Невозможно научиться решать задачу №34, просто прочитав статью. Несмотря на то, что есть типы задач, без обширной практики ты будешь постоянно путаться в каких-нибудь частностях. Поэтому мы только разберем, какие есть основные типы задач и откуда их брать для наработки, а дальше дело за тобой
Так же подробно разбирать решение, как для простых задач из 1 части, я не буду. Поэтому если что-то будет неясно, попрактикуйся еще на задачах 26, 27 и 28
Получить бесплатно весь справочник по химии в ЛС ВКонтакте
Задача на избыток-недостаток
Газ, выделившийся при взаимодействии 110 мл 18%-ного раствора HCl (p=1,1 г/мл) и 50 г 1,56%-ного раствора Na₂S, пропустили через 64 г 10,5%-ного раствора нитрата свинца. Определите массу соли, выпавшей в осадок
Сначала напишем реакции и расставим коэффициенты
(1) Na₂S + 2HCl → 2NaCl + H₂S
(2) H₂S + Pb(NO₃)₂ → PbS↓ + 2HNO₃
Найдем число моль HCl в реакции №1
m раствора = объем раствора * плотность раствора
m раствора HCl = 110 * 1.1 = 121 г
m HCl в растворе = 121 * 0.18 = 21.78 г
n HCl = m / M = 21.78 / 36.5 = 0.60 моль
Теперь найдем число моль Na₂S
m Na₂S в растворе = 50 * 0.0156 = 0.78 г
n Na₂S = 0.78 / 78 = 0.01 моль
Когда взаимодействуют два вещества, надо определить, какое из них взято в избытке, а какое в недостатке. Потому что именно по веществу, взятому в недостатке, мы будем определять, сколько получится моль продукта
Простой пример, почему определять будем именно по недостатку. Допустим, ты работаешь на заводе, выпускающем машины. Тебе привезли 10 кузовов и только 3 мотора. Очевидно, что машина без мотора ездить не может. Таким образом, сколько ты можешь собрать готовых машин? Три. Ты смотришь по недостатку
Для того, чтобы определить, какое вещество находится в недостатке, надо сравнить их числа моль, разделенные на коэффициент
Число моль HCl = 0.6, а коэффициент перед HCl 2 → 0.3
Число моль Na₂S - 0.01. а коэффициент перед Na₂S 1 → 0.01
Так как 0.01 < 0.3, получается, что Na₂S находится в недостатке
По количеству вещества Na₂S находим количество вещества H₂S. Так как соотношение Na₂S и H₂S 1:1, то получаем, что:
n Na₂S = n H₂S = 0.01
Найдем число моль Pb(NO₃)₂ в реакции №2
m Pb(NO₃)₂ в растворе = 64 * 0.105 = 6.72 г
n Pb(NO₃)₂ = 6.72 / 331 = 0.02 моль
Определим какое вещество в реакции №2 находится в недостатке
n Pb(NO₃)₂ = 0.02, коэффициент перед Pb(NO₃)₂ 1 → 0.02
n H₂S = 0.01. коэффициент перед H₂S 1 → 0.01
0.01 < 0.02 → H₂S находится в недостатке
По числу моль H₂S определяем число моль PbS. Так как соотношение H₂S и PbS 1:1, то:
n H₂S = n PbS = 0.01
Найдем массу выпавшего осадка PbS
m PbS = n * M = 0.01 * 239 = 2.39 г
Ответ: масса выпавшего осадка 239 грамм
Задача на два неизвестных
Смесь карбонатов калия и натрия массой 7 г обработали серной кислотой, взятой в избытке. При этом выделившийся газ занял объем 1,344 л (н.у.). Определить массовые доли карбонатов в исходной смеси
Сначала напишем реакции и расставим коэффициенты
(1) K₂CO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + CO₂ + H₂O
(2) Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O
Число моль K₂CO₃ примем за х, а число моль Na₂CO₃ за y. Тогда масса K₂CO₃ в смеси будет 138х, а масса Na₂CO₃ 106y. Учитывая, что масса смеси 7 г, получаем уравнение:
138х + 106y = 7
Найдем число моль выделившегося углекислого газа
n CO₂ = 1.344 / 22.4 = 0.06 моль
По условию серная кислота взята в избытке, тогда K₂CO₃ и Na₂CO₃ находятся в недостатке. Если в реакции №1 число моль K₂CO₃ равно х, то число моль выделившегося в первой реакции CO₂ тоже равно х, так как соотношение коэффициентов 1:1. Если в реакции №2 число моль Na₂CO₃ равно y, то число выделившегося во второй реакции CO₂ тоже равно y, так как соотношение коэффициентов 1:1. Так как в сумме в двух реакциях выделилось 0.06 моль газа, то получаем уравнение х + y = 0.06
Получилась система уравнений
138х + 106y = 7
х + y = 0.06
