(S)/k(S) = 2,5/3 ≈ 0,833

т.е. n(Al)/k(Al) > n(S)/k(S)

Значит сера в недостатке. Расчеты далее ведем по количеству вещества серы.

Исходя из уравнения реакции

2Al + 3S = Al₂S₃

следует, что количество прореагировавшей серы и образовавшегося в результате реакции сульфида алюминия связаны выражением:

где 3 и 1 – коэффициенты перед S и Al₂S₃ соответственно. Отсюда:

n(Al₂S₃) = n(S)/3 = 2,5/3 ≈ 0,8333 моль

Следовательно, масса сульфида алюминия будет равна:

m(Al₂S₃) = M(Al₂S₃) ∙ n(Al₂S₃) = 150 ∙ 0,8333 = 125 г

Ответ: m(Al₂S₃) = 125 г

В случае, если в задаче дается масса реагента, содержащего примеси (m_{р-та с прим.}), прежде всего следует рассчитать массу чистого реагента без примесей (m_р-та). Если дается масса реагента с примесями и указана массовая доля этого реагента ω_р-та , то масса чистого реагента рассчитывается по формуле:

В случае, если вместо массовой доли чистого вещества дается массовая доля примесей, то учитывая, что:

ω_р-та + ω_прим. = 100%

мы можем записать, что:

Пример задачи на расчет количества продукта, зная массу реагента с примесями

Какой объем углекислого газа (н.у.) выделится при действии избытка соляной кислоты на технический карбонат кальция массой 150 г, содержащий 10% некарбонатных примесей.

Решение:

Запишем уравнение взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

Массовая доля примесей в техническом карбонате кальция составляет 10%, значит массовая доля чистого карбоната кальция будет составлять:

ω(CaCO₃) = 100% — ω(прим.) = 100% — 10% = 90%.

Масса чистого карбоната кальция будет равна:

m(CaCO₃) = ω(CaCO₃) ∙ m(CaCO₃техн.)/100% = 90% ∙ 150 г/100% = 135 г,

Следовательно, количество вещества карбоната кальция равно:

n(CaCO₃) = m(CaCO₃)/M(CaCO₃) = 135 г / 100 г/моль = 1,35 моль

В соответствии с уравнением реакции:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

Количества веществ карбоната кальция и углекислого газа равны (одинаковые коэффициенты в уравнении), следовательно:

n(CO₂) = n(CaCO₃) = 1,35 моль

Тогда, зная, что один моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л, мы можем рассчитать объем выделившегося CO₂:

V(CO₂) = n(CO₂) ∙ V_m = 1,35 моль ∙ 22,4 л/моль = 30,24 л

scienceforyou.ru