Задачи на выход продукта химической реакции. Как решать задачи на выход продукта реакции. Что такое выход продукта химической реакции. Теоретическое и практическое количество продукта химической реакции.
При решении задач на расчеты по уравнениям химических реакций мы принимаем, что в ходе реакции образуется точно рассчитанное количество продукта, исходя из мольного соотношения реагентов и продуктов. Количество продукта реакции, которое должно получится из реагентов согласно стехиометрическим расчетам — это теоретическое количество (масса, объем) или теоретический выход продукта реакции nтеор.
Однако на практике это соотношение не выполняется, и в большинстве случаев образуется меньшее количество продукта реакции, чем было рассчитано — практическое количество (масса, объем) или практический выход продукта реакции nпр.
Практический и теоретический выход не совпадают в силу разных причин — неэффективные соударения реагирующих частиц, побочные процессы, потери в ходе проведения реакции и т.д.
Обратите внимание! Понятия теоретического или практического количества реагента не существует. Ведь мы всегда берем определенное количество реагентов. А вот вступать в реакцию не полностью реагенты могут.
Массовая (мольная, объемная) доля выхода продукта реакции η или ω — это соотношение массы (количества вещества, объема) продукта, которая практически получена в ходе реакции, mпр., к массе (количеству, объему) продукта, которая рассчитана теоретически, mтеор.:
η = mпр./mтеор.
Массовую (мольную, объемную) долю выхода продукта реакции можно выражать в долях, а можно в процентах:
η = mпр./mтеор.·100%
Рассмотрим несколько задач на определение и использование выхода продукта реакции.
1. Какое количество вещества аммиака получится при действии избытка раствора гидроксида натрия на 500 г сульфата аммония, если выход в данной реакции 70%?
Решение.
2NaOH + (NH4)2SO4 = Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O
Количество вещества сульфата аммония:
n((NH4)2SO4) = m/M = 500/132 = 3,79 моль
Теоретическое количество аммиака:
nтеор.(NH3) = 2·n((NH4)2SO4) = 2·3,79 = 7,58 моль
Зная мольную долю выхода продукта реакции, определим практический выход аммиака:
nпр.(NH3) = η·nтеор.(NH3) = 0,7·7,58 = 5,3 моль
Ответ: nпр.(NH3) = 5,3 моль
2. При хлорировании метана объемом 112 л (н. у.) получен дихлорметан массой 255 г. Определите долю выхода дихлорметана.
Решение.
CH4 + 2Cl2 = CH2Cl2 + 2HCl
Количество вещества метана:
n(CH4) = V/Vm = 112/22,4 = 5 моль
Теоретическое количество дихлорметана:
nтеор.(CH2Cl2) = n(CH4) = 5 моль
mтеор.(CH2Cl2) = M·nтеор.(CH2Cl2) = 85 г/моль·5 моль = 425 г
Масса дихлорметана, которая приведена в условии задачи — это практический выход дихлорметана.
Доля выхода дихлорметана:
η = mпр./mтеор. = 255/425 = 0,6 или 60%
Ответ: выход продукта реакции 60%
3. Определите массу оксида меди (II), которая потребуется для получения 500 г нитрата меди, если доля выхода в реакции взаимодействия оксида меди с HNO3 составляет 92%?
4. Определите объем (н.у., л) аммиака, который получится при действии избытка раствора гидроксида натрия на 48 г карбоната аммония, если выход в реакции составляет 70%?
5. Определите массу соли, г, которая образуется при растворении в избытке азотной кислоты 80 г оксида меди (II), если выход в реакции составляет 80%?
6. При термическом разложении 1700 г нитрата натрия было получено 174,4 л кислорода (н.у.). Определите массовую долю выхода в этой реакции.
7. Рассчитайте массу оксида магния, которая образуется при разложении гидроксида магния массой 50 г, если реакция разложений прошла с выходом 95,5%.
8. Какая масса бензола (кг) может получиться из 369,6 м3 (н.у.) ацетилена, если доля выхода бензола составила 65% от теоретически возможного?
