Методические рекомендации по химии «Учимся решать задачи 8 класс»

Учимся решать задачи 8 класс

Решение задач по теме: «Моль.  Количество вещества».

Обозначения:

n- количество вещества, (моль, кмоль, ммоль)

m – масса, ( г, кг, мг)

M – молярная масса, ( г/ моль, кг/ кмоль, мг/ ммоль)

V – объем, (л, м³, см³, мл)

V_м – молярный объем (л/ моль, м³/ кмоль, мл/ ммоль) для любого газа при нормальных условиях (н.у.) равен 22,4 л/моль

N- число частиц (атомы, молекулы, ионы)

N_А- постоянная Авогадро равна 6,02^.10²³ частиц^.моль^-1

 n= m/M           n= V/V_M           n= N/N_A

    Задача 1. Сколько молекул озона О₃ содержится в 72 г его?

Задача 2. Какой объем занимают (при н.у.) 280 кг азота?

Задача 3. Какую массу имеют 112л (при н.у.) углекислого газа?

Решите самостоятельно задачи:

1. Хлориду натрия массой 5,85 г соответствует количество вещества:

              1) 1 моль;   2) 0,5 моль;      3) 0,1 моль; 4 ) 0,01 моль.

2.  Оксиду кальция массой 28 г соответствует количество вещества:

             1) 1 моль;   2) 0,1 моль;      3 )2 моль;     4) 0,5 моль.

3. Масса 0,25 моль хлорида меди (II) равна:

             1) 64 г;    2) 24,75 г;     3) 24,875 г;         4) 33,75 г.

Ответы:

1.              3

2.              4

3.              4

4.  Какой объем при н.у. занимают 64г оксида серы (IV)?

5.  Какую массу имеют 3 • 10²⁴ молекул углекислого газа (оксида углерода (IV))? 

6.  Какую массу имеют 44,8 л  при н.у. угарного газа (оксид углерода (II))?

7.  Какой объем занимают 6 • 10²³молекул сероводорода H₂S?

9.  Какой объем при н.у. занимают 96г озона О₃?

10.  Сколько молекул хлора CI₂ cодержится в 284г его?

Разные задачи с решением

Задача 1. Какое количество оксида кальция содержится в 112 г этого вещества?

Дано:

m (СаО )=112г

Найти:

n (СаО) – ?

Решение.

Химическая формула оксида кальция – СаО.

n(CaO) = m(CaO)/М(СаО)

M_r(CaO) = 40 + 16 = 56

n(CaO) = 112 г/ (56г/моль) = 2 моль

Ответ: 2 моль СаО.

Задача2. Вычислите массу порции воды, в которой содержится столько же молекул, сколько их в 22 г углекислого газа.

Дано:

m(CO₂) = 22 г

n(CO₂) = n(H₂O)

Найти:

m(H₂O) – ?

Алгоритм решения

Зная массу углекислого газа, рассчитывают его количество. Затем находят количество воды (оно будет равно количеству углекислого газа). А потом, зная количество воды, вычисляют ее массу:

m(CO₂) → n(CO₂) → n(H₂O) → m(H₂O)

Решение

1. n(CO₂) = m(CO₂)/М(СО₂)

M_r(CO₂) = 12 + 16·2 = 44

n(CO₂) = 22 г/ 44 г/моль = 0,5 моль

2. n(H₂O) = n(CO₂) = 0,5 моль

3. m(H₂O) = n(H₂O)·M(H₂O)

M_r(H₂O) = 1·2+16 = 18

m(H₂O) = 0,5 моль·18 г/моль = 9 г

Ответ: 9 г Н₂О.

Молярный объем

В 1811 году итальянский ученый Амедео Авогадро (рис. 1) сформулировал основной газовый закон, который назвали его именем. Закон Авогадро звучит так:

В равных объемах газов при одинаковых условиях содержится равное число молекул.

Следовательно, при одинаковых условиях равные количества различных газов занимают равные объемы.

