Задачи на кристаллогидраты егэ химия 2022


Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

1

Тип 34 № 47

Смешали 100 мл 30%-ного раствора хлорной кислоты (ρ = 1,11 г/мл) и 300 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,10 г/мл). Сколько миллилитров воды следует добавить к полученной смеси, чтобы массовая доля перхлората натрия в ней составила бы 8%?

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

2

Тип 34 № 55

К раствору гидроксида натрия массой 1200 г прибавили 490 г 40%-ного раствора серной кислоты. Для нейтрализации получившегося раствора потребовалось 143  г кристаллической соды Na_2$CO_3$ умножить на $10H_2$О. Рассчитайте массу и массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

3

Тип 34 № 56

Карбид кальция массой 6,4 г растворили в 87 мл бромоводородной кислоты (rho = 1,12 г/мл) с массовой долей 20%. Какова массовая доля бромоводорода в образовавшемся растворе?

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

4

Оксид меди (II) массой 16 г обработали 40 мл 5,0%-ного раствора серной кислоты (р = 1,03 г/см3). Полученный раствор отфильтровали, фильтрат упарили. Определите массу полученного кристаллогидрата.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

5

В 60 г 18%-ной ортофосфорной кислоты растворили 2,84 г оксида фосфора (V) и полученный раствор прокипятили. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 30  г гидроксида натрия?

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Пройти тестирование по этим заданиям

Источник
  • Задачи на растворимость:
  • Базовые знания (2 шт)
  • Безводные соли (3 шт)
  • Кристаллогидраты (4 шт)
  • Задачи на кислые соли:
  • Задачи (6 шт)
  • Задачи на кристаллогидраты:
  • Задача 1.
  • Задача 2.
  • Задача 3.
  • Задача 4.
  • Задачи на массовую долю и избыток-недостаток:
  • Задача 1.
  • Задача 2.

Задача 4. Фосфид кальция массой 18,2 г растворили в 182,5 г 20%-ной соляной кислоты. К полученному раствору добавили 200,2 г кристаллической соды (Na2CO3·10H2O). Определите массовую долю карбоната натрия в конечном растворе.

Источник: Я сдам ЕГЭ. Типовые задания. А.А. Каверина, стр. 210.

Решение:
1. Вычислим количества всех веществ и составим уравнение реакции:
n(Ca3P2) = 18,2/182 = 0,1 моль
m(HCl) = 182,5·0,2 = 36,5 г
n(HCl) = 36,5/36,5 = 1 моль
M(Na2CO3·10H2O) = 286 г/моль
n(Na2CO3·10H2O) = 200,2/286 = 0,7 моль

  Ca3P2 + 6HCl   →   3CaCl2  + 2PH3
Было: 0,1 моль   1 моль   —   —
Стало: —   1-0,6 = 0,4 моль   0,3 моль   0,2 моль

Фосфид кальция в недостатке, для полной реакции с ним необходимо в 6 раз большее количество соляной килоты, т.е. 0,6 моль. Избыток HCl составляет 1-0,6 = 0,4 моль.

2. Добавим в раствор кристаллическую соду, в результате чего протекают две реакции:

1) CaCl2  + Na2CO3   → CaCO3 + 2NaCl
Было: 0,3 моль   0,7 моль   —   —
Стало: —   0,7-0,3 = 0,4 моль   0,3 моль   0,6 моль

Избыток карбоната натрия составляет: 0,7-0,3 = 0,4 моль.

2) 2HCl + Na2CO3   → 2NaCl + CO2 + H2O
Было: 0,4 моль   0,4 моль    —   —   —
Стало: —   0,4-0,2=0,2 моль   0,4 моль   0,2 моль   0,2 моль

Соляная кислота в этой реакции расходуется полностью. В избытке остается карбонат натрия в количестве 0,4-0,2=0,2 моль.
m(Na2CO3) = 0,2·106 = 21,2 г.

3. Определяем массу конечного раствора:
m(конечного раствора) = m(Ca3P2) + m(р-ра HCl) + m(Na2CO3×10H2O) — m(PH3) — m(CO2) — m(CaCO3)
m(PH3) = 0,2·34 = 6,8 г.
m(CO2) = 0,2·44 = 8,8 г.
m(CaCO3) = 0,3·100 = 30 г.

m(конечного раствора) = 18,2 + 182,5 + 200,2 — 6,8 — 8,8 — 30 = 355,3 г.

w(Na2CO3) = 21,2/355,3 = 0,0597 или 5,97%.

Источник

Расчеты с участием кристаллогидратов и их свойства

При подготовке к экзаменам по химии, будь то ЕГЭ или ДВИ, мы неизбежно встречаемся с кристаллогидратами. Давайте разберемся, что это такое. Начнем с процесса кристаллизации. Когда мы охлаждаем горячий насыщенный раствор какой-либо соли, то ее растворимость начинает снижаться. Условному избытку соли некуда деваться, поэтому он выпадает в осадок. В зависимости от условий (скорость охлаждения, чистота раствора, тип вещества), при которых мы проводим процесс, осадок может получиться аморфным или кристаллическим. Иногда могут получиться крупные сформированные кристаллы правильной формы. Такие кристаллы часто содержат в себе не только растворенное вещество, но и молекулы растворителя. Эти молекулы встроены в решетку кристалла и не удаляются оттуда без внешних воздействий. Такие кристаллические вещества называют кристаллосольватами (solvent – растворитель). Если растворителем была вода, как в большинстве экзаменационных заданий, то будет кристаллогидрат. Отметим основные особенности и свойства кристаллогидратов.

1) Состав кристаллогидратов в большинстве случаев вполне определен и выражается отношением числа формульных единиц соли (или иного соединения) и кристаллизационной воды. Например, запись Fe2(SO4)3·9H2O означает, что в составе таких кристаллов на 1 моль кристаллогидрата приходится 1 моль безводного сульфата железа (III) и 9 моль кристаллизационной воды:

n(Fe2(SO4)3) = n(Fe2(SO4)3·9H2O)

n(H2O крист.) = 9n(Fe2(SO4)3·9H2O)

2) При растворении в воде кристаллогидрата образуется просто водный раствор самой соли. Говорить о растворе кристаллогидрата по этой причине не совсем верно. Будет раствор соли. Также важно отметить, что фраза «при растворении в воде кристаллогидрата Х был получен 10%-ный раствор» означает именно 10%-ный раствор относительно безводной соли, а не кристаллогидрата. Будьте внимательны!

3) В названии кристаллогидратов отражают само вещество и количество и молекул воды. Например, кристаллы Fe2(SO4)3·9H2O можно назвать нонагидрат сульфата железа (III) или сульфат железа (III) девятиводный (редко). По тому же принципу Cu(NO3)2·3H2O – тригидрат нитрата меди (II), NiSO4·7H2O – гептагидрат сульфата никеля, Ba(OH)2·8H2O – октагидрат гидроксида бария. Также существуют тривиальные названия для некоторых кристаллогидратов. Например, CuSO4·5H2O – медный купорос, FeSO4·7H2O – железный купорос, KAl(SO4)2·12H2O – алюмокалиевые квасцы и т.д.

4) При нагревании кристаллогидраты разлагаются. Возможно два варианта: обезвоживание или гидролиз. В рамках ЕГЭ и ДВИ может встретиться первый вариант. Приведем пару примеров:

CuSO4·5H2O = CuSO4 + 5H2O

MgSO4·7H2O = MgSO4 + 7H2O

При более сильном нагревании разложение может пойти дальше, зависит от свойств самой безводной соли. В таком случае можно записать суммарное уравнение процесса:

4Fe(NO3)2·9H2O = 2Fe2O3 + 8NO2 + O2 + 36H2O

5) (на ЕГЭ пока не встречалось) При образовании кристаллогидрата он забирает часть воды из раствора на собственное формирование. Например, если при охлаждении сформировалось 0,2 моль CuSO4·5H2O, то раствор при этом потерял 1 моль воды:

n(H2O крист.) = 5n(CuSO4·5H2O) = 5·0,2 = 1 моль

Справедливо и то, что при растворении кристаллогидрата вся его кристаллизационная вода перейдет в раствор.