9. Определите массу спирта, полученного при гидратации 40 л пропилена (н.у.), если доля выхода продукта реакции составляет 65% от теоретически возможного.
10. Определите долю выхода в реакции каталитического окисления аммиака кислородом, если при окислении 10 моль аммиака образуется 200 л оксида азота (II) при н.у.?
11. Пары брома объемом 20 л смешали с избытком водорода, в результате из смеси выделили 32 л бромоводорода. Определите долю выхода, %, если объемы газов измерялись при одинаковых условиях.
12. Оксид кальция массой 0,64 кг нагрели до 1200° С с достаточной массой оксида кремния (IV). Масса образовавшегося силиката кальция оказалась равной 1,024 кг. Определите выход (%) реакции соединения.
13. Из 36 г метанола было получено 24 г диметилового эфира. Рассчитайте выход реакции дегидратации
14. Углекислый газ объемом 6 л (н.у.) пропустили над раскалённым углем, продукт реакции пропустили через избыток известковой воды, после чего собрали 7,2 л (н.у.) газа. Определите степень превращения углекислого газа, %.
15. Определите массу, г нитрата аммония, которая содержалась в растворе, если при действии на этот раствор избытка гидроксида кальция выделилось 6 г аммиака. Реакция прошла с выходом 88,2 %.
16. При термическом разложении не загрязненного примесями карбоната кальция образовалось 20 г оксида кальция. Известно, что реакция прошла с выходом 85%. Вычислите массу карбоната кальция, взятого для проведения реакции разложений и объем (н.у.) образовавшегося углекислого газа.
17. Какой объем пропана (н.у.) потребуется для получения 42 г пропена, если доля выхода продуктов реакции составляет 60% от теоретически возможного?
18. При бромировании пентена-2 массой 8,4 г получен 2,3-дибромпентан массой 24,3 г. Определите долю выхода продукта реакции.
19. Из 69 г этанола получен бутадиен-1,3 массой 36,85 г. Определите массовую долю выхода продукта реакции.
20. При бромировании 5,4 г дивинила избытком брома образуется 28,2 г 1,2,3,4-тетрабромбутана. Определите выход продукта реакции.
21. Определите, какая масса 2-метилбутана необходима для получения 46,24 г изопрена, если доля выхода продукта реакции составляет 85%?
22. Определите объем метана, который потребуется для получения 63 л ацетилена (н.у.), если доля выхода продуктов реакции составляет 70% от теоретически возможного.
23. Определите, какую массу уксусного альдегида можно получить по реакции Кучерова из 11,2 л ацетилена (н. у.), если доля выхода продуктов реакции составляет 80% от теоретически возможного?
24. При действии избытка воды на 48 г технического карбида кальция, содержащего 10% примесей, образовался ацетилен объемом 10,08 л (н.у.). Определите долю выхода продукта реакции.
25. Определите массу технического карбида алюминия, содержащего 7% примесей, необходимого для получения 56 л метана (н.у.), если доля выхода продуктов реакции составляет 70% от теоретически возможного.
26. Из 179,2 л бутана (н.у.) с объемной долей примесей 25% двухстадийным синтезом получен бутанол-2 массой 159,84 г. Доли выхода продуктов на первой и второй стадиях одинаковы. Определите доли выхода продуктов реакций.
27. Циклогексан массой 16 г сожгли в избытке кислорода и полученный углекислый газ пропустили через избыток раствора гидроксида кальция, в результате чего выпал осадок массой 90 г. Определите массовую долю негорючих примесей в циклогексане, если доля выхода продуктов горения составляет 90% от теоретически возможного.
28. При нитровании 46,8 г бензола получен нитробензол массой 66,42 г. Определите выход продуктов реакции.
Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Из 150 кг природного известняка при взаимодействии с азотной кислотой был получен нитрат кальция массой 196,8 кг. Вычислите массовую долю (%) примесей в указанном известняке. (Запишите число с точностью до целых.)