При нормальных условиях (при температуре 0 °С и давлении 1 атм.) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Эта физическая постоянная – молярный объем газа при н. у.:

V_m = 22,4 л/моль при нормальных условиях.

Количество газообразного вещества равно отношению объема порции газа к молярному объему газа при данных условиях.

Рис. 1. Амедео Авогадро (1776–1856)

Задача 3. Вычислите массу метана СН₄, объем которого при н. у. составляет 67,2 л.

Дано:

V(CН₄) = 67,2 л

Найти:

m(CН₄) – ?

Решение.

Алгоритм решения

V(CН₄) → n(CН₄) → m(CН₄)

1) n(CН₄) = V(CН₄)/V_n = 67,2 л/ 22,4 (л/моль) = 3 моль

2) m(CН₄) = n(CН₄)·M(CН₄)

M_r(CН₄) = 12 + 1·4 =16

m(CН₄) = 3 моль·16 г/моль = 48 г

Ответ: 48 г CН₄.

Письменная работа по вариантам    / с ответами/

Вариант I

Сколько молей содержится в 100 г следующих веществ при нормальных условиях: а) кислорода; б) аммиака?

Решение:

n = m/M

M(O₂) = 16x2 = 32 г/моль

M(NH₃) = 14+3 = 17 г/моль

n (O₂) = 100/32 = 3,1 моль

n(NH₃) = 100/17 = 5,9 моль

 Ответ: n (O₂) = 3,1 моль

            n (NH₃) = 5,9 моль

  Какая масса гидроксида натрия образуется при взаимодействии 2,3 г натрия с водой?

Решение:

        2,3г        Xг

        2Na + 2HOH = 2NaOH + H₂

         2x23г        2x40г

M(NaOH) = 23 + 16 +1 = 40 г/моль

X = 2,3 x 80/46 = 4 г (NaOH)

Ответ: масса NaOH = 4 г.

Вариант II

1.    Чему равна массовая доля (%)   кальция в гидроксиде кальция Са(ОН)₂?

          Решение:

Мr (Са(ОН)₂) = 40 +16*2 + 2 = 74

W(Ca) = 40/74 *100% = 54%

2.    Чему равна масса 2 моль цинка?

         Решение:

          m(Zn) = n*Ar =2*65 =130г

Вариант III

Чему равна массовая доля (%) кислорода в оксиде алюминия А1₂О₃?

Решение:

           Mr(Al₂O₃) = 27*2 + 16*3 = 102

           W(Al) = 27*2/102*100% = 53%

    2.    Чему равна масса 10 моль натрия?

 Решение:

            m(Na) = n*Ar = 10*23 = 230г

Вариант IV

1.   Чему равна массовая доля (%)  натрия в соде Na₂CO₃?

             Решение:

             Mr(Na₂CO₃) = 2*23 +12 + 16*3 = 106

             W(Na) = 2*23/106*100% = 43%

2.   Какое количество вещества содержится в 1 г   воды?

          Решение:

M(H₂O) = 2+ 16 = 18 г/моль

n(H₂O) = m/M = 1/18 = 0,06моль

  Вариант V

Чему равна массовая доля (%) азота в азотной кислоте HNO₃?

Решение:

          Mr(HNO₃) = 1+14+16*3 = 63

W(N) = 14/63*100% = 23%

  2.  Сколько атомов содержится в 1 г железа?

               Решение:

n(Fe) = 1/56 = 0,02моль

N_атомовFe = 0,02*6*10²³ = 0,12*10²³

Решение расчетных задач по уравнению реакции

Задача 1. Какое количество вещества хлора и калия образуется при разложении 3 моль хлорида калия?

Чтобы решить задачу, необходимо сначала записать схему реакции: KCl → K + Cl₂

Расставив коэффициенты в схеме, получаем уравнение реакции: 2KCl = 2K + Cl₂

Составим пропорцию:

Из пропорции найдем количество вещества хлора:

Решаем уравнение: 

Из пропорции найдем количество вещества калия:

Решаем уравнение: 

Ответ: n(Cl₂)=1,5 моль, n(K)=3 моль.