Рассмотрим несколько задач с участием кристаллогидратов. Все из них будут полезны при подготовке к ДВИ, а многие и для ЕГЭ. Тем более, что формулировка задания 33 постоянно меняется и пополняется новыми идеями)

Задача №1

Неизвестный кристаллогидрат нитрата меди (II) содержит 22,31% воды по массе. Установите формулу кристаллогидрата.

Решение:

Пусть формульная единица кристаллогидрата содержит х молекул кристаллизационной воды. Тогда его формула будет Cu(NO3)2·xH2O. Молярная масса такого вещества будет равна:

M(Cu(NO3)2·xH2O) = 64 + 14·2 + 16·6 + 18х = 188 + 18х г/моль

Выразим массовую долю воды в кристаллогидрате:

ω(H2O) = M(xH2O)/M(Cu(NO3)2·xH2O)·100% = 22,31%

ω(H2O) = 18х/(188 + 18х)·100% = 22,31%

18х/(188 + 18х) = 0,2231

18х = 41,94 + 4,016х

х = 3

Ответ: Cu(NO3)2·3H2O

Задача №2

Массовая доля протонов в кристаллогидрате хлорида марганца равна 50%. Установите формулу кристаллогидрата.

Решение:

Пусть формульная единица кристаллогидрата содержит х молекул кристаллизационной воды. Тогда его формула будет MnCl2·xH2O. Молярная масса такого вещества будет равна:

M(MnCl2·xH2O) = 55 + 35,5·2 + 18х = 126 + 18х г/моль

В составе атома марганца содержится 25 протонов, хлора – 17, кислорода – 8, водорода – 1. Тогда в составе одной формульной единицы будет:

N(p) = 25 + 17·2 + 10х = 59 + 10х

На 1 моль кристаллогидрата приходится (59 + 10х) моль протонов. Их масса будет равна:

m(p) = n(p)·M(p) = 59 + 10х г

Выразим массовую долю воды в кристаллогидрате:

ω(р) = m(p)/m(MnCl2·xH2O)·100% = 50%

ω(p) = (59 + 10х )/( 126 + 18х)·100% = 50%

(59 + 10х )/( 126 + 18х) = 0,5

59 + 10х = 63 + 9х

х = 4

Ответ: MnCl2·4H2O

Задача №3

Отношение количеств электронов в безводном сульфате натрия и его кристаллогидрате равно 7:17. Установите формулу кристаллогидрата.

Решение:

Пусть формульная единица кристаллогидрата содержит х молекул кристаллизационной воды. Тогда его формула будет Na2SO4·xH2O. В составе атома натрия содержится 11 электронов, серы – 16, кислорода – 8, водорода – 1. Тогда в составе одной формульной единицы будет:

N(e) = 11·2 + 16 + 8·4 + 10x = 70 + 10x

В формульной единице сульфата натрия будет 70 электронов. Тогда составим уравнение:

70/(70 + 10х) = 7/17

1190 = 490 + 70х

х = 10

Ответ: Na2SO4·10H2O

Задача №4

Навеску кристаллогидрата перхлората магния разделили на две равные части. Первую нагревали в вакууме до постоянной массы, затем растворили полученную безводную соль в 50 мл воды, что привело к образованию раствора с массовой долей соли 4,27%. Вторую часть растворили 50 мл воды что привело к образованию раствора с массовой долей соли 4,183%. Установите формулу кристаллогидрата.

Решение:

Пусть было х г безводной соли. Вычислим массу соли в первом растворе:

ω(Mg(ClO4)2) = m(Mg(ClO4)2)/m(р-ра)·100%

m(p-pa) = m(H2O доб.) + m(Mg(ClO4)2)

m(H2O доб.) = ρ·V = 50 г

х/(50 + х))·100% = 4,27%

х/(50 + х) = 0,0427

х = 2,135 + 0,0427х

х = 2,23

m(Mg(ClO4)2) = 2,23 г

Далее вычислим массу воды во втором растворе:

m(р-ра Mg(ClO4)2) = m(Mg(ClO4)2)/ω(Mg(ClO4)2)·100%

m(р-ра Mg(ClO4)2) = 2,23/4,183%·100% = 53,31 г

m(H2O общ.) = m(p-pa) — m(Mg(ClO4)2) = 53,31 – 2,23 = 51,08 г

Поскольку часть воды в растворе происходит от исходного кристаллогидрата, ее можно найти по разности:

m(H2O крист.) = m(H2O общ.) — m(H2O доб.) = 51,08 – 50 = 1,08 г

Далее вычислим количества безводной соли и кристаллизационной воды:

n(Mg(ClO4)2) = m(Mg(ClO4)2)/M(Mg(ClO4)2) = 2,23/223 = 0,01 моль

n(H2O крист.) = m(H2O)/M(H2O) = 1,08/18 = 0,06 моль

Пусть формульная единица кристаллогидрата содержит х молекул кристаллизационной воды. Тогда его формула будет Mg(ClO4)2·xH2O. Найдем отношение количеств соли и воды:

n(H2O крист.)/n(Mg(ClO4)2) = х/1 = 0,06/0,01 = 6

х = 6

Ответ: Mg(ClO4)2·6H2O

Задача №5

При охлаждении до 0˚С 150 г горячего насыщенного раствора сульфата меди (II) в осадок выпало 42,38 г медного купороса. Определите растворимость сульфата меди (II) при 80˚С. Растворимость сульфата меди (II) при 0˚С равна 18,3 г/100 г воды.

Решение:

Выразим массовую долю сульфата меди в составе медного купороса:

ω(CuSO4) = m(CuSO4)/m(CuSO4·5H2O)·100% = М(CuSO4)/М(CuSO4·5H2O)·100%

ω(CuSO4) = 160/250·100% = 64% или 0,64

Далее вычислим массу безводной соли в составе выпавшего в осадок кристаллогидрата:

m(CuSO4) = m(CuSO4·5H2O)·ω(CuSO4) = 42,38·0,64 = 27,12 г

Пусть в исходном растворе было х г безводной соли. Тогда будет справедлива следующая запись:

(х – 27,12)/(150 – 42,38) = 18,3/118,3

Решим уравнение:

118,3(х – 27,12) = 18,3·107,62

118,3х – 3208,3 = 1969,4

х = 43,8

Вычислим, сколько в горячем растворе было воды:

m(Н2О) = m(р-ра) — m(CuSO4) = 150 – 43,8 = 106,2 г

Определим растворимость безводной соли на 100 г воды:

S(CuSO4) = m(CuSO4)/m(Н2О)·100 = 43,8/106,2·100 = 41,2 г на 100 г воды

Ответ: 41,2 г/100 г воды.

Источник

Чтобы поделиться, нажимайте

Задачи на тему Кристаллогидраты.

Предлагаем вашему вниманию задачи по теме Кристаллогидраты с подробными видео-объяснениями (даны сразу после условий задания) и ответами (приведены в конце страницы).

Составитель — репетитор по химии в Skype или Zoom — Александр Владимирович Коньков (подробнее здесь)

  1. Вычислите массовую долю (%) сульфата меди (II) в медном купоросе.

  1. Рассчитайте массу (г) сульфата натрия в глауберовой соли массой 128,8 г.

  1. Какова масса (г) воды, присоединяющейся к 66,6 г безводного хлорида кальция при образовании его гексагидрата.