2
При полном сгорании 100 л аммиака выделилось 33,6 л азота. Вычислите объёмную долю (%) примесей в исходном аммиаке. Объёмы газов измерены при одинаковых нормальных условиях. (Запишите число с точностью до целых.)
3
При разложении нитрата меди(II) образовалось 11,2 л оксида азота(IV). Вычислите объёмную долю (%) образовавшегося кислорода. Объёмы газов измерены при одинаковых нормальных условиях. (Запишите число с точностью до целых.)
4
Вычислите объём водорода (л), который можно получить при разложении 224 л метана до простых веществ, если выход реакции равен 80%. Объёмы газов измерены при одинаковых нормальных условиях. (Запишите число с точностью до десятых.)
5
Для полного сгорания 300 г сульфида цинка потребовалось 100,8 л кислорода. Вычислите массовую долю (%) примесей в указанном сульфиде. (Запишите число с точностью до целых.)
Пройти тестирование по этим заданиям
Определение выхода продукта реакции
Массовая (объемная,мольная доля) выхода продукта реакции — — этта) это отношение массы (объема,количества вещества) к массе (объему,количеству вещества) продукта,которая реально получена в ходе реакции.Для решения данных задач используется формула:
• Количество продуктов реакции,которое получается из реагентов по уравнению реакции- это теоретическое количество (масса,объем,количество вещества).В формуле их обозначают соответственно mтеор,Vтеор,nтеор
• Количество продуктов реакции,которое реально получено -это практическое количество (масса,объем,количество вещества).В формуле их обозначают соответственно mпр,Vпр,nпр
• Практические данные всегда меньше теоретических,тк на практике неизбежны потери
• Выход продукта реакции можно измерять в процентах или в долях единицы
1.При хлорировании 112 л метана (н.у.) получено 255 г дихлорметана.Определите выход реакции
2.Определите выход реакции каталитического окисления аммиака кислородом,если при окислении 10 моль аммиака получено 200 л оксида азота(II)
3.0,64 кг оксида кальция прокалили с кремнеземом.В результате реакции получили 1,024 кг силиката кальция.Определите выход продукта реакции в % с точностью до целых
4.Из 36 г метанола дегидратацией получили 24 г диметилового эфира.Рассчитайте выход реакции дегидратации.
5.При бромировании 5,4 г дивинила избытком брома получено 28,2 г 1,2,3,4-тетрабромбутана. Определите выход продукта реакции в %
6.Из 69 г этанола получено 36,85 г бутадиена-1,3.Определите массовую долю практического выхода продукта реакции
7.Определите объем метана,который потребуется для получения 63 л ацетилена (н.у.),если выход реакции составляет 85%
8.Какое количество аммиака получится при действии избытка р-ра гидроксида натрия на 500 г сульфата аммония,если выход реакции составляет 70%?
9.Определите массу оксида меди (II), которая потребуется для получения 500 г нитрата меди, если доля выхода в реакции взаимодействия оксида меди с HNO3 составляет 92%?
10. объем (н.у., л) аммиака, который получится при действии избытка раствора гидроксида натрия на 48 г карбоната аммония, если выход в реакции составляет 70%?
11. Определите массу соли, г, которая образуется при растворении в избытке азотной кислоты 80 г оксида меди (II), если выход в реакции составляет 80%?
12. Найти массу нитрата аммония, которая содержалась в растворе, если при действии на этот раствор избытка гидроксида кальция выделилось 6 г аммиака. Реакция прошла с выходом 88,2 %.
13. При термическом разложении незагрязненного примесями карбоната кальция образовалось 20 г оксида кальция. Известно, что реакция прошла с выходом 85%. Вычислите массу карбоната кальция, взятого для проведения реакции разложения и объем (н.у.) образовавшегося углекислого газа.
14 .Определите массу технического карбида алюминия, содержащего 7% примесей, необходимого для получения 56 л метана (н.у.), если доля выхода продуктов реакции составляет 70% от теоретически возможного.
