Задачи - особый вид заданий, требующий от ученика применения знаний в новой, незнакомой для него ситуации, по неизвестному заранее алгоритму, в результате чего из определенного набора исходных данных должны быть получены новые факты, сведения, значения величин. Если алгоритм выполнения задания заранее известен, оно превращается из задачи в упражнение , цель которых – совершенствование, превращение умений в навыки, доведение их до автоматизма. Понятно, что граница между этими понятиями временная, и то, что для ученика 8-го класса является задачей, ученик 11-го должен бы выполнять не задумываясь.

Для сдачи ЕГЭ, где типы заданий достаточно стандартны, ученику нужно прежде всего показать знание стандартных алгоритмов вычислений, и только в части С ему возможно встретится задание с неопределенным для него алгоритмом. При подготовке к олимпиадам, где типы заданий более сложны и разнообразны, на первый план выходит именно умение анализировать условие и находить алгоритм решения, т.е. то, что и следует считать умением решать задачи. Разумеется, два эти вида деятельности взаимосвязаны, и умение решать задачи не придет без осознания наиболее общих алгоритмов и подходов к решению задач, и без умения использовать частные алгоритмы.

Классификация химических задач повышенной сложности затруднена тем, что большинство из них – задачи комбинированные. Тем не менее, некоторые часто встречающиеся типы задач можно выделить. Прежде всего, можно разделить расчетные задачи на две больших группы: статические и динамические .

1. В задачах на статику нет процессов. Там описывается некоторое состояние вещества или сложной системы, и, зная одни характеристики этого состояния, надо найти другие. Примером могут служить задачи:

1.1 Расчеты по формуле вещества , характеристикам порции вещества

1.2 Расчеты по характеристикам состава смеси, раствора.

1.3 Определение формулы вещества по его элементному составу.

Как правило, это несложные задачи, часто составная часть более сложных комбинированных задач. Некоторые из этих задач могут встретиться как задачи В9, С5 ЕГЭ по химии, А15 ГИА 9 класса.

2. В задачах на динамику описаны некоторые процессы, чаще всего химические реакции и для их решения кроме характеристик веществ надо использовать и характеристики процессов, чаще всего – уравнения химических реакций. В задачах этой группы можно выделить следующие типы задач повышенной сложности:

2.1 Образование и разложение растворов без протекания химической реакции. Здесь есть задачи простые и более сложные, многоходовые, с участием кристаллогидратов, газов и т.п. Не слишком сложные задачи этого типа обычно представлены в заданиях В9 ЕГЭ по химии.

2.2 Расчет по уравнениям реакций, когда одно из веществ находится в избытке, по нескольким уравнениям реакций. Наиболее характерный тип задач для заданий С4 ЕГЭ по химии.

2.3 Состав раствора, полученного в ходе реакции. Многие задания С4 ЕГЭ по химии являются задачами этого типа. Встречались подобные задачи и среди заданий В9.

2.4 В реакцию вступает смесь известного состава , необходимо найти порции затраченных реагентов, и/или полученных продуктов. Простейший пример – в реакцию вступает вещество, содержащее примеси. Не слишком сложные задачи, если только состав смеси не выражен каким-либо экзотическим способом.

2.5 В реакцию вступает смесь неизвестного состава , цель – найти состав смеси. Хотя и редко, но такие задачи встречались среди заданий С4.

2.6 В реакцию вступает неизвестное вещество . Задачи такого типа встречались среди заданий С5 ЕГЭ по химии.

2.7 В раствор опущена пластинка . Тип задач, часто представленный в олимпиадах, в реальных заданиях ЕГЭ по химии мне не встречался.

2.8 Реакция идет не до конца . К задачам этого типа можно отнести и предыдущий тип задач, и задачи на равновесное состояние обратимых реакций, и некоторые другие. В заданиях ЕГЭ не встречались

2.9 Задачи с дефицитом данных . Эти задачи невозможно решить численными методами до конца. Окончательное решение находится подбором, с использованием дополнительной информации, содержащейся, например, в Периодической системе химических элементов. Задачи олимпиад.

2.10 Задачи вузовского курса химии – задачи связанные с использованием энтальпий, энтропий, энергий активации, произведений растворимости и т.д. Зачастую элементарные сами по себе, они требуют знания запрограммного материала от обычных школьников. Конечно, если химия в школе с 5-го класса, и по 8 часов в неделю – тогда в самый раз. Как правило, встречаются среди задач областных олимпиад. В заданиях ЕГЭ таких задач нет.

Решение любой задачи, не обязательно химической, и не обязательно расчетной, реализуется обычно в следующих этапах деятельности:

анализ ситуации:

планирование деятельности;

выполнение намеченного плана;

осмысление результата,

завершение и переход к следующему витку деятельности, постановка новых целей или коррекция с возвратом на предыдущие этапы.

Переходя к решению расчетных химических задач эти виды деятельности можно представить следующим образом:

Анализ условия задачи . Его можно условно разбить на две составляющие – анализ химической стороны задачи и анализ ее количественных характеристик. При анализе химической стороны задачи ученик должен понять, какие вещества и процессы описаны в условии, отобразить их формулами и уравнениями реакций. Часто ошибки на этом этапе обусловлены плохим знанием номенклатуры химических соединений, а также незнанием химических свойств веществ, способов их получений и т.п. Не менее важен и анализ количественной стороны задачи. Ученик должен понять, какие именно величины характеризуются числами в условии задачи, ввести нужные обозначения, правильно указать принадлежность величины. Анализ количественной стороны задачи должен быть отражен в краткой записи условия.

План решения задачи. На этом этапе ученик должен или отнести задачу к одному из известных ему типов задач и восстановить в памяти алгоритм ее решения, или самостоятельно построить алгоритм решения незнакомой задачи. По сути дела это основной этап решения задачи, и в то же время – наименее отраженный в методике обучения. Как правило, обучение решению задач строится на знакомстве с готовыми алгоритмами, решении задач «по образцу». От ученика требуют воспроизведения определенной последовательности действий, но не самостоятельного построения этой последовательности, или хотя бы осознанной ее аргументации. Мешает овладению эти видом деятельности и то, что план решения не так просто отобразить, обсудить, проверить. Ученики, решающие большое число разнообразных задач в условиях неопределенности, т.е. без готовых образцов и алгоритмов, постепенно вырабатывают нужные навыки, но процесс этот идет бессистемно и неорганизованно.

Выполнение решения задачи. На этом этапе от ученика требуется определенный уровень математических навыков, умение преобразовывать формулы, проводить вычисления, округлять, в отдельных случаях – составлять и решать алгебраические уравнения. Слабость такой подготовки приводит к ошибкам на этом этапе или вообще делает решение задачи невозможным.