  1. Растворимость безводного карбоната натрия при 20С составляет 218 г/л. Какой минимальный объём (мл) воды необходимо взять, чтобы при 20С растворить 29,458 г кристаллической соды?

  1. Какую массу (г) кристаллогидрата Na2SO4∙10H2O необходимо взять для получения раствора сульфата натрия массой 355 г с массовой долей соли 20%?

  1. При упаривании раствора сульфата натрия массой 300 г получили декагидрат сульфата натрия массой 32,2 г. Определите массовую долю (%) сульфата натрия в исходном растворе.

  1. Рассчитать массу (г) медного купороса, при добавлении которого к воде массой 135 г можно получить раствор с массовой долей CuSO4 равной 15%.

  1. Найдите массу раствора карбоната натрия с массовой долей 10% и массу кристаллогидрата Na2CO3∙10H2O, которые потребуются для приготовления раствора карбоната натрия массой 400 г с массовой долей соли 15%. В ответе укажите разность между массой 10% раствора и массой кристаллогидрата.

  1. Кристаллогидрат хлорида железа (III) массой 13,525 г растворили в воде. Массовая доля хлорида железа (III) в растворе при этом составила 2%, а масса раствора – 406,25 г. Определите формулу кристаллогидрата, использованного для приготовления раствора. В ответе укажите число молекул воды в формуле кристаллогидрата.

  1. Массовые доли сульфата меди (II) в его насыщенных растворах при 10С и 90С соответственно равны 14,8% и 39,1%. Рассчитайте массу (г) осадка пентагидрата сульфата меди (II), который выпадает при охлаждении насыщенного при 90С раствора сульфата меди (II) массой 280 г до 10С.

Ответы:

  1. 64
  2. 57
  3. 65
  4. 32
  5. 161
  6. 5
  7. 41
  8. 252
  9. 6
  10. 138

В случае, если вы нашли ошибку или опечатку, просьба сообщать об этом автору проекта в контакте https://vk.com/id30891697 или на электронную почту yoursystemeducation@gmail.com

Посмотреть видео-объяснения каждого задания ЦТ, РТ и ДРТ всех лет, а также получить условия всех пробных, тренеровочных и реальных вариантов ЕГЭ, вы можете получив полный доступ к сайту кликнув здесь «Получить все материалы сайта»

А также:

  • Посмотреть видео-объяснения решений всех типов задач по химии
  • Просмотреть все тесты по органической химии с видео-объяснениями
  • Просмотреть все тесты по неорганической химии с видео-объяснениями
  • Посмотреть пробные варианты ЦТ  вы можете здесь,
  • Посмотреть пробные и реальные варианты ЕГЭ
  • Посмотреть все видео-уроки по различным разделам школьного курса
  • Больше заданий РТ с видео-объяснениями
  • Больше заданий ЦТ с видео-объяснениями
  • Больше заданий ЕГЭ с ответами и видео-объяснениями
  • Все видео-объяснения вы можете найти на YouTube канале
Материалы сайта (тесты, задания, задачи, видео) разработаны автором самостоятельно и не являются копией каких-либо других заданий, в том числе заданий, разработанных РИКЗом (Республиканским институтом контроля знаний). При составлении заданий использованы идеи, которые были использованы составителями ЦТ и РТ, что не является нарушением авторского права. Все материалы сайта используются исключительно в образовательных целях.
В доказание вышесказанного, привожу выдержки из Закона Республики Беларусь «Об авторском праве и смежных правах»:
Статья 7. Произведения, не являющиеся объектами авторского права
Пункт 2. Авторское право не распространяется на собственно идеи, методы, процессы, системы, способы, концепции, принципы, открытия, факты, даже если они выражены, отображены, объяснены или воплощены в произведении.
Статья 32. Свободное использование объектов авторского права и смежных прав
Пункт 2. Допускается воспроизведение отрывков из правомерно обнародованных произведений (цитирование) в оригинале и переводе в исследовательских, образовательных, полемических, критических или информационных целях в том объеме, который оправдан целью цитирования.
Статья 36. Свободное использование произведений в образовательных и исследовательских целях
Пункт 2. Статьи и иные малообъемные произведения, правомерно опубликованные в сборниках, а также газетах, журналах и других печатных средствах массовой информации, отрывки из правомерно опубликованных литературных и иных произведений могут быть воспроизведены посредством репродуцирования и иного воспроизведения в образовательных и исследовательских целях.

Источник

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

гимназия №4 г. Канска

Методическое пособие для обучающихся 11 классов

профильного направления «Химия»

Алгоритмы решения 34 задания ЕГЭ по химии

Подготовил:

ученик 11Б класса

МАОУ гимназии №4

Ходасевич Егор

Канск, 2022 г.

Оглавление

Спецификация:…………………………………

3

Оценивание 34 задания……………………….

4

Типы задач……………………………………..

5

Что нужно знать для выполнения?…………….

7

Химические свойства…………………………

8

•        Оксиды        ……………………………………

8

•        Основания…………………………………

9

•        Соли………………………………………..

10

•        Кислоты……………………………………

11

Алгоритм решения…………………………….

12

Примеры решения задач по алгоритму………

13

Задача на электролиз…………………………..

13

Задача на кристаллогидрат……………………

18

Задача на пластинку        ……………………………

21

Задача на выход реакции………………………

24

Задача на растворимость………………………

26

34 задание ЕГЭ по химии является расчётной задачей высокого уровня сложности. При решении данного типа задач задействуются все алгоритмы, механизмы и знания  по неорганической химии за школьный курс.

Спецификация:

  • Расчёты с использованием понятий «растворимость», «массовая доля вещества в растворе».
  • Расчёты массы (объёма, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси).
  • Расчёты массы (объёма, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определённой массовой долей растворённого вещества.
  • Расчёты массовой доли (массы) химического соединения в смеси

Так как задание повышенного уровня сложности, решает его маленький процент сдающих экзамен.

Правильный ответ должен включать в себя:

  • Правильно записанные уравнения всех реакций
  • Правильно выполненные  вычисления
  • Логическую взаимосвязь физических величин, на основании которой проводятся расчёты
  • Правильно определённая искомая величина

Оценивание 34 задания

Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы:

• правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;

• правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания;

• продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которой проводятся расчёты;

• в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина

4

Правильно записаны три элемента ответа

3

Правильно записаны два элемента ответа

2

Правильно записаны один элемента ответа

1

Все элементы ответа записаны неверно

0

Максимальный балл

4

Типы задач

Существует несколько типов 34 задания

  1. На атомы

Смесь малахита ((CuOH)2CO3) и карбоната цинка, в которой
соотношение числа атомов углерода к числу атомов кислорода равно 5 : 19, растворили в 580,1 г разбавленного раствора серной кислоты. При этом все исходные вещества прореагировали полностью, и выделилось 11,2 л газа (н.у.). К полученному раствору добавили 52 г цинка. После того как массовая доля сульфата меди(II) уменьшилась до 2,5%, всю смесь цинка и меди отделили. Вычислите массовую долю сульфата цинка в конечном растворе.

  1. На растворимость

Растворимость карбоната аммония составляет 96 г на 100 г воды. Приготовили насыщенный раствор с 250 мл воды, разделили его на две колбы. В первую колбу добавили избыток твёрдого гидроксида натрия и нагрели, а во вторую — 250 г соляной кислоты (тоже в избытке). При этом из второй колбы выделилось в три раза меньше газа (при одинаковых условиях), чем из первой. Определите массовую долю соли во второй пробирке.

  1. На электролиз

Для проведения электролиза взяли раствор нитрата серебра. После того
как объём газа, выделившийся на аноде, оказался в 1,2 раза меньше
объёма газа, выделившегося на катоде, процесс остановили. (Объёмы
газов измерены при одинаковых условиях). Масса образовавшегося в
процессе электролиза раствора оказалась на 51,8% меньше массы
исходного раствора. К полученному раствору добавили равный ему по
массе 20%-ный раствор гидроксида натрия. Определите среду конечного
раствора и массовую долю соли в нём.