Расчетные задачи типа «Определение выхода продукта реакции в процентах от теоретического»
Признак
В условии задачи встречается слово «выход». Теоретический выход продукта всегда выше практического.
Понятия «теоретическая масса или объём, практическая масса или объём» могут быть использованы только для веществ-продуктов.
Доля выхода продукта обозначается буквой
(эта), измеряется в процентах или долях.
Также для расчётов может использоваться количественный выход:
I. Первый тип задач
Известны масса (объём) исходного вещества и масса (объём) продукта реакции. Необходимо определить выход продукта реакции в %.
Задача 1. При взаимодействии магния массой 1,2 г с раствором серной кислоты получили соль массой 5, 5 г. Определите выход продукта реакции (%).
1. Записываем краткое условие задачи |
Дано: m (Mg) = 1,2 г m практическая(MgSO4) = 5,5 г _____________________ Найти:-? |
2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты. Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции. |
|
3. Находим по ПСХЭ молярные массы подчёркнутых веществ |
M(Mg) = 24 г/моль M(MgSO4) = 24 + 32 + 4 · 16 = 120 г/моль |
4. Находим количество вещества реагента по формулам |
ν(Mg) = 1,2 г / 24(г/моль) = 0,05 моль |
5. По УХР вычисляем теоретическое количество вещества (νтеор) и теоретическую массу (mтеор) продукта реакции |
m = ν · M mтеор (MgSO4) = M(MgSO4) · νтеор (MgSO4) = = 120 г/моль · 0,05 моль = 6 г |
6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле |
(MgSO4)=(5,5г ·100%)/6г=91,7% Ответ: Выход сульфата магния составляет 91,7% по сравнению с теоретическим |
II. Второй тип задач
Известны масса (объём) исходного вещества (реагента) и выход (в %) продукта реакции. Необходимо найти практическую массу (объём) продукта реакции.
Задача 2. Вычислите массу карбида кальция, образовавшегося при действии угля на оксид кальция массой 16,8 г, если выход составляет 80%.
1. Записываем краткое условие задачи |
Дано: m(CaO) = 16,8 г =80% или 0,8 ___________________ Найти: m практ (CaC2) = ? |
2. Запишем УХР. Расставим коэффициенты. Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции. |
|
3. Находим по ПСХЭ молярные массы подчёркнутых веществ |
M(CaO) = 40 + 16 = 56 г/моль M(CaC2) = 40 + 2 · 12 = 64г/моль |
4. Находим количество вещества реагента по формулам |
ν(CaO)=16,8 (г) / 56 (г/моль) = 0,3 моль |
5. По УХР вычисляем теоретическое количество вещества (νтеор) и теоретическую массу (mтеор) продукта реакции |
|
6. Находим массовую (объёмную) долю выхода продукта по формуле |
m практич (CaC2) = 0,8 · 19,2 г = 15,36 г Ответ: m практич (CaC2) = 15,36 г |
III. Третий тип задач
Известны масса (объём) практически полученного вещества и выход этого продукта реакции. Необходимо вычислить массу (объём) исходного вещества.
Задача 3. Карбонат натрия взаимодействует с соляной кислотой. Вычислите, какую массу карбоната натрия нужно взять для получения оксида углерода (IV) объёмом 28,56 л (н. у.). Практический выход продукта 85%.
1. Записываем краткое условие задачи |
Дано: н. у. Vm = 22,4 л/моль Vпрактич(CO2) = 28,56 л = 85% или 0,85 ____________________ Найти: m(Na2CO3) =? |
2. Находим по ПСХЭ молярные массы веществ, если это необходимо | M (Na2CO3) =2·23 + 12 + 3·16 = 106 г/моль |
3. Вычисляем теоретически полученный объём (массу) и количество вещества продукта реакции, используя формулы:
|
Vтеоретич(CO2) = = 28,56 л / 0,85 = 33,6 л ν(CO2) = 33,6 (л) / 22,4 (л/моль) = 1,5 моль |
4. Запишем УХР. Расставим коэффициенты. Под формулами (из дано) напишем стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции. |
|
5. Находим количество вещества реагента по УХР |
По УХР: , следовательно ν(Na2CO3) = ν(CO2) = 1,5 моль |
6. Определяем массу (объём) реагента по формуле: m = ν · M V = ν · Vm |
m = ν · M m(Na2CO3) = 106 г/моль · 1,5 моль = 159 г |
IV. Решите задачи
Задача №1. При взаимодействии натрия количеством вещества 0, 5 моль с водой получили водород объёмом 4,2 л (н. у.). Вычислите практический выход газа (%).