Осмысление результата. Еще один этап решения, который мало отражен в методике обучения. За годы обучения, школьник привыкает проверять правильность своих действий по готовым ответам на последних страницах учебника или по слову учителя. При этом он редко сам задумывается над полученным результатом. Отвечают ли единицы измерения искомой величине? Полученное значение – возможным значениям этой величины? Соответствуют ли хотя бы по порядку величины значения исходных данных и результата? Отсюда часто бессмысленные ответы в работах на ЕГЭ, такие как формула CCl 5 H 12 , или массовая доля хлорида натрия в растворе, равная 98%.

Завершение решения обычно заключается в формулировке ответа и не вызывает особых трудностей. В отдельных, более сложных задачах полученный результат может быть использован для ответа на качественные вопросы (построение формул возможных изомеров и т.п.) или как исходные данные для следующего этапа решения задачи.

Заданием С4 проверяется умение производить расчеты

Массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси), если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества;

Массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного;

Массовой доли (массы) химического соединения в смеси.

Попробуем решить несколько задач.

С4(2011) Нитрит калия массой 8,5 г внесли при нагревании в 270 г раствора бромида аммония с массовой долей 12%. Какой объем (н. у.) азота выделится при этом и какова массовая доля бромида аммония в получившемся растворе?

*В задаче есть сведения о каждом из исходных веществ, причем одно из них дано в виде раствора с определенной массовой долей вещества => необходимо определить:

Массу этого вещества в растворе;

Какое из веществ дано в избытке , а какое расходуется полностью.

Расчеты по уравнению реакции производятся с использованием понятия «количество вещества - моль»

Записывая «Дано», следует записать сразу и «Дополнительные сведения», которые потребуются для вычислений.

m (KNO 2) = 8.5 г

m (р-ра NH 4 Br ) = 270 г

w (NH 4 Br ) = 12 % (0,12)

V (N 2) = ?

w (NH 4 Br ) в получившемся р-ре = ?

w (р.в.) = m (р.в.) / m (р-ра);

m (р.в.)= m (р-ра)∙ w (р.в.)

v ( n ) = m (в-ва) / М

V = Vm ∙ v (n ); Vm = 22,4 л/моль

М(N 2) = 28 г/моль

М((KNO 2) = 85 г/моль

М(NH 4 Br ) = 98 г/моль

До уравнения реакции единицы измерения массы, указанные в условии задачи, переводим в единицы количества вещества:

v (KNO 2) = 8,5 / 85 = 0,1 (моль)

v (NH 4 Br ) = 270∙0,12/98 = 0,33 (моль)

Записываем уравнение реакции, подчеркиваем формулы веществ, которые нужны для расчетов, и указываем количество моль по уравнению:

KNO 2 + NH 4 Br = N 2 + KBr + 2H 2 O

1моль 1 моль 1 моль

По уравнению видим, что исходные вещества реагируют друг с другом в равных количествах (по 1 моль), азота получается столько же (1моль).

Рассчитанные количества исходных веществ разные, NH 4 Br – в избытке (0,33 > 0,1 ) => объём выделившегося азота рассчитываем по нитриту калия.

По уравнению реакции v (N 2) = v (KNO 2) = 0,1 моль; =>

V (N 2 ) =22,4 л/моль∙0,1 моль = 2,24 л

3.Определяем, что осталось в растворе: 8,5 г(KNO 2) добавили к 270 г (р-ра NH 4 Br ), выделилось 2,8 г (0,1моль∙ 28г/моль) азота, =>

m (р-ра) = 8,5 + 270 - 2,8 = 275,7 (г).

В этом растворе остался избыток бромида аммония: 0,33 – 0,1 = 0,23 (моль) или 0,23∙98 =22,54 (г)

4. Рассчитываем массовую долю бромида аммония

w (NH 4 Br ) = 22,54/275,7 = 0,0818 или 8,18 % или округляем до десятых 8,2 %

Максимальный балл 4

*Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из элементов (первом, втором, третьем или четвертом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается на 1 балл)

С4 (2012) 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 ∙10H 2 O. Рассчитайте массу и массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе.

m (р-ра N аОH ) =1 200 г

m ( р - ра H 2 SO 4 )=490 г

w (H 2 SO 4 ) = 40 % (0,4)

m (N а 2 СО 3 ∙10H 2 O) = 143 г

m (N аОH ) = ?

w (N аОH ) в исходном р-ре = ?

w = m (р.в.) / m (р-ра)

m (р.в.)= m (р-ра)∙ w (р.в.)

v ( n ) = m (в-ва) / М

М(N аОН) = 40 г/моль

М((H 2 SO 4) = 98 г/моль

М((N а 2 СО 3 ∙10H 2 O) = 286 г/моль

В этой задаче речь идет о двух реакциях:

Взаимодействие щелочи с кислотой - реакция нейтрализации, в результате которой получится соль и вода;

Нейтрализация получившегося раствора, для чего потребовалась сода (кислота в первой реакции не израсходовалась полностью и прореагирует с содой).

количества данных по условию задачи веществ:

v ( H 2 SO 4)=490 ∙ 0,4 / 98 = 2 (моль)

v ((N а 2 СО3∙10H 2 O) = 143 / 286 = 0,5 (моль)

2. Записываем уравнения реакции, подчеркиваем формулы веществ, которые нужны для расчетов, и указываем количество моль по уравнению:

2 N аО H + H 2 SO 4 = N а 2 SO 4 + 2 H 2 O

2 моль 1 моль

H 2 SO 4 + Na 2 CO 3 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O

1 моль 1 моль

Вычисления начнем по уравнению 2, так как полностью расходуется в реакции кристаллическая сода.

По уравнению 2

Рассчитанные количества веществ позволяют рассчитать количество прореагировавшей H 2 SO 4: с 0,5моль ((N а 2 СО 3 ∙10H 2 O) прореагирует столько же H 2 SO 4 => и 2 - 0,5 = 1,5 (моль) H 2 SO 4 было затрачено на реакцию со щелочью в первой реакции (уравнение1).