  1. На неполное разложение 

При нагревании образца нитрата алюминия часть вещества разложилась.
При этом образовался твёрдый остаток массой 37,98 г. В этом остатке
число атомов алюминия в 5 раз меньше числа атомов кислорода.
Остаток полностью растворили в необходимом для реакции
минимальном объёме 24%-ного раствора гидроксида натрия. При этом
образовался тетрагидроксоалюминат натрия. Определите массовую
долю нитрата натрия в полученном растворе.

  1. На пластинку

Магниевую пластинку поместили в 483 г 20%-ного раствора сульфата цинка. После того как масса раствора уменьшилась на 20,5 г, пластинку вынули.  К  оставшемуся раствору  добавили  224  г  40%-ного  раствора гидроксида калия. Определите массовую долю гидроксида калия в образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)

  1. Определение типа соли

Раствор гидрокарбоната кальция содержит 88,8% кислорода по массе.
Этот раствор массой 540 г по каплям добавили к 120 г 0,4%-ного
раствора гидроксида натрия. Выпавший осадок отделили, а оставшийся
раствор нагрели до прекращения выделения газа. Вычислите массу
конечного раствора и массу соли в нём.

  1. Выход реакции

При обжиге 65,79 г известняка, содержащего 5% примесей, был получен углекислый газ с выходом 80%, который пропустили через 328 мл 20%-ого раствора гидроксида натрия (p=1,22 г/мл). Определите состав и массовые доли веществ в полученном растворе.

  1. На смесь 

Смесь,  состоящую  из  порошков  алюминия  и  угля,  прокалили  без доступа  воздуха.  После  завершения  реакции  масса  твёрдого  остатка составила 12,24 г. К этому остатку добавили 300 г раствора гидроксида калия,  взятого  в  избытке.  При  этом  выделилось  10,752  л  (н.у.)  смеси газов.  Вычислите  массовую  долю  тетрагидроксоалюмината  калия  в конечном  растворе.  В  ответе  запишите  уравнения  реакций,  которые указаны  в  условии  задачи,  и  приведите  все  необходимые  вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

  1. На кристаллогидрат 

Оксид меди (II) массой 16 г обработали 40 мл 5,0%-ного раствора серной кислоты (р = 1,03 г/см3). Полученный раствор отфильтровали, фильтрат упарили. Определите массу полученного кристаллогидрата.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Что нужно знать для выполнения?

  1. Формулы
  2. Химические свойства веществ, чтобы записать уравнения реакций
  3. Примерный алгоритм решения

Начнём с формул. На самом деле формулы для решения задач запомнить не так трудно, потому что их небольшое количество. Большую часть формул можно вывести из других.

           Пример:     m = n ∙ M

                             n = m/М

Для решения расчетных задач по химии понадобятся следующие физические величины и формулы для их вычисления.

Формула

Количество вещества n (моль)

n=m/Mr

n=V/22.4 (л/моль)

Масса вещества m (г)

m=n•Mr

Объем вещества V (л)

V=n • 22.4 (л/моль) V=m/ρ

Массовая доля W (%)

А)элемента W=Ar*n/Mr*100%

Б)веществаW=m(ч.в.)/m(р-ра)*100%

Плотность ρ (г/мл)

ρ=m(р-ра)/V(р-ра)

Выход продукта реакции (%)

η=m(пр.)/m(теор.)

Относительная плотность газа А по газу В

Dв(A)=M(A)/M(B)

Химические свойства

Для составления уравнений реакций в решении задачи, следует знать все химические свойства всех веществ. Ведь это обязательное условие для решения задачи.

  • Оксиды

это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов (т. е. бинарные соединения), один из которых — кислород в степени окисления −2.

    Оксиды делятся на две группы солеобразующие (ВеО, ZnO, CaO) и несолеобразующие (NO, N2O, CO).

В свою очередь солеобразующие делятся ещё на три группы: основные (степень окисления метала +1,+2), амфотерные (степень окисления метала +3,+4,+5), кислотные (степень окисления метала +6,+7; степень окисления не метала +3 и больше)

  Основные

1.Взаимодействие оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой

              CaO + H2O → Ca(OH)2

2.Взаимодействие с кислотами

               MgO+ 2HNO3 → Mg(NO3)2+ 2H2O

3.Взаимодействие с кислотными оксидами

               BaO + SO3 → BaSO4

4. Взаимодействие с амфотерными оксидами

              Na2O + Al2O33 → NaAlO2

Кислотные

1.Взаимодействие с водой (образование кислоты)

                  SO3 + H2O → H2SO4

2. Взаимодействие с основными оксидами

                 SO3 + CuO → CuSO4

3. Взаимодействие с амфотерными оксидами

                 SO3 + Al2O3 → Al2 (SO4) 3

4. Взаимодействие с основаниями

                 N2O5 + 2NaOH → 2NaNO3 + H2O

Амфотерные

1. С кислотами (образование соли этой кислоты и воды)

               Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O  

2. Взаимодействие с кислотными оксидами

               Al2O3 + N2O5 → 2Al(NO3) 3

3.Взаимодействие с основными оксидами

              Al2O3 + Na2O → 2NaAlO2

4. Взаимодействие с щелочами (раствор)

              Al2O3 + 2NaOH + 3H2O → 2Na[Al(OH) 4]

5. Взаимодействие с щелочами (расплав)

               ZnO + 2KOH → K2ZnO2 + H2O

  • Основания

это сложные вещества, которые состоят из катиона металла и гидроксильной группы (OH).

1.Взаимодействие с кислотными оксидами

                 N2O5 + 2NaOH → 2NaNO3 + H2O

2. Взаимодействие с кислотами

                 Ba(OH) 2 + 2HNO3 → Ba(NO3) 2 + 2H2O

3. Взаимодействие с солями

                 KOH + MgSO4 → Mg(OH) 2↓ + K2SO4

4. Термическое разложение (только нерастворимые основания)

                 Cu(OH) 2 → CuO +H2O

5. Взаимодействие амфотерных гидроксидов со щелочами

                 Al(OH) 3(тв.) + KOH(тв.) → KAlO2 + 2H2O

                 Al(OH) 3(р-р) + KOH(р-р) → K[Al(OH) 4]

  • Соли

это сложные вещества, в состав которых входят катионы металла и анионы кислотного остатка. Иногда в состав солей входят водород или гидроксид-ион.

  Соли делятся на 4 группы: средние (метал + кислотный остаток), кислые (метал + Н + кислотный остаток), основные (метал + ОН + кислотный остаток), комплексные(K[Al(OH)4])

  Средние

1.Диссоциация

          NaCl → Na+ + Cl—

2. Термическое разложение

          CaCO3 → CaO + CO2

3. Взаимодействие солей с металлами

          Fe + CuSO4  → FeSO4 + Cu

4. Гидролиз

          Na2 CO3 + H2 O → NaOH + NaHCO3

5.Взаимодействие с кислотами

          K2 CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2 +H2 O

6. Взаимодействие с основаниями

          Fe(NO3)3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaNO3

7.Взаимодействие с солями

          AgCl + 2Na2 S2 O3 → Nа3 [Ag(S2 O3)2] + NaCl

Кислые

1.Диссоциация.

         NaHCO3 → Na + +HCO3 —      HCO3− → H + + CO3 2-

2. Термическое разложение

          Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2 O

3. Взаимодействие солей со щелочью.

          Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 → 2BaCO3 + 2H2 O

Основные

1.Термическое разложение

      [Cu(OH)]2 CO3 → 2CuO + CO2 + H2 O

2.Взаимодействие с кислотами

      Sn(OH)Cl + HCl →  SnCl2 + H2 O

3. Диссоциация

          Mg(OH)Cl → Mg(OH)+ + Cl—     Mg(OH)+ → Mg2+ + OH— 

Комплексные

1.Взаимодействие с кислотами

      Na[Al(OH)4] + 4HCl(изб.) → NaCl + AlCl3 + 4H2 O

      Na[Al(OH)4] + HCl(нед.) → NaCl + Al(OH)3 + H2 O

2.Диссоциация

      K[Al(OH)4] → K++ [Al(OH)4] — 

 3. Взаимодействие с сероводородом

      K[Al(OH)4]+ H2 S → KHS+Al(OH)3 ↓ +H2 O

4. Взаимодействие с кислотными оксидами

      K[Al(OH)4]+CO2 → KHCO3+Al(OH)3 ↓

5.Термическое разложение

      K[Al(OH)4] → KAlO2 +2H2 O

  • Кислоты

это сложные вещества, состоящие из атомов водорода (которые могут замещаться на атомы металлов) и кислотных остатков.

 1. Диссоциация

       HNO3 → H + + NO -3

2. Разложение

       H2CO3 → H2O + CO2 ↑

3. Взаимодействие с металлами (до Н)

       Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 ↑

4. Взаимодействие с основаниями

       H3 PO4+3NaOH →Na 3 PO4+3H2O

5. Взаимодействие с солями

       BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl↑

6. Взаимодействие с основными оксидами

       K2O + 2HNO3 → 2KNO3 + H2O

7. Взаимодействие с амфотерными оксидами

        2HNO 3 +ZnO → Zn(NO3) 2+H2O

Алгоритм решения

На самом деле все задачи уникальны и сложны по-своему. Очень трудно составить один алгоритм для решения всех задач. Можно только выявить некоторые базовые модули, определяющие общую стратегию и основные этапы решения задачи. А уже из них выстраивать ход решения, наполняя пустой алгоритм содержанием.

Поэтому я разработал алгоритм, которым можно пользоваться при решении этих задач

А) Определяем тип задачи

Б) Структурируем все данные (пишем дано)

В) Проводим анализ условия  (составляем уравнения химических реакций, о которых упоминается в условии задачи)

Г) Устанавливаем логические связи (формулируем главный вопрос задачи, т.е. находим вещество, количество которого необходимо рассчитать, и логическую цепочку, связывающую количество этого вещества с веществами, количество которых мы знаем или можем вычислить).

Д)Решаем задачу

Примеры решения задач по алгоритму

Задача на электролиз

Электролиз 640  г 15%-го раствора сульфата меди(II) прекратили, когда масса раствора уменьшилась на 32,0  г. К образовавшемуся раствору добавили 400  г 20%-го раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю щёлочи в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

А) Определяем тип задачи

Данная задача относится к типу задач на электролиз. Нужно вспомнить что мы знаем про электролиз.

Электролиз (греч. elektron — янтарь + lysis — разложение) — химическая реакция, происходящая при прохождении постоянного тока через электролит. Это разложение веществ на их составные части под действием электрического тока.

Процесс электролиза заключается в перемещении катионов (положительно заряженных ионов) к катоду (заряжен отрицательно), и отрицательно заряженных ионов (анионов) к аноду (заряжен положительно).

  • NaCl + H2O → H2 + Cl2 + NaOH
  • CuSO4 + H2O → Cu + O2 + H2SO4

Медь относится к малоактивным металлам, поэтому сама в чистом виде выделяется на катоде. Анион кислородсодержащий, поэтому в реакции выделяется кислород. Сульфат-ион никуда не исчезает, он соединяется с водородом воды и превращается в серую кислоту.

  • В безводных расплавах реакции записываются еще проще: вещества распадаются на составные части:

           AlCl3 → Al + Cl2

           LiBr → Li + Br2

Если в условии задачи электролиз прекратили, то в дальнейшем взаимодействует не только продукт реакции, но и то вещество, которое подверглось электролизу.

Пример:  При проведении электролиза 500  г 16%-го раствора сульфата меди(II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 1,12  л газа (н. у.). К образовавшемуся раствору прибавили 53,0  г 10%-го раствора карбоната натрия. Определите массовую долю сульфата меди(II) в полученном растворе.

В данном случае будет составлено 3 уравнения реакций:

  1. Электролиз сульфата меди (II).
  2. Реакция остатка сульфата меди (II) с карбонатом натрия
  3. Реакция серной кислоты с карбонатом натрия

Б) Структурируем все данные (пишем дано)

  m (р-ра)(CuSO4)=640г

  w (CuSO4)=15%

  m (р-ра)(NaOH)=400г

  w (NaOH)=20%

В) Проводим анализ условия  (составляем уравнения химических реакций, о которых упоминается в условии задачи)

1) 2 CuSO4 + 2 H2O → O2 + 2 H2SO4 + 2 Cu

(электролиз 640  г 15%-го раствора сульфата меди(II) прекратили)

2) H2SO4 + 2 NaOH → 2 H2O+ Na2SO4

(К образовавшемуся раствору добавили 400  г 20%-го раствора гидроксида натрия)

3) CuSO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2

(так как электролиз прекратили, в нём осталась какая-то доля сульфата меди(II), которая тоже будет реагировать с гидроксидом натрия)

Вывод: у нас получилось 3 уравнения реакций по которым мы будем вести вычисления

Г) Устанавливаем логические связи

Требуется найти массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе.

     1.Чтобы найти массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе нужно знать     массу раствора и массу самого гидроксида в этом растворе

W=m(ч.в.)/m(р-ра)*100%

2. Сульфат меди количественно связан с гидроксидом натрия- гидроксида натрия в 2 раза больше (3 реакция)

3. Гидроксид натрия связан с серной кислотой- гидроксида натрия в 2 раза больше (2 реакция)

4. Сульфат меди связан с серной кислотой – равны (1 реакция)

5.Сульфат меди связан с гидроксидом меди- равны (3 реакция)

Д)Решаем задачу

 1.m(ч-в)(CuSO4)= 640г*15%/100% = 96г

2.n(CuSO4)= m/Mr = 96г/160 = 0,6 моль

3.m(ч-в)(NaOH)= 400г*20%/100% = 80г

4.n(NaOH)= m/Mr = 80г/40 = 2 моль

Пусть количество вещества образовавшегося кислорода n(O2) = х моль. Тогда количество вещества образовавшейся меди n(Сu) = 2xмоль. m(O2) = 32x(г), а m(Сu) = 64∙2x = 128x(г). По условию задачи: m(O2) + m(Сu) = 32.
32x + 128x = 32
х = 0,2(моль)

5.n(O2)=0,2 моль, а n(Cu)=0,4 моль,  тогда n( изр)(CuSO4)=0,4 моль

6. n(ост)(CuSO4)(3ур.)=0,2 моль, а n(NaOH) в 2 раза больше (по  3 уравнению).

n(NaOH)=0,4 моль (в 3 реакции)

7.m(NaOH)=0,4 моль*40г/моль=16г

8.n( изр)(CuSO4)(1ур)=n(H2SO4)=0,4 моль

9.m(1ур)(H2SO4)=0,4 моль*98г/моль=39,2г

10.n(2ур.)(NaOH) в 2 раза больше n(H2SO4)     (по 2 реакции)

              n (2ур.) (NaOH)=0,8 моль

11.n(изр)(NaOH)=0,8+0,4=1,2 моль

12.n(ост)(NaOH)=2 моль-1,2 моль=0,8моль

13.m(ост)(NaOH)=0,8*40=32г

14.n(Cu(OH2)=n(CuSO4)=0,2 моль (по 3 реакции)

15.m(Cu(OH2)=0,2 моль *98г/моль=19,6 г

16.m(кон.раств.)=m(CuSO4)+ m(NaOH)-32г- m(Cu(OH2)=640+400-32- 19,6=988,4г

17.w(NaOH)= m(NaOH)/ m(кон.раств.)=32г*100%/988,4г=3,24%

Ответ: w(NaOH)= 3,24%

Задача на кристаллогидрат

Смесь цинка и цинкового купороса (ZnSO4 · 7H2O) полностью растворилась в 160 г раствора гидроксида натрия, при этом выделилось 2,24 л газа (н.у.) и образовался раствор массой 172,04 г. Вычислите массовые доли солей в полученном растворе

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

А) Определяем тип задачи

Кристаллогидраты — это сложные вещества, которые содержат в кристаллической решетке молекулы воды.