Решив систему, получаем, что:
x = 0.02
y = 0.04
Найдем массу карбонатов
m K₂CO₃ = 0.02 * 138 = 2.76
m Na₂CO₃ = 0.04 * 106 = 4.24
Найдем массовые доли карбонатов
ω K₂CO₃ = 2.76 / 7 = 0.3943 → 39.43%
ω Na₂CO₃ = 1 - 0.3943 = 0.6057 → 60.57%
Ответ: массовая доля K₂CO₃ в исходной смеси 39.43%, массовая доля Na₂CO₃ в исходной смеси 60.57%
Задача на определение продукта по соотношению реагентов
Аммиак объемом 4,48 л (н.у.) пропустили через 200 г 4,9%–го раствора ортофосфорной кислоты. Назовите соль, образующуюся в результате реакции, и определите ее массу
В зависимости от соотношения реагентов может пойти 1 из 3 реакций:
(1) 3NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₃PO₄
(2) 2NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)₂HPO₄
(3) NH₃ + H₃PO₄ → (NH₄)H₂PO₄
Найдем число моль аммиака
n NH₃ = 4.48 / 22.4 = 0.2
Найдем число моль фосфорной кислоты
m H₃PO₄ в растворе = 200 * 4.9 = 9.8 г
n H₃PO₄ = 9.8 / 98 = 0.1
Таким образом, получаем, что NH₃ и H₃PO₄ взяты в соотношении 2:1, что соответствует реакции №2, в результате которой получается соль (NH₄)₂HPO₄
Найдем массу (NH₄)₂HPO₄
n H₃PO₄ = n (NH₄)₂HPO₄ = 0.1
m (NH₄)₂HPO₄ = 0.1 * 132 = 13.2 г
Ответ: В результате реакции образуется гидрофосфат аммония массой 13.2 г
Задача на атомистику
К 212.25 мл раствора серной кислоты (плотность 1.12 г/мл), в котором на 9 атомов водорода приходится 5 атомов кислорода, добавили 150 мл воды и 35 г фосфида натрия. Вычислите массовые доли веществ в конечном растворе
Сначала напишем реакцию и расставим коэффициенты
(1) 2Na₃P + 3H₂SO₄ → 3Na₂SO₄ + 2PH₃
Пусть в исходном растворе серной кислоты будет х моль H₂SO₄ и y моль H₂O
x моль H₂SO₄ содержит 2x моль H и 4х моль O
y моль H₂O содержит 2y моль H и y моль O
Всего в растворе будет содержаться 2х+2y моль H и 4х+y моль O
По условию соотношение H:O в исходном растворе 9:5. Тогда получаем уравнение: 9/5 = (2х+2y)/(4x+y)
Найдем массу исходного раствора H₂SO₄
m р-ра H₂SO₄ = 212.25 * 1.12 = 237.72 г
Если в исходном растворе содержится х моль H₂SO₄, то ее масса будет 98х. Если в исходном растворе содержится y моль H₂O, то ее масса будет 18y. Получаем второе уравнение: 98х+18y=237.72
Получаем систему уравнений
9/5 = (2х+2y)/(4x+y)
98х+18y=237.72
Решив систему, получаем, что:
х = 0.42 → в растворе 0.42 моль H₂SO₄
y = 10.92 → в растворе 10.92 моль H₂O
Найдем число моль Na₃P
n Na₃P = 35/100 = 0.35
Определим, какое вещество в реакции №1 находится в недостатке
n Na₃P = 0.35, коэффициент 2 → 0.175
n H₂SO₄ = 0.42, коэффициент 3 → 0.14
0.14 < 0.175 → H₂SO₄ в недостатке
Тогда оставшийся после реакции №1 Na₃P прореагирует с водой и пойдет реакция №2
(2) Na₃P + 3H₂O → 3NaOH + PH₃
Найдем массу Na₂SO₄
n H₂SO₄ = n Na₂SO₄ = 0.42
m Na₂SO₄ = 0.42 * 142 = 59.64
Найдем массу PH₃ в реакции №1. Коэффициенты уже не такие удобные, число моль найдем с помощью пропорции
3 / 0.42 = 2 / n PH₃
n PH₃ = 0.28
m PH₃ = 0.28 * 34 = 9.52
Найдем число моль Na₃P, оставшееся после реакции №1
2 / n Na₃P = 3 / 0.42
n Na₃P = 0.28 → количество Na₃P, вступившее в реакцию №1
0.35 - 0.28 = 0.07 → количество Na₃P, оставшееся после реакции №1
Найдем массу NaOH
n 3 Na₃P = n NaOH = 0.21
m NaOH = 0.21 * 40 = 8.4
Найдем массу PH₃ в реакции №2
n Na₃P = n PH₃ = 0.07
m PH₃ = 0.07 * 34 = 2.38
Найдем массу итогового раствора. PH₃ — газ и частью раствора не является
m конечного раствора = m исходного раствора + m H₂O + m Na₃P - m PH₃
m конечного раствора = 237.72 + 150 + 35 - 9.52 - 2.38 = 410.82
Найдем массовые доли всех веществ в конечном растворе
ω Na₂SO₄ = 59.64 / 410.82 = 0.1452 → 14.52%
ω NaOH = 8.4/ 410.82 = 0.0204 → 2.04%
ω H₂O = 100 - 14.52 - 2.04 = 83.44 %
Ответ: ω Na₂SO₄ = 14.52%; ω NaOH = 2.04%; ω H₂O = 83.44 %
Задача на пластинки
Медную пластинку массой 50,00 г поместили в раствор хлорида ртути(II). Масса пластинки после реакции оказалась равной 52,74 г. Сколько меди растворилось?