3. По уравнению 1 видим, что v ( N аО H )= 2 v ( H 2 SO 4);

=> v ( N аОH )=2∙1,5 =3(моль); m (N аОH ) =40∙3=120 (г)

В исходном растворе массой 1200 г было 120 г гидроксида натрия, =>

w (N аОH ) в исходном р-ре =120 / 1200 = 0,1 или 10 %

Максимальный балл 4

* Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях

в одном из элементов (втором, третьем или четвёртом), которая привела

к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только

на 1 балл/

С4.(2013) Определите массовые доли (в %) сульфата железа(II) и сульфида алюминия в смеси , если при обработке 25 г этой смеси водой выделился газ, который полностью прореагировал с 960 г 5%-ного раствора сульфата меди.

m (смеси FeSO 4 и Al 2 S 3) = 25 г

H 2 O

m (р-раCuSO 4)=960 г

w (CuSO 4) = 5 % (0,05)

w (FeSO 4) в исходной смеси = ?

w (Al 2 S 3) в исходной смеси = ?

w = m (р.в.) / m (р-ра)

m (р.в.)= m (р-ра)∙ w (р.в.)

v ( n ) = m (в-ва) / М

М(Al 2 S 3) = 150 г/моль

М((CuSO 4 ) = 160 г/моль

*В этой задаче речь идет о двух реакциях:

Взаимодействие солей с водой – гидролиз;

- взаимодействие получившегося газа с раствором сульфата меди.

[Гидролизу подвергаются не все соли, а только соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой (образуется кислая соль и щелочь), слабым основанием и сильной кислотой (образуется осно′вная соль и кислота), слабым основанием и слабой кислотой (образуется основание и кислота – гидролиз идет до конца)].

Слабым основанием и слабой кислотой образован сульфид алюминия Al 2 S 3

1. До уравнений реакций рассчитываем количество CuSO 4 в растворе по условию задачи: ( CuSO 4) =960∙0,05/160 = 0,3 (моль)

2. Записываем уравнения реакций, подчеркиваем формулы веществ, которые нужны для расчетов, и указываем количество моль по уравнению:

1) Al 2 S 3 + 6HO Н= 2Al (OH ) 3 + 3 H 2 S

1 моль 3 моль

Сероводород H 2 S , имея в своем составе S -2 , является сильным восстановителем и окисляется до серной кислоты

2) CuSO 4 + H 2 S = CuS ↓ + H 2 SO 4

Вычисления начнем по уравнению 2 , так как полностью расходуются в реакции оба вещества (по условию задачи …выделился газ, который полностью прореагировал с 960 г 5%-ного раствора сульфата меди).

3.По уравнению 2 видим, что исходные вещества реагируют друг с другом в равных количествах (по 1 моль).

Рассчитанное количество CuSO 4 позволяет рассчитать количество H 2 S

v (H 2 S ) = v ( CuSO 4) = 0,3 моль

Это количество вещества H 2 S выделилось в результате реакции 1.

По уравнению 1 видим, что v (Al 2 S 3) = v (H 2 S ) = 0,3 ∙ = 0,1(моль);

m (Al 2 S 3 ) = 150 ∙ 0,1=15 (г);

m (FeSO 4) = 25 - 15=10 (г)

Рассчитываем массовую долю каждого из компонентов смеси:

w (Al 2 S 3 ) =15/25 = 0,6 или 60 %

w (FeSO 4 ) =10/25 = 0,4 или 40 %

Максимальный балл 4

* Примечание . В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях

в одном из трёх элементов (втором, третьем или четвёртом), которая привела

к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл

С4. К раствору серной кислоты объемом 50 мл с массовой долей 25% и плотностью 1,176 г/мл прилили раствор хлорида бария объемом 87 мл с массовой долей 20% и плотностью 1,22 г/мл. Получили осадок массой 22 г. Определите выход полученной соли в % от теоретически возможного .

Дополнительные сведения

V (H 2 SO 4 ) = 50 мл

р (H 2 SO 4 ) = 1,176 г/ мл

w (H 2 SO 4 ) = 25% (0,25)

V (B Cl 2 ) = 87 мл

р (BaCl 2) = 1,22г/мл

w (BaCl 2) = 20% (0,2)

m ( BaSO 4 – осадок) = 22 г (практический выход)

______________________________

η ( BaSO 4 ) = ?

η (эта) – выход продукта реакции в % от теоретически возможного

η=

v = m /M ; m = p · V

m (р.в.)= m (р-ра) ∙ w (р.в.)

М (H 2 SO 4) =98 г/мл

М (B аCl 2) = 208 г/мл

М (B а SO 4 ) = 233 г/моль

*Теоретический выход продукта реакции рассчитывается по уравнению реакции.

1. До уравнения реакции рассчитываем количества реагирующих веществ

v (H 2 SO 4 ) = 50 · 1,176 · 0,25/98 = 0,15 (моль)

v (BaCl 2 ) = 87 · 1,22 · 0,2/208 = 0,1 (моль)

2. По уравнению реакции определяем, какое вещество расходуется полностью, и по нему рассчитываем количество и массу осадка (теоретический выход )

H 2 SO 4 + BaCl 2 = BaSO 4 ↓ + 2HCl

1 моль 1 моль 1 моль

По уравнению серная кислота и хлорид бария реагируют друг с другом в равных количествах – по 1 моль.

3 .Рассчитанные количества показывают избыток H 2 SO 4 (0,15>0,1 ), поэтому вычисления производим по хлориду бария:

По уравнению v ( BaSO 4) = v (BaCl 2) = 0,1моль;

m ( BaSO 4 – осадок) = 0,1· 233 = 23,3 (г) – теор.в.

4. Находим выход сульфата бария в % от теоретически возможного

η == 0,944 или 94,4%

Расчеты: массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси), если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества

1 . Сколько литров хлора (н.у.) выделится, если к 200 мл 35%-ной соляной кислоты (плотностью 1,17 г/мл) добавить при нагревании 26,1 г оксида марганца(IV)? Сколько граммов гид роксида натрия в холодном растворе прореагирует с этим количеством хлора?

2. Рассчитайте, какой объем 10%-мого раствора хлороводорода плотностью 1,05 г/мл пойдет на полную нейтрализацию гидроксида кальция, образовавшегося при гидролизе карбида кальция, если выделившийся при гидролизе газ занял объем 8,96 л (н.у.).

3. Газообразный аммиак, выделившийся при кипячении 160 г 7%-ного раствора гидроксида калия с 9.0 г хлорида аммония, растворили в 75 г воды. Определите массовую долю амми ака в полученном растворе.

4. При обработке карбида алюминия раствором соляной кислоты, масса которого 320 г и массовая доля HCI 22 %, выделилось 6,72 л (н.у.) метана. Рассчитайте массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.

5. Карбид кальция обработан избытком воды. Вы делившийся газ занял объем 4,48 л (н.у.). Рассчитайте, какой объем 20%-ной соляной кислоты плотностью 1,10 г/мл пойдет на полную нейтрализацию щелочи, образовавшейся из карбида кальция.