Многие соединения (чаще всего соли) выкристаллизовываются из водных растворов в виде кристаллогидратов.

При расчёте молярной массы нельзя забывать про воду.

Пример: ZnSO4 · 7H2O

    Его молярная масса будет не 161г/моль, а 287г/моль (161 — ZnSO4 ,126 — 7H2O)

Часто встречающиеся кристаллогидраты в ЕГЭ

Кристаллогидрат

Тривиальное название/ название по систематической номенклатуре

Na2CO3 · 10H2O

Кристаллическая сода, декагидрат карбоната натрия

CaSO4 · 2H2O

Гипс, дигидрат сульфата кальция

CuSO4 · 5H2O

Медный купорос, пентагидрат сульфата меди(II)

Na2SO4 · 10H2O

Кристаллическая сода, декагидрат карбоната натрия

FeSO4 · 7H2O

Железный купорос, гептагидрат сульфата железа(II)

ZnSO4 · 7H2O

Цинковый купорос, гептагидрат сульфата цинка(II)

Б) Пишем «дано» исходя из условия задачи

m(NaOH)=160г

V(H2)=2,24л

m(кон.раств.)=172,04г

В) Проводим анализ условия  (составляем уравнения химических реакций, о которых упоминается в условии задачи)

 1) ZnSO4 + 4NaOH → Na2 [Zn(OH)4] + Na2SO4 

    (Смесь цинка и цинкового купороса (ZnSO4 ·7H2O) полностью растворилась в 160 г  раствора гидроксида натрия)

 2) Zn + 2NaOH + 2H2O → Na2 [Zn(OH)4] + H2 

   (Смесь цинка и цинкового купороса (ZnSO4 · 7H2O) полностью растворилась в 160 г раствора гидроксида натрия)

Г) Устанавливаем логические связи

Требуется найти массовые доли солей в полученном растворе

 1.Чтобы найти массовые  доли солей в полученном растворе нужно знать     массу раствора и массу самих солей в этом растворе

    W=m(ч.в.)/m(р-ра)*100%

2. Цинк связан с водородом –равны (2 реакция)

3. Сульфат натрия связан с сульфатом цинка- равны(1 реакция)

Д)Решаем задачу

1.n(H2)=2,24л/22,4л/моль=0,1 моль

2.m(H2)=0,1 моль*2 г/моль=0,2 г

3. n(Zn)= n(H2)=0,1 моль

4. m(Zn)= 0,1 моль* 65г/моль=6,5г

5. m(кон.раств.)= m(исх)+m(Zn)+m(ZnSO4 · 7H2O)-m(H2)

    m(ZnSO4 · 7H2O)=m(кон.раств.)-m(исх)— m(Zn)-m(H2)=172,04г-160г-6,5г+0,2г=5,74г

6.n (ZnSO4 · 7H2O)=n(ZnSO4)=5,74г/287г/моль=0,02 моль

7.n(Na2SO4)=n(ZnSO4)= 0,02 моль

 8.n(Na2 [Zn(OH)4])=n(Zn)+ n(ZnSO4)=0,1 моль+0,02 моль=0,12 моль

 9. m(Na2SO4)=0,02 моль*142г/моль=2,84г

10. m(Na2 [Zn(OH)4])=0,12 моль*179г/моль=21,48г

11.w(Na2SO4)=2,84г/172,04г*100%=1,65%

12. w(Na2 [Zn(OH)4])=21,48г/172,04г*100%=12,49%

Ответ: w(Na2SO4)= 1,65%; w(Na2 [Zn(OH)4])=12,49%

Задача на пластинку

Навеску оксида меди(II) массой 12,0 г растворили в 200 г 9,8 %-й серной кислоты. В полученный раствор опустили железную пластинку, выдержали до прекращения реакции и удалили из раствора. Найдите массовую долю соли в полученном растворе. Примите Ar(Cu)=64. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

А) Определяем тип задачи

Данная задача относится к типу задач на пластинку. Решая задачи, важно понимать, что реакции металлов с солями являются окислительно-восстановительными и протекают на поверхности металла, погруженного в раствор соли а выделившийся в результате реакции металл осаждается на данной поверхности.

Б) Пишем «дано» исходя из условия задачи

m(CuO)=12,0г

m(H2SO4)=200г

w(H2SO4)=9,8%

Ar(Cu)=64

В) Проводим анализ условия  (составляем уравнения химических реакций, о которых упоминается в условии задачи)

1) CuO+ H2SO4→ CuSO4+ H2O

(Навеску оксида меди(II) массой 12,0 г растворили в 200 г 9,8 %-й серной кислоты)

2) CuSO4+Fe→FeSO4+Cu

(В полученный раствор опустили железную пластинку, выдержали до прекращения реакции и удалили из раствора)

3) H2SO4+ Fe→ FeSO4+ H2

( В полученный раствор опустили железную пластинку, выдержали до прекращения реакции и удалили из раствора)

Г) Устанавливаем логические связи

Требуется найти массовую долю соли в полученном растворе

1.Чтобы найти массовую  долю соли в полученном растворе нужно знать     массу раствора и массу самой соли в этом растворе      

W=m(ч.в.)/m(р-ра)*100%

2.Сульфид меди связан с оксидом меди — равны (1 реакция)

3.Сульфид железа связан с сульфидом меди – равны (2 реакция)

4.Серная кислота связана с оксидом меди – равны

5.Сульфид железа связан с серной кислотой – равны (3 реакция)

Д)Решаем задачу

1)n(CuO)=12/80=0,15 моль

2) m(H2SO4)=200*9,8%/100%=19,6г

3) n(H2SO4)=200*0,098/98=0,2 моль

4) n(CuSO4)= n(CuO)=0,15 моль (1 реакция)

5) n(FeSO4)= n(CuSO4)= )=0,15 моль (2 реакция)

6) n(H2SO4)= n(CuO)=0,15 моль

7) n(H2SO4)=0,2 моль-0,15 моль=0,05 моль (3 реакция)

8) n(FeSO4)= n(H2SO4)=0,05моль (3 реакция)

9)m(FeSO4)=(0,15+0,05)*152=30,4г

10)m(H2O в FeSO4)= m(H2O в H2SO4)+ m(H2O) =  (200 -19,6)+0,15*18= 183,1г

11)mраств(FeSO4)=m(FeSO4)+m(H2O)=30,4+183,1= 213,5

12) w(FeSO4)=30,4*100/213,5=14,2%

Ответ: w(FeSO4)= 14,2%

Задача на выход реакции

При взаимодействии в сернокислой среде 17,4 г диоксида марганца с 58 г бромида калия при 77%-ном выходе выделился бром. Какой объём (н. у.) пропена может провзаимодействовать с полученным количеством брома?

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

А) Определяем тип задачи

Данная задача относится к типу задач на выход реакции. Выход продукта реакции (выход реакции) — это коэффициент, определяющий полноту протекания химической реакции. Он численно равен отношению количества (массы, объема) реально полученного продукта к его количеству (массе, объему), которое может быть получено по стехиометрическим расчетам (по уравнению реакции).