2. Задача №2

Задача 2. Какое количество вещества метана (CH₄) полностью сгорит в 6 молях кислорода?

Сначала нужно записать схему реакции. Исходными веществами в реакции являются метан и кислород. Продуктами реакции полного сгорания метана в кислороде являются углекислый газ и вода:

СН₄ + О₂ → СО₂ + Н₂О

Затем расставим в схеме реакции коэффициенты: СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О

Составим пропорцию:

Из пропорции найдем количество вещества метана:

Решаем уравнение: 

Ответ: n(СН₄)=3 моль.

ЗАДАЧИ С РИСУНКАМИ

Сколько граммов воды надо испарить из 800 г 15%-го раствора вещества, чтобы увеличить его массовую долю на 5%?

РЕШЕНИЕ

ДАНО:

ω(в-ва)=15%=0,15

m(p-pa)=800г

ω'(в-ва)=(15+5)%=20%=0,2

НАЙТИ:

исп.mисп.(H2O)=?

РЕШЕНИЕ:

1)Найдем массу растворенного вещества в исходном растворе:

(в-ва)(в-ва)ггm(в-ва)=ω(в-ва)⋅m(p−pa)=0,15⋅800г=120г

2) Поскольку испаряется только вода, масса вещества остается неизменной: m(в-ва) = m'(в-ва)=120г

3) Зная массу растворенного вещества и его массовую долю, найдем массу полученного раствора:

(р-ра)(в-ва)(в-ва)ггm′(р-ра)=m(в-ва))ω(в-ва)=120г0,2=600г

Масса испаренной воды - разность масс полученного и исходного растворов:

 исп.mисп.(H2O)= m(р-ра) - m'(р-ра) = 800г - 600г = 200г

ОТВЕТ: нужно испарить 200г воды

К 180 г 8-%-ного раствора хлорида натрия добавили 20 г NaCl. Массовая доля хлорида натрия в образовавшемся растворе равна __ %.

РЕШЕНИЕ

ДАНО:

ω(NaCl)=8%=0,08

m(p-pa)=180г

добmдоб(NaCl) =20г

НАЙТИ:

ω'(NaCl)=?

РЕШЕНИЕ:

1)Найдем массу образовавшегося раствора:

m’(p-pa)= m(p-pa) + добmдоб (NaCl) = 180г + 20г = 200г

2) Найдем общую массу хлорида натрия в образовавшемся растворе:

m’(NaCl) = m(NaCl) +  добmдоб(NaCl) 

Для этого сначала посчитаем массу m(NaCl) в начальном растворе:

ггm(NaCl)=ω(NaCl)⋅m(p−pa)100%=8%⋅180г100%=14,4г

m’(NaCl)= m(NaCl) + mдоб (NaCl) = 14.4г + 20г=34.4г

3) Найдем массовую долю соли в полученном растворе:

ггω′(NaCl)=m′(NaCl)m′(p−pa)⋅100%=34,4г200г⋅100%=17,2%

Ответ: 17,2%

К 200г 15-%-ного раствора хлорида натрия добавили 40 г воды. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

РЕШЕНИЕ

ДАНО:

ω(NaCl)=15%=0,15

m(p-pa)=200г

добmдоб(H_2O) =40г

НАЙТИ:

ω'(NaCl)=?