6. На нейтрализацию 7,6 г смеси муравьиной и уксусной кислот израсходовано 35 мл 20%-ного раствора гидроксида ка лия (плотность 1,20 г/мл). Рассчитайте массу уксусной кислоты и её массовую долю в исходной смеси кислот.

7. Определите массу Mg 3 N 2 , полностью подвергшегося раз ложению водой, если для солеобразования с продуктами гидро лиза потребовалось 150 мл 4%-го раствора соляной кислоты плотностью 1,02 г/мл.

8. Сероводород, выделившийся при взаимодействии избыт ка концентрированной серной кислоты с 1,44 г магния, пропус тили через 160 г 1,5%-ного раствора брома. Определите массу выпавшего при этом осадка и массовую долю кислоты в образо вавшемся растворе.

9 . Оксид фосфора (V) массой 1,42 г растворили в 60 г 8,2%-иой ортофосфорной кислоты и полученный раствор прокипяти ли. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полу ченному раствору добавить 3,92 г гидроксида калия?

10. Смешали 200 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотностью 1,22 г/мл) и 150 мл 30%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,15 г/мл). Определите среду полученного раствора и массовую долю хлорида натрия в нём.

11. К раствору, полученному при добавлении 3,9 г калия к 100 мл воды, добавили 50 мл 38%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,19 г/мл). Определите массовую долю соли в полученном растворе.

12. Для полного окисления некоторого количества угля потребовалось столько кислорода, сколько образуется при разложении 100 г нитрата натрия, содержащего 15% бескислородной примеси. Определите массу сгоревшего угля и объём газообразного продукта его окисления (при н.у.).

13. К раствору, полученному при добавлении 20 г гидрида калия к 500 мл воды, прилили 100 мл 32%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,16 г/мл). Определить массовые доли веществ в полученном растворе.

14. 27,2 г смеси карбидов кальция и алюминия обработали кислотой, получили 11,2 л смеси газов (при н.у.). Определить объёмную долю ацетилена в смеси.

15. 50,0 г нитрида магния обработали водой. Определите минимальный объём 9,8%-ного раствора серной кислоты (плотностью 1,065 г/мл), необходимый для поглощения выделившегося газа.

16. На нейтрализацию газа, выделившегося при гидролизе нитрида магния, пошло 91,3 мл 30%-ного раствора азотной кислоты (плотностью 1,15 г/мл). Определите объём выделившегося газа и массу нитрида магния.

17. Хлор без остатка прореагировал с 445 мл горячего 50%-ного раствора гидроксида калия (плотностью 1,51 г/мл). Определите массовые доли веществ в полученном растворе.

18. Для хлорирования 62,8 г смеси алюминия и цинка израсходовано 31,36 л хлора (н.у.). Полученную смесь хлоридов растворили в воде. Определите, какой объём 40%-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,4 г/мл) потребуется для полного осаждения гидроксидов металлов из этого раствора.

19. Газы, полученные при прокаливании 122,6 г смеси нитратов натрия и меди (II), пропустили через 54,4 г воды, причём 11,2л (при н.у.) газа не поглотилось. Определите массовую долю вещества в полученном растворе.

20. Аммиак, выделившийся при взаимодействии 5,6 г гидроксида калия с 5,0 г хлорида аммония, растворили в 50 г воды. Определите массовую долю аммиака в полученном растворе. Сколько миллилитров 10%-ной азотной кислоты плотностью 1,06 г/мл потребуется для нейтрализации аммиака.

21. Для окисления некоторого количества сероводорода до оксида серы (IV) потребовался такой объем кислорода (ну), который образуется при разложении 26 г нитрата натрия, содержащего 2% бескислородной примеси Определите массу сероводорода, вступившего в реакцию, и объем образовавшегося газообразного продукта окисления (и.у.).

22. Смешали 250 мл 7%-ного раствора уксуса (плотностью 1 , 05 г/мл) и 150 мл 10%-ного раствора гидроксида калия (плотностью 1,06 г/мл). Сколько миллилитров воды следует добавить к полученной смеси, чтобы массовая доля ацетата калия в ней составила бы 2%?

23. В 100 мл 5%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,02 г/мл) внесли 6,4 г карбида кальция. Сколько миллилитров 15%-ной азотной кислоты (плотностью 1,08 г/мл) следует добавить к подученной смеси для ее полной нейтрализации""

24. Хлор получали в результате реакции 177 г концентрированной соляной кислоты с кристаллическим перманганатом калия Этого количества хлора хватило для реакции с 53 г этилбензола при УФ освещении с образованием монохлорзамещенного. Вычислить концентрацию соляной кислоты

25. Смешали 125 мл 5%-ного раствора гидроксида лития ( = 1,05 г/мл) и 100 мл 5%-ного раствора азотной кислоты (ρ = 1,03 г/мл). Определите среду полученного раствора и массовую долю нитрата лития в нем.

26. Оксид серы (VI) массой 8 г растворили в 110 г 8%-ной серной кислоты. Какая соль и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 10,6 г гидроксида калия?

27. Аммиак, выделившийся при взаимодействии 107 г 20%-ного раствора хлорида аммония со 150 г 18%-ного раствора гидроксида натрия, полностью прореагировал с 60%-ной ортофосфорной кислотой с образованием дигидрофосфата аммония. Определите массовую долю хлорида натрия в растворе и необходимую массу 60%-ного раствора фосфорной кислоты

28. Магний массой 4,8 г растворили в 200 мл 12%-ного раствора серной кислоты (р = 1,05 г/мл). Вычислите массовую долю сульфата магния в конечном растворе.

29. Сероводород объемом 5,6 л (н.у.) прореагировал без остатка с 59,02 мл 20%-ного раствора КОН (плотность 1,186 г/мл). Определите массу соли, полученной в результате этой химической реакции.

30. Оксид, образовавшийся при сжигании 9,3 г фосфора в 22,4 л (н.у) кислорода, растворили в 100 мл дистиллированной воды. Вычислите массовую долю получившегося раствора ортофосфорной кислоты

Ответы: 1- V(Cl 2 )=6,72л, m(NaOH)=24г; 2-278,1 мл; 3-3,67%; 4-8,07%; 5-66,4мл; 6- 3г, 39,5%; 7-2,13г; 8-m(S)=0,48г, w(HBr)=1,5%; 9-KH 2 PO 4 =0,07моль; 10-кислая, 17%; 11-4,56%; 12-m(С)=6г, V(CO 2 )=11,2л; 13-w(KCl)=5,9%, w(HCl)=3%; 14-40%, 15-469мл; 16-11,2л, 25 г; 17-w(KCl)=42%, w(KClO 3 )=13,8%; 18-280мл; 19-33%, 20-3,08%, 55,3мл; 21-3,4г, 2,24л; 22-968,5мл; 23-233мл; 24-33%; 25-щелочная, 2,4%; 26- 0,19моль KHSO 4 ; 27-9,1%, 65,3г; 28-11,2%; 29-18г KHS, 30-24,24%.