Б) Пишем «дано» исходя из условия задачи

m (MnO2)=17,4г

m (KBr)=58г

η=77%=0,77

В) Проводим анализ условия  (составляем уравнения химических реакций, о которых упоминается в условии задачи)

1)MnO2+2KBr+2 H2SO4 →MnSO4+Br2+K2SO4+2 H2O

(При взаимодействии в сернокислой среде 17,4 г диоксида марганца с 58 г бромида калия при 77%-ном выходе выделился бром)

2)C3H6+Br2→C3H6Br2

(Какой объём (н. у.) пропена может провзаимодействовать с полученным количеством брома)

Г) Устанавливаем логические связи

1)Требуется найти объём пропена. Что бы найти объём нужно знать его количество

V=n • 22.4 (л/моль)

2)Бром связан с диоксидом марганца – равны (1 реакция)

3)Пропен связан с бромом – равны (2 реакция)

Д)Решаем задачу

1) n(MnO2)=17,4/81=0,2 моль

2) n(KBr)=58/119=0,49

        KBr – избыток

3) n(Br2)= n(MnO2)=0,2 моль (1 реакция)

4) n(Br2)=0,2 моль*0,77=0,154 моль (с учётом выхода реакции)

5) n(C3H6)= n(Br2)=0,154 моль (2 реакция)

6)V(C3H6)=0,154 моль *22,4 л/моль=3,450 л

Ответ: V(C3H6)= 3,450 л

Задача на расстворимость

Растворимость карбоната аммония составляет 96 г на 100 г воды. Приготовили насыщенный раствор с 250 мл воды, разделили его на две колбы. В первую колбу добавили избыток твёрдого гидроксида натрия и нагрели, а во вторую — 250 г соляной кислоты (тоже в избытке). При этом из второй колбы выделилось в три раза меньше газа (при одинаковых условиях), чем из первой. Определите массовую долю соли во второй пробирке. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

А) Определяем тип задачи

Данная задача относится к типу задач на растворимость.

Б) Пишем «дано» исходя из условия задачи

    m(H2O)=250г

m(HCl)=250г

В) Проводим анализ условия  (составляем уравнения химических реакций, о которых упоминается в условии задачи)

1) (NH4)2CO3+2NaOH→Na2CO3+NH3+2H2O

 (В первую колбу добавили избыток твёрдого гидроксида натрия и нагрели)

2) (NH4)2CO3+2HCl→2NH4Cl+H2O+CO2

     (а во вторую — 250 г соляной кислоты (тоже в избытке))

Г) Устанавливаем логические связи

Требуется найти массовую долю соли во 2 пробирке

1.Чтобы найти массовую  долю соли во 2 пробирке  нужно знать     массу раствора и массу самой соли в этом растворе

    W=m(ч.в.)/m(р-ра)*100%

2)Углекислый газ связан с карбонатом амония – равны (2 реакция)

3)Хлорид амония связан с карбонатом амония – в 2 раза меньше (2 реакция)

Д)Решаем задачу

1) m((NH4)2CO3)= 96г – m(H2O)=100г

    m((NH4)2CO3)=x г — m(H2O)=250г

   m((NH4)2CO3)=96г*250г/100г=240г

2)n((NH4)2CO3)=240г/96г/моль=2,5 моль

3) Пусть n((NH4)2CO3) во 2 колбе = х моль, тогда n((NH4)2CO3) в 1 колбе       =1,5х моль

х+1,5х=2,5

х=1 моль          n((NH4)2CO3)=1 моль (2 реакция)

4)m((NH4)2CO3)=1 моль*96г/моль= 96г (2 реакция)

5) m раств((NH4)2CO3)=196г

6) n(CO2)= n((NH4)2CO3)=1 моль (2 реакция)

7) m(CO2)=1 моль *44г/ моль =44г

8) n (NH4Cl)=2 n((NH4)2CO3)=2 моль (2 реакция)

9) m(NH4Cl)= 2 моль * 53,5 г/моль= 107 г

10)w(NH4Cl)= m(NH4Cl)/ (m раств((NH4)2CO3)+ m(HCl) — m(CO2))*100%=107г/(196+250-44)*100%=107г/402г*100%=26,6%

Ответ: w(NH4Cl)= 26,6%

Источник

Сегодня у нас урок химии 108 – Задачи на кристаллогидраты с решениями. Как изучить? Полезные советы и рекомендации – повторите уроки по химии соответствующих классов неорганических соединений. При возникновении вопросов оставьте свои комментарии, или свяжитесь со мной на адрес: beev.aues@yandex.ru

  1. Cколько молей воды содержит кристаллогидрат хлорида бария, если при приготовлении 60 г 10,4%-го раствора BaCI2израсходовано 7,32 г кристаллогидрата?

Решение:

m(BaCI2) = 60 ⃰10,4/100 =  6,24 г;

m(Н2О) = 7,32 – 6,24 = 1,08 г;

М(BaCI2) = 208 г/моль;

М(Н2О) = 18 г/моль;

n(BaCI2) =  6,24/208 = 0,03 моль;

n(Н2О) =  1,08 /18 = 0,06 моль;

n(Н2О) : n(BaCI2) = 0,06 : 0,03 = 2 :1;

Формула кристаллогидрата — BaCI2*2Н2О

Ответ: 2.

  1. Какую массу медного купороса (CuSO4*5Н2О) следует прибавить к 300 г воды, чтобы получить 15 %-й растворсульфата меди? (Ответ округлите до десятых)

Решение:

М(CuSO4) = 160 г/моль;

М(CuSO4*5Н2О) = 250 г/моль;

m(Н2О) = 250 – 160 = 90 г – в 1 моле кристаллогидрата;

Обозначим через X массу CuSO4*5Н2О.

m(CuSO4) = 90Х/250 = 0,36Х.

m(р-ра) = 300 + Х

Можно составить пропорцию:

в 100 г р-ра сод-ся 15 г CuSO4

в (300 + Х) г р-ра сод-ся 0,36Х г CuSO4

или, 100*0,36Х = 15 ⃰ (300 + Х)

Х = 214,3 г.

Ответ: 214,3.

  1. Сколько г Na2SO4*10Н2О потребуется, чтобы приготовить 140 мл 20%-го раствора сульфата натрия с плотностью 1,085 г/мл. (Ответ округлите до сотых)

Решение:

М(Na2SO4) = 142 г/моль;

М(Na2SO4*10Н2О) = 322 г/моль;

m(р-ра) = 140*1,085 = 151,9 г;

m(Na2SO4 в р-ре) = 151,9 *20/100 = 30,38 г;

m(Na2SO4*10Н2О) = 322*30,38/142 = 68,89 г.

Ответ: 68,89.

  1. Вычислите количество молей воды в составе одного из кристаллогидратов сульфата натрия, если при обезвоживании 1 моля кристаллогидрата потеря массы составляет 47,1 %. (Ответ округлите до целых)

Решение:

Формула неизвестного кристаллогидрата — Na2SO4*ХН2О

М(Na2SO4) = 142 г/моль;

М(Н2О) = 18 г/моль;

При обезвоживании теряется 47,1 % Н2О;

Тогда, Na2SO4 = 100 – 47,1 = 52,9 %.

М(Na2SO4*ХН2О) = 142 ⃰100/52,9 = 268,431 г;

m(Н2О) = 268,431 – 142 = 126,431 г;

n(Н2О) =  126,431/18 = 7,024 моль;

Формула кристаллогидрата — Na2SO4*7Н2О

Ответ: 7.

  1. В воде растворили 44,8 г кристаллогидрата сульфата железа (II). При титровании этого раствора, подкисленного серной кислотой, израсходовано 200 мл 0,2 М. раствора перманганата калия. Установите количество молей воды в составе кристаллогидрата.