Задача №2. Металлический хром получают восстановлением его оксида Cr2O3 металлическим алюминием. Вычислите массу хрома, который можно получить при восстановлении его оксида массой 228 г, если практический выход хрома составляет 95 %.
Задача №3. Определите, какая масса меди вступит в реакцию с концентрированной серной кислотой для получения оксида серы (IV) объёмом 3 л (н.у.), если выход оксида серы (IV) составляет 90%.
Задача №4. К раствору, содержащему хлорид кальция массой 4,1 г, прилили раствор, содержащий фосфат натрия массой 4,1 г. Определите массу полученного осадка, если выход продукта реакции составляет 88 %.
Чтобы поделиться, нажимайте
Задачи на тему Выход продукта реакции. Примеси. Потери.
Предлагаем вашему вниманию задачи по теме Выход продукта реакции. Примеси. Потери 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)
-
При восстановлении водородом оксида меди (II) массой 64 кг была получена медь массой 43,52 кг. Укажите выход (%) продукта реакции.
-
а) В избытке кислорода сожгли углерод массой 240 г. Укажите массу (г) оксида углерода (IV), который был получен, если потери в производстве (реакции) составляют 10%.
б) В избытке кислорода сожгли углерод массой 240 г. Укажите массу (г) оксида углерода (IV), который был получен, если практический выход реакции равен 90%.
в) В избытке кислорода сожгли углерод массой 240 г. Укажите массу (г) оксида углерода (IV), который был получен, если исходное вещество содержит 10% примесей по массе.
-
Необходимо получить сернистый газ объёмом 112 дм3. Какую массу серы надо взять, если:
а) потери в производстве 7%;
б) выход оксида равен 93%;
в) сера содержит 7% примесей.
-
Из поваренной соли массой 325 г, содержащей 10% примесей, в лаборатории получили соляную кислоту объёмом 730 мл с массовой долей 20% и плотностью 1,15 г/мл. Сколько (%) это составит от теоретически возможного выхода?
-
При взаимодействии технического карбида кальция массой 93 г с избытком воды выделилось 28 дм3 газа (н.у.). Найдите массовую долю (%) примесей в карбиде.
-
При нагревании при 1200С гидрида бария массой 41,7 г получили два простых вещества, объём водорода составил при этой температуре и нормальном давлении 32,633 л. Вычислите выход (%) реакции разложения.
-
Руда содержит 91% гематита. Какая массу (т) руды требуется для получения железа массой 4000 т, если железо извлекается из руды на 80%?
-
Над нагретой серой массой 20,48 г пропустили водород. Образовавшийся сероводород пропустили через избыток раствора гидроксида калия. Определите массу (г) образовавшегося сульфида, если выход продукта реакции на первой стадии равен 90%, на второй – 85%.
-
При дегидратации насыщенного одноатомного спирта массой 9,2 г с выходом 75% образовался алкен массой 4,2 г. Укажите суммарное число атомов в одной молекуле исходного спирта.
-
Кусочек мела массой 2,5 г, массовая доля карбоната кальция в котором равна 95%, опустили в раствор массой 10 г с массовой долей серной кислоты 33,33%. В результате реакции выделился газ объёмом (н.у.) 500 см3. Определите выход (%) продукта реакции.
Ответы:
- 85
- 792
- 172
- 92
- 14
- 90
- 8416
- 54
- 9
- 94
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