К раствору гидроксида натрия массой 1200 г прибавили 490 г 40 %-ного раствора серной кислоты. Для нейтрализации получившегося раствора потребовалось 143 г кристаллической соды . 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).

Решение.

Элементы ответа:

Составим уравнения реакций:

Возможен также расчет на основании уравнений реакций образования и последующего его взаимодействия с . Конечный ответ не изменится;

Рассчитаем общее количество серной кислоты, а также количество серной кислоты, прореагировавшей с содой:

Рассчитаем количество серной кислоты, вступившей в реакцию с гидроксидом натрия, и массу гидроксида

натрия в исходном растворе:

Рассчитаем массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе:

Воз­мо­жен также рас­чет на ос­но­ва­нии урав­не­ний ре­ак­ций об­ра­зо­ва­ния и по­сле­ду­ю­ще­го его

вза­и­мо­дей­ствия с. Ко­неч­ный ответ не из­ме­нит­ся;

На самом деле ответ изменится, потому что гидроксида натрия в этом случае расходуется в два раза меньше. И с химической точки зрения это более правильная ситуация, потому что был избыток кислоты

Александр Иванов

Вся серная кислота суммарно нейтрализуется гидроксидом натрия и карбонатом натрия.

Ксения Берёзкина 27.04.2016 18:16

Здравствуйте. Задача составлена некорректно. Объясните, как серная кислота может реагировать с карбонатом, если она вся истратиться в результате 1 реакции, ведь NaOH у нас в большом избытке. Серной кислоты не останется и нельзя говорить об образовании кислой соли. NaOH в избытке сильном, это можно даже не считая оценить по порядку величины. Спасибо.

Александр Иванов

Ксения, По условию задачи кислота не истратится. Концентрация раствора щелочи была очень маленькой.

Hey Johnny 17.04.2017 13:20

у вас определенно неверно решена эта задача, поскольку во-первых: из слов о том. что сода требуется для нейтрализации следует, что имеется избыток серной кислоты. Во-вторых: это означает, что образуется кислая соль и остаётся некоторое кол-во серной кислоты - без вариантов. Далее: сода прореагирует с кислотой и с кислой солью, - стало быть, посчитать кол-во прореагировавшей с содой серной кислоты исходя лишь из уравнения реакции нельзя. Не солгу - задачу не решил, но уверен в том, что ваше решения неверно, начиная с первой реакции каждое последующее действие (ну кроме разве что нахождения кол-ва вва соды)

Александр Иванов

Задача решена верно.

Ключевое слово - нейтрализация. Т.е. в конечном растворе нейтральная среда. Значит вся серная кислота должна превратиться в сульфат натрия, и при этом не должно остаться ни гидроксида натрия, ни карбоната, ни гидрокарбоната, ни гидросульфата.

А верить нам или не верить, решайте сами

Hey Johnny 18.04.2017 16:09

Вы, должно быть, невнимательно прочитали мой комментарий, т.к. никак не прокомментировали его основные положения, сославшись снова только лишь на соотношение коэффициентов в уравнениях, сами которые я называю неверными. Нейтрализация, - да. Но нейтрализация СОДОЙ образовавшегося ПОСЛЕ первой реакции раствора. А в результате первой реакции образуется именно что кислая соль и остается часть серной кислоты, что далее и нейтрализуется, оставляя только сульфат, - кто бы спорил. Задачу уже обсудили с коллегами в прошлый четверг и единогласно сошлись на том, что всё было бы здесь в порядке, не будь у нас двухосновной кислота. Но она двухосновная, и нейтрализация осуществляется содой и это действие, следующее за уже осуществленным, т.е. реакцией с избыткой серной кислоты. А при этих условиях нужны либо доп. данные по гидроксиду или соде, в противном случае она не решаема за недостатком данных или некорректностью - тут уже вопрос подхода. Если вы всё ещё настаиваете на своей правоте, - перечитайте мои аргументы ещё раз и либо опровергните их напрямую, либо согласитесь

Александр Иванов

Ваши аргументы прочитали внимательно, но повторяем: задача решена верно.

Если решать с использованием в расчетах кислой соли, то сначала

и остается избыток кислоты.

Потом добавляют соду:

кислая соль сильной кислоты ведет себя как кислота, реагируя с содой

и избыток кислоты реагирует с содой

Таким образом:

Hey Johnny 20.04.2017 11:29

теперь то ход суждений совпадает с моим, но расчеты то! - я о чем и говорю, - данных для расчетов не хватает. Сами посчитайте! Весь этот перекрестный огонь между коэффициентами вхолостую

Александр Иванов

Данных для расчета хватает.

Ответ будет СОВПАДАТЬ с тем, который указан в решении (об этом тоже написано в решении).

Сами считали. Всё совпало.

Теперь посчитайте Вы.

P.S. Если Вы всё еще не поняли, что ответ будет таким же, то обратитесь за помощью, но не нажимайте больше кнопку "Сообщить об ошибке", так как ошибки нет

Условие задачи составлено корректно. Решается она, действительно, только в случае, если предположить, что серная кислота находится в избытке, и карбонат натрия взаимодействует как с образовавшимся по первой реакции гидросульфатом натрия, так и с непрореагировавшей в первой реакции серной кислотой, как и продемонстрировал (хоть и не очень наглядно) в одном из последних комментариев Иванов А.

Однако, по-моему скромному мнению, всё-таки вариант решения, приведённый в пояснении к условию задачи, является не совсем корректным. Методика расчёта, предлагаемая в нём, может быть, и приводит к тому же значению массовой доли NaOH, но сами уравнения, которые положены в основу нахождения соотношений между количествами веществ неверно описывают процессы, происходящие в эксперименте, который описывается условием задачи.

Если серная кислота изначально находится в избытке, то в растворе, образовавшемся после завершения взаимодействия кислоты и щёлочи не может находится только средняя соль. Возможны три варианта: либо это средняя соль и гидросульфат натрия, либо один лишь гидросульфат натрия, либо кислая соль и непрореагировавшая кислота. Сравнение количества исходной серной кислоты и затраченной в ходе эксперимента кристаллической соды однозначно указывает на третий случай.

Поэтому, думаю, что было бы неплохо заменить вариант решения, приведённый в пояснении на тот, который Иванов А. описал в комментарии. Считаю также, что это решение было бы более наглядным, если бы в нём в явном виде была введена переменная величина и составлено уравнение. Например, так: "пусть количество NaOH равно x моль...". А выразить с помощью неё можно количество пошедшего на нейтрализацию карбоната натрия.