Решение:

Реакция идет посхеме: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

n(KMnO4) =  200 ⃰0,2/1000 = 0,04 моль;

n(FeSO4) =  10 ⃰0,04/2 = 0,2 моль;

М(FeSO4) = 152 г/моль;

m(FeSO4) = 152 ⃰0,2 =  30,4 г;

m(Н2О) в кристаллогидрате = 44,8 – 30,4 = 14,4 г;

М(Н2О) = 18 г/моль;

n(FeSO4) : n(Н2О) = 30,4/152 : 14,4/18 =     0,2 : 0,8 = 1 : 4;

Формула кристаллогидрата — FeSO4 ⃰4Н2О

Ответ: 4.

  1. Растворимость сульфата меди в воде при 30 oС равна 25 г. Какая масса (г) кристаллогидрата CuSO4*5H2O потребуется для получения 375 г насыщенного раствора сульфата меди при этой температуре?

Решение:

Если нет каких-либо оговорок, растворимость (коэффициент растворимости) показывает массу вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя при образовании насыщенного раствора.

Если растворить 25 г CuSO4 в 100 г воды, то получится 125 г насыщенного раствора. Из этого, найдем массу CuSO4, которая будет содержаться в 375 г раствора.

m(CuSO4) = 375*25/125 = 75 г;

Далее, рассчитаем массу CuSO4*5H2O, в которой содержится 75 г CuSO4.

М(CuSO4) = 160 г/моль;

М(CuSO4*5Н2О) = 250 г/моль;

m(CuSO4*5Н2О) = 75*250/125 = 150 г;

Таким образом, для получения 375 г насыщенного раствора сульфата меди при 30 oС, к 150 г CuSO4*5Н2О следует добавить 375 – 150 = 225 г воды.

Ответ: 150.

  1. Путем нагревания до 128 oС гипса (CaSO4 *2H2O) получают жженный гипс (алебастр). При этом, гипс теряет ¾ воды по массе. Определите формулу жженного гипса.

Решение:

М(Н2О) = 18 г/моль;

m(Н2О) в кристаллогидрате = 18 ⃰2 = 36 г;

m(Н2О) которая теряется = 36 ⃰3/4 = 27 г;

m(Н2О) которая остается = 36 – 27 = 9 г;

n(Н2О) которая остается = 9/18 = 0,5 моль;

Формула жженого гипса: CaSO4 *0,5H2O.

Ответ: CaSO4 *0,5H2O.

  1. Какова формула кристаллогидрата КОН, если известно, что он содержит 39,1% воды по массе?

Решение:

М(Н2О) = 18 г/моль;

М(КОН) = 56 г/моль;

m(КОН) = 100 – 39,1 = 60,9%;

n(КОН) : n(Н2О) = 60,9/56 : 39,1/18 = 1,0875 : 2,1722 = 1:2;

Формула кристаллогидрата КОН: КОН *2H2O.

Ответ: КОН *2H2O.

  1. В соответствии с ГОСТом медный купорос должен содержать от 25,1 до 25,2% меди. Каково содержание (в %) кристаллогидрата CuSO4*5H2O в медном купоросе, содержащем 25,2% меди по массе?

Решение:

М(Cu) = 64 г/моль;

М(CuSO4) = 160 г/моль;

М(CuSO4*5Н2О) = 250 г/моль;

ω(Cu) = 25,2 *250/64 = 98,4375%;

Ответ: 98,4375.

  1. Коэффициент растворимости сульфата кобальта в воде равен 36,06 г. Имеется 250 мл его насыщенного раствора при 20 oС плотностью 1,488 г/см3. Вычислите для этого раствора: а) массовую долю безводной соли; б) массовую долю кристаллогидрата CoSO4*7H2O; в) молярную концентрацию безводной соли; г) массу (кг) безводной соли в 1л раствора.

Решение:

а) m(р-ра) = 250*1,488 = 372 г;

m(CoSO4) = 372*36,06/136,06 = 98,59 г;

ω(CoSO4) = 98,59 *100/372 = 26,5 %;

б) М(CоSO4) = 155 г/моль;

М(CоSO4*7Н2О) = 281 г/моль;

m(CоSO4*7Н2О) = 281*98,59/155 = 178,73 г;

m(Н2О) = 372 – 178,73 = 193,27 г — чистой, без кристаллизационной;

ω(CоSO4*7Н2О) = 178,73 *100/372 = 48,05 %;

в) n(CоSO4) = 98,59/155 = 0,64 моль;

С(CоSO4) = 0,64*1/0,25 = 2,56 моль/л;

г) m(CoSO4) = 98,59 *1/0,25 = 394,36 г = 0,39436 кг – в 1 л раствора.

Ответ: а – 26,5; б – 48,05; в – 2,56; г – 0,39436.

  1. Сколько г 10 %-го раствора нитрата кальция и кристаллогидрата Ca(NO3)2 *4H2O необходимо взять, чтобы приготовить 180 г 25 %-го раствора нитрата кальция?

Решение:

М(Ca(NO3)2) = 164 г/моль;

М(Ca(NO3)2*4Н2О) = 236 г/моль;

Масса Ca(NO3)2, которая должна содержаться в 180 г 25 %-го раствора нитрата кальция равна:

m(Ca(NO3)2) = 180*25/100 = 45 г;

Обозначим через «Х» массу 10 %-го раствора нитрата кальция, через «Y1» массу нитрата кальция в нем.

Масса кристаллогидрата Ca(NO3)2*4H2O будет равна: 180 – Х. Обозначим массу Ca(NO3)2 в нем как «Y2»

Тогда, можно составить пропорцию:

в 100 г 10 %-го г р-ра сод-ся 10 г Ca(NO3)2

в «Х» г 10 %-го р-ра сод-ся «Y1» г Ca(NO3)2

Оттуда, Y1 = 10 Х/100 = 0,1Х;

Для кристаллогидрата можно составить пропорцию:

в 236 г Ca(NO3)2 *4H2O сод-ся 164 г Ca(NO3)2

в «180 – Х» г Ca(NO3)2*4H2O сод-ся «Y2» г Ca(NO3)2

Оттуда, Y2 = (180 – Х)*164/236;

Далее: Y1 + Y2 = 45;

0,1Х + (180 – Х)*164/236 = 45;

Оттуда, Х = 134,62 г — масса 10 %-го раствора нитрата кальция;

Масса кристаллогидрата Ca(NO3)2 *4H2O будет равна: 180 – 134,62 = 45,38 г.

Ответы: 134,62 г 10 %-го раствора Ca(NO3)2, 45,38 г Ca(NO3)2*4H2O

Это у нас был урок по химии 108 – Задачи на кристаллогидраты с решениями.

Подружитесь со мной:

Источник

20 марта 2021

В закладки

Обсудить

Жалоба

Кристаллогидраты — это сложные вещества, которые содержат в кристаллической решетке молекулы воды.

Пример 1

Сколько граммов десятиводного кристаллогидрата потребуется для приготовлен 300 г 5,3%-го раствора карбоната натрия? Ответ приведите с точностью до десятых)

Пример 2

Какую массу железного купороса (FeS04*7H20) надо взять, чтобы приготовить 1,25 л раствора сульфата железа с массовой долей 9%, если плотность этого раствора 1,086 г/мл? Ответ приведите с точностью до десятых.

Пример 3

В 200 г воды растворили 85,8 г кристаллической соды (десятиводного карбоната натрия). Чему равна массовая доля карбоната натрия в полученном растворе? Ответ дайте в процентах и округлите до ближайшего целого числа.

Источник

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Задачи на крисс кросс наследование егэ биология
  • Задачи на крис кросс егэ
  • Задачи на кредиты с решением егэ профильный как решать
  • Задачи на кредиты егэ формулы
  • Задачи на кредиты егэ профильный уровень с решением