Сначала напишем реакцию и расставим коэффициенты
HgCl₂ + Cu → CuCl₂ + Hg
Найдем число моль меди в исходной пластинке
n Cu = 50 / 64 = 0.78 моль
Пусть после погружения в раствор растворилось x моль Cu. Тогда ее масса будет 64x. Так как соотношения в реакции 1:1, то образуется x моль Hg с массой 201х
масса пластинки после реакции = масса пластинки до реакции - масса растворившейся меди + масса образовавшейся ртути
52.74 = 50 - 64х + 201х
x = 2.74 / 137 = 0.02
Найдем массу растворившейся меди
m Cu = 0.02 * 64 = 1.28
Ответ: растворилось 1.28 г меди
Задача на растворимость
Вычислите, какая масса нитрата калия выпадет в осадок, если 100 г насыщенного при температуре 70⁰С раствора KNO₃ охладить до температуры 0⁰С. Растворимость нитрата калия составляет 138 при 70⁰С и 13.3 при 0⁰C
В ненасыщенном растворе еще можно растворить вещество, в насыщенном уже нельзя. Пересыщенный раствор получается при охлаждении насыщенного — так как при охлаждении растворимость падает, то раствор начинает содержать больше вещества, чем может при данной температуре, поэтому его избыток выпадает в осадок
Растворимость — масса растворенного вещества в 100 г воды в насыщенном растворе
Рассмотрим исходный раствор при 70⁰С. По условию мы имеем 100 г насыщенного раствора, а растворимость вещества при этой температуре составляет 138. Тогда можно составить пропорцию
138 / x = 238 / 100, где х — масса вещества в 100 насыщенного раствора
x = 57.98
Тогда масса воды в растворе при 70⁰С будет
m воды = 100 - 57.98 = 42.02
Найдем массу KNO₃, которая может раствориться в 42.02 г воды при 0⁰C. Для этого составим пропорцию аналогичную предыдущей
13.3 / x = 113.3 / (x+42.02), где x — масса растворенного вещества
x = 5.59
Таким образом, при 0⁰C может раствориться лишь 5.59 г нитрата калия. Тогда 57.98 - 5.59 = 52.39 г при охлаждении раствора выпадет в осадок
Ответ: при охлаждении раствора 52.39 г нитрата калия выпадет в осадок
Задача на электролиз
При проведении электролиза 360 г 15%-го раствора хлорида меди(II) процесс прекратили, когда на аноде выделилось 4,48 л газа (н.у.). Из полученного раствора отобрали порцию массой 66,6 г. Вычислите массу 10%-го раствора гидроксида натрия, необходимого для полного осаждения ионов меди из отобранной порции раствора
Сначала напишем реакции и расставим коэффициенты
(1) CuCl₂ → Cu + Cl₂
(2) CuCl₂ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + 2NaCl
Найдем число моль CuCl₂
m CuCl₂ в растворе = 360 * 0.15 = 54
n CuCl₂ = 54 / 135 = 0.4
Найдем число моль Cl₂
n Cl₂ = 4.48 / 22.4 = 0.2
Учитывая соотношение 1:1 в реакции №1 получаем:
n Cl₂ = n CuCl₂ = 0.2
Таким образом, из 0.4 молей CuCl₂ электролизу подверглось лишь 0.2 молей, в то время как 0.2 моля осталось в растворе
Найдем массу раствора после проведения электролиза. Для этого найдем массу улетучившегося хлора и выпавшей в осадок меди
m Cl₂ = 0.2 * 71 = 14.2
m Cu = 0.2 * 64 = 12.8
m раствора после электролиза = 360 - 14.2 - 12.8 = 333
С помощью пропорции найдем число моль CuCl₂ в отобранной порции
0.2/x = 333/66.6, где x — число моль CuCl₂
x = 0.04
Найдем массу чистого NaOH в реакции №2
n CuCl₂ = 2n NaOH = 0.04
n NaOH = 0.08
m NaOH = 0.08 * 40 = 3.2
По пропорции найдем массу 10%-раствора NaOH
3.2 / x = 0.1 / 1
x = 32
Ответ: для полного осаждения ионов меди из раствора необходимо 32 г 10% раствора NaOH
Откуда брать задачи для практики
Лучше всего из сборника Доронькина по 2й части. Там они более-менее расклассифицированы по типам, поэтому удобно нарешивать какой-то определенный тип. На РешуЕГЭ и в банке заданий ФИПИ разбивки по типам нет