·

Выполнение заданий высокого уровня сложности

Задачи с расчетами по уравнениям реакций,
происходящих в растворах

При обучении школьников способам решения задач очень большое значение придаю применению алгоритмов. Я считаю, что вначале нужно уверенно овладеть небольшим числом стандартных приемов, получить представление о возможных типах задач. Это позволит ученику выйти на творческий уровень в своем дальнейшем химическом образовании и самообразовании.

Одно из заданий высокого уровня сложности (оно входит в третью часть экзаменационной работы – задание С4) проверяет умение производить расчеты по уравнениям реакций, происходящих в растворах.

В учебной литературе недостаточно подробно объясняются особенности решения таких задач. Поэтому мы с учениками вначале разбираем все моменты, на которые нужно обратить внимание, записываем алгоритмы в общем виде, рассматриваем решение задач каждого типа, затем отрабатываем умения на самостоятельном решении целого ряда подобных задач.

Прежде всего ученик должен усвоить понятие о массовой доле растворенного вещества, или, иначе, процентной концентрации раствора. Эта величина показывает отношение массы растворенного вещества к массе раствора:

Р.в-во = m р.в-во / m р-р.

Производные формулы:

m р.в-во = m р-р р.в-во,

m р-р = m р.в-во / р.в-во.

Если в условии задачи указан объем раствора с определенной плотностью, то прежде всего находят массу раствора:

m р-р = V р-р р-р,

затем – массу растворенного вещества:

m р.в-во = m р-р р.в-во.

Количество вещества находят по массе растворенного вещества:

= m р.в-во / М.

Рассмотрим некоторые типы задач с расчетами по уравнениям реакций, происходящих в растворах.

Нахождение массовых долей веществ в растворе после реакции.

При решении таких задач прежде всего нужно найти количества вещества реагентов. Если задача на избыток и недостаток, то количества вещества продуктов реакции находят по веществу, которое дано в недостатке.

Один из важных моментов – это нахождение массы раствора после реакции (массы полученного раствора, m р-р получ). Если какое-либо вещество взаимодействует с веществом, находящимся в растворе, то складывают массу вещества и массу раствора; в случае, когда оба реагирующих вещества даны в виде растворов, складывают массы двух растворов. Если в результате реакции образуется осадок или газ, то из полученной суммы вычитают массу вещества, ушедшего из раствора в виде осадка или газа:

m р-р получ = m в-во + m р-р – m осадок (газ) ,

m р-р получ = m р-р1 + m р-р2 – m осадок (газ) .

При решении задач на избыток и недостаток нужно помнить о том, что в растворе после реакции будет находиться в растворенном виде не только продукт реакции, но и вещество, которое было дано в избытке.

Чтобы найти количество вещества, которое не прореагировало – избытка, нужно от исходного количества вещества отнять количество прореагировавшего вещества:

Изб = исх – прор.

Затем найти его массу и массовую долю в растворе, полученном после реакции.

Задача 1. 4,8 г магния растворили в 200 мл 12%-го раствора серной кислоты ( = 1,05 г/мл). Найти массовую долю соли в полученном растворе.

Р е ш е н и е

(Мg) = m / M = 4,8 (г) / 24 (г/моль) = 0,2 моль.

m р-р (H 2 SO 4) = V р-р = 200 (мл) 1,05 (г/мл) = 210 г.

m р.в-во (H 2 SO 4) = m р-р р.в-во = 210 0,12 = 25,2 г.

Р.в-во (H 2 SO 4) = m /M = 25,2 (г) / 98 (г/моль) = 0,26 моль.

В недостатке – Mg. Следовательно:

(MgSO 4) = 0,2 моль,

(H 2) = 0,2 моль.

m р.в-во (MgSO 4) = M = 120 (г/моль) 0,2 (моль) = 24 г.

m (H 2) = M = 2 (г/моль) 0,2 (моль) = 0,4 г.

m р-р получ = m р-р (H 2 SO 4) + m (Mg) – m (H 2) = 210 (г) + 4,8 (г) – 0,4 (г) = 214,4 г.

Р.в-во (MgSO 4) = m р.в-во (MgSO 4) / m р-р получ = 24 (г) / 214,4 (г) = 0,112, или 11,2 %.

О т в е т. р.в-во (MgSO 4) = 11,2 %.

Задача 2. Смешали 250 г раствора сульфата железа(III) с концентрацией 8 % и 50 г раствора гидроксида натрия с концентрацией 30 %. Найти концентрацию веществ в получившемся растворе.

Р е ш е н и е

m р.в-во (Fe 2 (SO 4) 3) = m р-р р.в-во = 250 (г) 0,08 = 20 г.

(Fe 2 (SO 4) 3) = m /M = 20 (г) / 400 (г/моль) = 0,05 моль.

m р.в-во (NaOH) = m р-р р.в-во = 50 (г) 0,3 = 15 г.

(NaOH) = m /M = 15 (г) / 40 (г/моль) = 0,375 моль.

В недостатке – Fe 2 (SO 4) 3 . Следовательно:

(Na 2 SO 4) = 0,05 (моль) 3 = 0,15 моль.

(Fe(OH) 3) = 0,05 (моль) 2 = 0,1 моль.

Прор (NaOH) = 0,05 (моль) 6 = 0,3 моль.

Изб (NaOH) = исх – прор = 0,375 (моль) – 0,3 (моль) = 0,075 моль.

m (NaOH) = M = 40 (г/моль) 0,075 (моль) = 3 г.

m (Na 2 SO 4) = M

m (Fe(OH) 3) = M = 107 (г/моль) 0,1 (моль) = 10,7 г.

m р-р получ = m р-р (Fe 2 (SO 4) 3 + m р-р (NaOH) – m (Fe(OH) 3) = 250 (г) + 50 (г) –10,7 (г) = 289,3 г.

Р.в-ва (Na 2 SO 4) = m / m р-р = 21,3 (г) / 289,3 (г) = 0,074, или 7,4 %.

Р.в-ва (NaOH) = m / m р-р = 3 (г) / 289,3 (г) = 0,01, или 1 %.

О т в е т. р.в-во (Na 2 SO 4) = 7,4 %, р.в-во (NaOH) = 1 %.

Задача 3. Карбонат кальция массой 10 г растворили при нагревании в 150 мл хлороводородной кислоты ( = 1,04 г/мл) с массовой долей 9 %. Какова массовая доля хлороводорода в получившемся растворе?

О т в е т. р.в-во (HCl) = 4,2 %.