РЕШЕНИЕ:

1)Найдем массу образовавшегося раствора:

m’(p-pa)= m(p-pa) + добmдоб (H2O) = 200г + 40г = 240г

2) Найдем массу хлорида натрия в исходном растворе:

ггm(NaCl)=ω(NaCl)⋅m(p−pa)100%=15%⋅200г100%=30г

Масса хлорида натрия остается неизменной и в полученном растворе:

m(NaCl)=m′(NaCl)

3) Найдем массовую долю соли в полученном растворе:

ггω′(NaCl)=m(NaCl)m′(p−pa)⋅100%=30г240г⋅100%=12,5%

Ответ: 12,5%

Определите массовую долю сульфата натрия в растворе, полученном сливанием 120г 10%-ного раствора Na2SO4 и 200г 4%-ного раствора того же вещества.

РЕШЕНИЕ

ДАНО:

ω1(Na2SO4)=10%=0,1

m1(p-pa)=120г

ω2(Na2SO4)=4%=0,04

m2(p-pa)=200г

НАЙТИ:

ω3'(Na2SO4)=?

РЕШЕНИЕ:

1)Найдем массу образовавшегося раствора:

гггm3(p−pa)=m1(p−pa)+m2(p−pa)=120г+200г=320г

2) Найдем массу сульфата натрия в первом растворе:

ггm1(Na2SO4)=ω1(Na2SO4)⋅m1(p−pa)100%=10%⋅120г100%=12г

Масса сульфата натрия во втором растворе:

ггm2(Na2SO4l)=ω2(Na2SO4)⋅m2(p−pa)100%=4%⋅200г100%=8г

Таким образом, масса соли в полученном растворе будет равна:

гггm3(Na2SO4)=m1(Na2SO4)+m2(Na2SO4)=12г+8г=20г

3) Найдем массовую долю соли в полученном растворе:

ггω3(Na2SO4)=m3(Na2SO4)m3(p−pa)⋅100%=20г320г⋅100%=6,25%

Ответ: 6,25%

 В реакцию с серной кислотой вступило 20 г 
гидроксида натрия. Рассчитайте массу образовавшейся 
соли.

Дано:                       Решение:

m(NaOH) =20 г     1) Записываем уравнение реакции:

                                 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

Найти:                     2 моль                     1 моль

m(соли)-?             2) Подчеркиваем вещества, по которым
                                   решаем задачу и подписываем их
                                   количества по уравнению реакции.

                            3) Определяем количество вещества NaOH 
                                  по данным задачи:

        
 n(NaOH) = m(NaOH):M(NaOH) = 20г : 40 г/моль = 0,5 моль

                          4) Составляем соотношение количества 
                              подчеркнутых веществ по данным 
                             задачи и по уравнению реакции:

    0,5 моль                   х моль    ( по данным задачи)

    2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O

    2 моль                  1 моль    ( по уравнению реакции)

     0,5 моль                   х моль

   _________       =       _________

    2 моль                     1 моль

 х = 0,5 • 1 : 2 = 0,25 моль  (n(Na2SO4))

m(Na2SO4) = n(Na2SO4) • M(Na2SO4) =  
0,25 моль • 142 = 35,5г

                             
Ответ: m(Na2SO4) = 35,5г

6.Определим массу воды, образовавшуюся в результате сгорания водорода в 3,2 г кислорода.  

Чтобы решить эту задачу, сначала необходимо составить уравнение химической реакции и записать над ним данные условия задачи.

Если бы мы знали количество вещества вступившего в реакцию кислорода, то смогли бы определить количество вещества воды. А затем, рассчитали бы массу воды, зная ее количество вещества, молярную массу . Чтобы найти количество вещества кислорода, нужно массу кислорода разделить на его молярную массу.

Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе. Для кислорода это значение составляет 32. Подставим в формулу: количество вещества кислорода равно отношению 3,2 г к 32 г/моль. Получилось 0,1 моль.

Для нахождения количества вещества воды оставим пропорцию, используя мольное соотношение участников реакции:

на 0,1 моль кислорода приходится неизвестное количество вещества воды, а на 1 моль кислорода приходится 2 моля воды.

Отсюда количество вещества воды равно 0,2 моль.

Чтобы определить массу воды, нужно найденное значение количества воды умножить на ее молярную массу, т.е. умножаем 0,2 моль на 18 г/моль, получаем 3,6 г воды.