Задача 4. 5,6 г железа растворили в 100 мл 10%-го раствора соляной кислоты ( = 1,05 г/мл). Вычислить массовую долю хлороводорода в полученном растворе.

О т в е т. р.в-во (HCl) = 2,9 %.

Задача 5. 5,6 г железа растворили в 200 мл раствора соляной кислоты ( = 1,05 г/мл) с массовой долей 10 %. Найти массовую долю соли в полученном растворе.

О т в е т. р.в-во (FeCl 2) = 5,9 %.

Задача 6. Смешали 110,4 г раствора карбоната калия с концентрацией 25 % и 111 г раствора хлорида кальция с концентрацией 20 %. Найти концентрацию вещества в полученном растворе.

О т в е т. р.в-во (KCl) = 14,8 %.

Задача 7. Смешали 320 г раствора сульфата меди(II) с концентрацией 5 % и 120 г раствора гидроксида натрия с концентрацией 10 %. Найти концентрации веществ в полученном растворе.

О т в е т. р.в-во (Na 2 SO 4) = 3,3 %, р.в-во (NaOH) = 0,9 %.

Более сложными являются задачи на нахождение массы (или объема) вещества, которое нужно добавить к раствору другого вещества для того, чтобы его концентрация изменилась в результате произошедшей реакции.

В этом случае алгоритм решения следующий:

1)нужно обозначить за x количество добавленного вещества – реагента;

2) выразить через х количества прореагировавшего с реагентом вещества и полученного в результате реакции газа или осадка;

3) найти количество растворенного вещества в исходном растворе и его количество, оставшееся после реакции ( оставш = 1 – прор);

4) выразить через х массу оставшегося в растворе вещества;

5) найти массу раствора, полученного после реакции:

m р-р получ = m реаг + m р-р1 – m осадок (газ) ;

m р-р получ = m р-р1 + m р-р2 – m осадок (газ) .

6) все данные подставить в формулу:

Р.в-во2 = m оставш / m р-р получ.

7) найти количество вещества реагента, его массу или объем.

Задача 8 . Найти массу карбоната кальция, которую следует добавить к 600 г раствора азотной кислоты с массовой долей 31,5 %, чтобы массовая доля кислоты уменьшилась до 10,5 %.

Дано: m р-р1 (HNO 3) = 600 г, Р.в-во1 (HNO 3) = 31,5 %, Р.в-во2 (HNO 3) = 10,5 %.

Найти: m (CaCO 3).

Р е ш е н и е

(СаСО 3) = х моль; (HNO 3) прор = 2х моль;

(СО 2) = х моль, m (CO 2) = 44x г;

m (CaCO 3) = M = 100 (г/моль) х (моль) = 100х г;

m р.в-во1 (HNO 3) = m р-р1 р.в-во1 = 600 (г) 0,315 = 189 г;

1 (HNO 3) = m р.в-во /М = 189 (г) / 63 (г/моль) = 3 моль,

Оставш (HNO 3) = 1 – прор = 3 – 2х моль,

m оставш (HNO 3) = М = 63 (г/моль) (3 – 2х ) = (189 – 126х ) г;

m р-р получ = m (CaCO 3) + m р-р1 (HNO 3) – m (CO 2) = 100x + 600 – 44x = 600 + 56x ,

Р.в-во2 (HNO 3) = m оставш (HNO 3) / m р-р получ.

0,105 = (189 – 126х ) / (600 + 56х ),

х = 0,955 моль, (СаСО 3) = 0,955 моль,

m (CaCO 3) = M = 100 (г/моль) 0,955 (моль) = 95,5 г.

О т в е т. m (CaCO 3) = 95,5 г.

Задача 9. Найти массу кристаллогидрата CaCl 2 6H 2 O, которую необходимо добавить к 47 мл 25%-го раствора карбоната натрия ( = 1,08 г/мл), чтобы получить раствор, в котором массовая доля карбоната натрия составила бы 10 %.

Р е ш е н и е

(СaCl 2 6H 2 O) = x моль, (CaCl 2) = x моль,

Прор (Na 2 CO 3) = х моль, (СаСО 3) = х моль;

m (CaCl 2 6H 2 O) = M = 219 (г/моль) х (моль) = 219х г;

m (CaCO 3) = M = 100x г;

m р-р1 (Na 2 CO 3) = V р-р1 р-р1 = 47 (мл) 1,08 (г/мл) = 50,76 г,

m р.в-во1 (Na 2 CO 3) = m р-р1 р.в-во1 = 50,76 (г) 0,25 = 12,69 г,

1 (Na 2 CO 3) = m р.в-во1 / M = 12,69 (г) / 106 (г/моль) = 0,12 моль,

Оставш (Na 2 CO 3) = 1 – прор = 0,12 – х ,

m оставш (Na 2 CO 3) = M = 106(0,12 – x ) = 12,69 – 106x ;

m р-р получ = m (CaCl 2 6H 2 O) + m р-р1 (Na 2 CO 3) – m (CaCO 3),

219x + 50,76 – 100x = 50,76 + 119x ,

Р.в-во2 = m оставш (Na 2 CO 3) / m р-р получ,

0,1 = 12,69 – 106х / 50,76 + 119х ,

х = 0,0646 моль.

m (CaCl 2 6H 2 O) = М = 219 (г/моль) 0,0646 (моль) = 14,14 г.

О т в е т. m (CaCl 2 6H 2 O) = 14,4 г.

Задача 10. Какой объем 30%-го раствора аммиака ( = 0,892 г/мл) необходимо добавить к 200 мл 40%-го раствора соляной кислоты ( = 1,198 г/мл), чтобы массовая доля кислоты уменьшилась вчетверо?

О т в е т. V р-р (NH 3) = 108,2 мл.

Задача 11. Какой объем углекислого газа нужно добавить к 100 мл 20%-го раствора гидроксида натрия ( = 4,1 г/мл), чтобы массовая доля гидроксида натрия уменьшилась вдвое?

О т в е т. V (CO 2) = 10,9 л.

Задача 12. Найти объем раствора соляной кислоты ( = 1,05 г/мл) с массовой долей 10 %, который нужно добавить к 350 г раствора гидроксида калия с массовой долей 10,5 %, чтобы концентрация щелочи составила 3 %.

О т в е т. V р-р (HCl) = 135,6 мл.

Внимание: растворенное вещество – реагент!

При решении задач на растворы нужно помнить о том, что при обычных условиях с водой реагируют следующие вещества:

1) щелочные и щелочно-земельные металлы, например:

2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 ;

2) оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов, например:

СаО + Н 2 О = Са(ОН) 2 ;

3) оксиды неметаллов, например:

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 ;

4) многие бинарные соединения – гидриды, карбиды, нитриды и другие, например:

KН + Н 2 О = KОН + Н 2 .

Растворение вещества-реагента в воде.

Растворенным веществом в данном случае будет продукт взаимодействия вещества-реагента с водой. Масса раствора будет складываться из массы реагента и массы воды:

m р-р = m реаг + m H 2 O .

Если в результате реакции выделился газ, то

m р-р = m реаг + m H2O – m газ.

Задача 13. В каком объеме воды нужно растворить 11,2 л оксида серы(IV), чтобы получить раствор сернистой кислоты с массовой долей 1 %?

Р е ш е н и е

(SO 2) = V / V M = 11,2 (л) / 22,4 (л/моль) = 0,5 моль, следовательно, (H 2 SO 3) = 0,5 моль.

m р.в-во (H 2 SO 3) = M = 82 (г/моль) 0,5 (моль) = 41 г,

m р-р (H 2 SO 3) = m р.в-во (H 2 SO 3) / р.в-во (H 2 SO 3) = 41 (г) / 0,01 = 4100 г;

m (H 2 O) = m р-р (H 2 SO 3) – m (SO 2),

m (SO 2) = M = 64 (г/моль) 0,5 (моль) = 32 г,

m (H 2 O) = 4100 (г) – 32 (г) = 4068 г,

V (H 2 O) = m / = 4068 (г) / 1 (г/мл) = 4068 мл, или 4 л 68 мл.

О т в е т. V (H 2 O) = 4068 мл.

Задачи, в которых неизвестна масса вещества-реагента, необходимого для образования раствора с определенной концентрацией.

Алгоритм решения следующий:

1) принять количество растворенного реагента за х моль;

2) согласно уравнению реакции выразить через х количества продуктов реакции;

3) найти через х массы реагента и продуктов реакции;

4) найти массу раствора;

5) подставить все данные в формулу для расчета массовой доли вещества в растворе:

Р.в-во (продукт) = m р.в-во (продукт) / m р-р.

Задача 14. Найти массу гидрида лития, которую нужно растворить в 100 мл воды, чтобы получить раствор с массовой долей гидроксида лития 5 %.

Р е ш е н и е

Пусть (LiH) = x моль,

тогда (LiOH) = x моль, (Н 2) = х моль.

m (LiH) = M = 8 (г/моль) х (моль) = 8х (г),

m (LiOH) = M = 24 (г/моль) х (моль) = 24х г,

m (H 2) = M = 2 (г/моль) х = 2х г.

m р-р = m (LiH) + m (H 2 O) – m (H 2),

m (H 2 O) = V = 100 (мл) 1 (г/мл) = 100 г.

m р-р = 8х + 100 – 2х = 6х + 100.

Р.в-во (LiOH) = m р.в-во (LiOH) / m р-р,

0,05 = 24х / (6х + 100); 0,3х + 5 = 24х ,

х = 0,21, (LiH) = 0,21 моль.

m (LiH) = M = 8 (г/моль) 0,21 (моль) = 1,7 г.

О т в е т. m (LiH) = 1,7 г.

Растворение вещества-реагента в растворе.

В этом случае растворяемое вещество реагирует с водой, которая присутствует в растворе. Масса растворенного вещества во втором растворе складывается из массы вещества в первом растворе и массы вещества – продукта реакции:

m р.в-во1 = m р-р1 р.в-во1 ,

m р.в-во2 = m р.в-во1 m р.в-во (прод.),

m р-р2 = m р-р1 + m реаг,

или m р-р2 = m р-р1 + m реаг – m газ.

Р.в-во2 = m р.в-во2 / m р-р2 .

Задача 15. К 200 г 10%-го раствора ортофосфорной кислоты добавили 28,4 г фосфорного ангидрида. Найти массовую долю кислоты в получившемся растворе.

Дано: m р-р1 (H 3 PO 4) = 200 г, Р.в-во1 (Н 3 РО 4) = 10 %, M р.в-во2 (Н 3 РО 4) / m р-р2 (Н 3 РО 4), 0,4 = (7 + 196х ) / (70 + 142х ), х = 0,15, (Р 2 О 5) = 0,15 моль. m (P 2 O 5) = M = 142 (г/моль) 0,15 (моль) = 21,3 г. О т в е т. m (P 2 O 5) = 21,3 г. Задача 17. В 240 мл воды опустили 69 г натрия. Найти массовую долю продукта в растворе. О т в е т. прод = 39,2 %. Задача 18. Найти массовую долю кислоты в растворе, полученном при растворении 33,6 л сернистого газа в 320 г 5%-го раствора сернистой кислоты. О т в е т. р.в-во2 (Н 2 SО 3) = 33,4 %. Задача 19. Какую массу оксида серы(VI) нужно растворить в 150 мл воды, чтобы получить 60%-й раствор серной кислоты? О т в е т. m (SO 3) = 144 г. Задача 20. Найти массу оксида серы(VI), которую необходимо растворить в 99 г 40%-й серной кислоты, чтобы получить 80%-й раствор. О т в е т. m (SO 3) = 93 г. Задача 21. Какую массу оксида фосфора(V) нужно растворить в 120 г воды, чтобы получить 40%-й раствор ортофосфорной кислоты? О т в е т. m (P 2 O 5) = 49 г. Задача 22. К 180 г 50%-го раствора ортофосфорной кислоты добавили 42,6 г оксида фосфора(V). Найти массовую долю кислоты в полученном растворе. О т в е т. р.в-во2 (Н 3 РО 4) = 66,8 %. Задача 23. В 20 г воды растворили 3,5 г оксида натрия. Вычислите массовую долю растворенного вещества. О т в е т. (NaOH) = 19,2 %. Задача 24. К 120 г 8%-го раствора гидроксида натрия добавили 18,6 г оксида натрия. Вычислите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе. О т в е т. р.в-во (NaOH) = 24,2 %. Задача 25. Найти массу оксида серы(VI), которую нужно добавить к 2 л 8%-го раствора серной кислоты ( = 1,06 г/мл), чтобы массовая доля серной кислоты стала равной 20 %. О т в е т. m (SO 3) = 248,2 г. Задача 26. Какую массу фосфора необходимо сжечь в кислороде, чтобы, растворив полученный оксид в 1000 г раствора ортофосфорной кислоты с массовой долей 50 %, получить раствор этой кислоты с массовой долей 75 %? О т в е т. m (P) = 173,2 г. Задача 27. Какую массу натрия необходимо растворить в 120 мл воды для получения раствора щелочи с массовой долей 18 %? О т в е т. m (Na) = 13,8 г.