Рис. 1.  Оформление записи краткого условия и решения Задачи 1

Помимо массы, можно рассчитывать объем газообразного участника реакции (при н.у.), используя известную вам формулу, в соответствие с которой объем газа при н.у. равен произведению количества вещества газа на молярный объем. Рассмотрим пример решения задачи.

7. Рассчитаем объем кислорода (при н.у.), выделившийся при разложении 27г воды.

Запишем уравнение реакции и данные условия задачи. Чтобы найти объем выделившегося кислорода, нужно найти сначала количество вещества воды через массу, затем по уравнению реакции определить количество вещества кислорода, после чего можно рассчитать его объем при н.у.

Количество вещества воды равно отношению массы воды к ее молярной массе. Получаем значение 1,5 моль.

Составим пропорцию: из 1,5 моля воды образуется неизвестное количество кислорода, из 2 молей воды образуется 1 моль кислорода. Отсюда количество кислорода равно 0,75 моля. Рассчитаем объем кислорода при н.у. Он равен произведению количества кислорода на молярный объем. Молярный объем любого газообразного вещества при н.у. равен 22,4 л/моль. Подставив числовые значения в формулу, получим объем кислорода, равный 16,8 л.

Рис. 2. Оформление записи краткого условия и решения Задачи 2

Зная алгоритм решения подобных задач, можно рассчитать массу, объем или количество вещества одного из участников реакции по массе, объему или количеству вещества другого участника реакции.

8. Сколько граммов оксида меди (II) образовалось при прокаливании 6,4 г меди.

Дано: Решение

m(Cu) = 6,4 кг 6,4 г Х г

Найти:m(CuO) 2Cu + O₂ = 2CuO

ν = 2 моль ν = 2 моль по уравнению реакции

М = 64г/моль М = 80 г/моль

m = 128г m = 160 г

Составляем пропорцию: 6,4 г : 128 г = Х г : 160 кг

Х = 6,4 * 160 / 128 Х = 8 г

Ответ: 8 г CuО

Уравнения реакций

1. Закончить уравнения реакций:
а) Ge + HNO₃ →
б) Sn + HNO₃ →
в)  Sn + KOH →
г) Pb + KOH →
д) PbО₂ + HCl →

Решение:
а) Ge + 4HNO₃ → GeO₂↓ + 4NO₂↑;

б) Sn + 4HNO₃ →H₂SnO₃↓ +  4NO2↑ + H2O;

в) Sn + 2KOH → K₂SnO₂ +H₂↑;

г) Pb + 2KOH → K₂PbO₂ +H₂↑;

д) PbО₂ +HCl → PbCl₄ + 2H₂O.
 

2. Закончить уравнения реакций:
а) Pb₃O₄ + KI + H₂SO₄ →
б) SnCl₂ + FeCl₃ →
в) SnCl₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ →
г) Pb₃O₄ + Mn(NO₃)₂ + HNO₃ →
д) Pb(CH₃COO)₂ + CaOCl₂ →

Решение:
а) Pb₃O₄ + 2KI + 4H₂SO₄ → 3PbSO₄ + K₂SO₄ + I₂ + 4H₂O;

б) SnCl₂ + 2FeCl₃ →SnCl₄ + 2FeCl₂;

в) 3SnCl₂ + K₂Cr₂O₇+ 7H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + SnCl₄ + 2KCl + 2Sn(SO)₂ + 7H₂O;

г) 5Pb₃O₄ + 2Mn(NO₃)_{2 +} 26HNO₃ → 15Pb(NO₃)₂ + 2HMnO₄ + 12H₂O;

д) 2Pb(CH₃COO)₂ + 2CaOCl₂  + 2H₂O → Pb(CH₃COO)₄ + PbCl₄ + 2Ca(OH)₂.
 

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/414675-metodicheskie-rekomendacii-po-himii-uchimsja-