Мы продолжаем разбирать последовательное решение всех типов задач №28 на примеси (начало можно найти здесь).
В этой статье мы разберем все типы пункта 2). Напоминаю, что мы решаем задачи отталкиваясь от того, что нам дано в самой задаче:
Первую часть разбора про сам тип задач №28, вводную теорию по примесям и разбор типа 1) можно прочитать здесь.
Напомню наши термины, которыми мы пользуемся в задаче №28 на примеси:
m(примеси) - масса примеси в г
m(тех) - масса техническая в г
m(чист) - масса чистого вещества в г
ω(примеси) - массовая доля примеси в долях (/100)
ω(чист) - массовая доля чистого вещества в долях (/100)
m(продукта) - масса продукта в г
V(продукта) - объем продукта в л
n - количество вещества в моль
М - молярная масса в г/моль
Итак, второй тип по тому что нам дано в тексте задачи это когда нам дают массу техническую (процент примеси при этом не дают) и объем или массу продукта реакции. Если вас беспокоит вопрос того, а что же нам там надо будет искать или там же много чего можно найти, ответ простой - там осталось не так много величин которые нам не даны, значит их будем искать. А это всего лишь процент примеси и процент чистого вещества.
Давайте посмотрим на схему всего что может быть по задаче и увидим, что действительно то, что нам не надо по тексту мы и будем искать:
Значит если нам по задаче даны масса техническая и масса продукта, то неизбежно нам остается искать только проценты примеси или чистого вещества:
2.1 Масса техническая и масса продукта
что будем искать в задаче?
процент примеси или процент чистого вещества:
1) n(продукта) = m(продукта)/М(продукта) = ... моль
2) расчет количества вещества n чистого вещества (обозначим х) по уравнению реакции:
пишем реакцию, уравниваем, ставим моль над продуктом, а х ставим над чистым веществом в уравнении реакции, и составляем пропорцию, где мы делим моль на коэффициент у вещества; у чистого вещества мы будем делить х на коэффициент перед этим веществом:
По пропорции считаем х, это будут моли нашего чистого вещества (здесь n(CaC₂)).
x = n(CaC₂) = ... моль
3) используя найденное количество вещества n(CaC₂) чистого вещества, найдем его массу:
m(чист) = n(чист) ∙ M(чист ) = ... г
4) теперь можем рассчитать массу примеси:
m(примеси) = m(тех) - m(чист) = ... г
5) и считаем массовую долю примеси или чистого вещества:
ω(примеси) = 100% ∙ m(примеси)/m(тех) = ...%
ω(чист) = 100% ∙ m(чист)/m(тех) = ...%
2.2 Масса техническая и объем продукта:
что будем искать в задаче?
процент примеси или процент чистого вещества:
Решение задачи такое же как и в 2.1, отличается только первое действие по поиску моль продукта из объема!
Обращаю внимание, что объем в формулу мы подставляем в литрах!!! Т.к. молярный объем газа 22.4 измеряется в единицах л/моль
1) n(продукта) = V(продукта)/22.4 = ... моль
2) расчет количества вещества n чистого вещества (обозначим х) по уравнению реакции:
пишем реакцию, уравниваем, ставим моль над продуктом, а х ставим над чистым веществом в уравнении реакции, и составляем пропорцию, где мы делим моль на коэффициент у вещества; у чистого вещества мы будем делить х на коэффициент перед этим веществом:
По пропорции считаем х, это будут моли нашего чистого вещества (здесь n(CaC₂)).
x = n(CaC₂) = ... моль
3) используя найденное количество вещества n(CaC₂) чистого вещества, найдем его массу:
m(чист) = n(чист) ∙ M(чист ) = ... г
4) теперь можем рассчитать массу примеси:
m(примеси) = m(тех) - m(чист) = ... г
5) и считаем массовую долю примеси или чистого вещества:
ω(примеси) = 100% ∙ m(примеси)/m(тех) = ...%
ω(чист) = 100% ∙ m(чист)/m(тех) = ...%
Решим вместе пример задачи №28 такого типа:
Задача №28 на примеси:
Из 220 г природного известняка при взаимодействии с соляной кислотой был получен хлорид кальция массой 222 г. Вычислите массовую долю примесей в образце карбоната кальция. (Запишите число с точностью до целых.)
Давайте решать по пунктам:
Нам дана масса природного известняка CaCO₃ (это техническая масса) и масса продукта реакции СaCl₂, значит решаем по типу 2.1:
1) Считаем моли хлорида кальция n(СaCl₂) = m(СaCl₂)/М(СaCl₂) = 222/ 111= 2 моль
2) рассчитываем количество вещества n чистого CaCO₃ (обозначим х) по уравнению реакции:
пишем реакцию, уравниваем, ставим 2 моль над СaCl₂, а х ставим над CaCO₃ в уравнении реакции; и составляем пропорцию, где мы делим моль на коэффициент у вещества; у CaCO₃ мы будем делить х на коэффициент перед этим веществом:
По пропорции считаем х, это будут моли нашего чистого вещества CaCO₃
x = n(CaCO₃) = 2 моль
3) используя найденное количество вещества n(CaCO₃), найдем его массу:
m(CaCO₃) = n(CaCO₃) ∙ M(CaCO₃ ) = 2 ∙ 100 = 200 г
4) теперь можем рассчитать массу примеси:
m(примеси) = m(тех) - m(CaCO₃ чист) = 220 - 200= 20 г
5) и считаем массовую долю примеси:
ω(примеси) = 100% ∙ m(примеси)/m(тех) = 100% ∙ 20/220 = 9% (в задаче просят округлить до целых, поэтому наш ответ 9,09 мы округлили до целого и получилось 9%)
ОТВЕТ: 9%
Попробуйте решить задачи сами по типу 2):
1. При взаимодействии 200 г технического карбида кальция с избытком воды образовалось 56 л (н.у.) ацетилена. Определите массовую долю примесей
в техническом образце карбида кальция. (Запишите число с точностью
до целых.)
Ответ: 20%
2. К избытку раствора соляной кислоты добавили технический алюминий массой 10,8 г, содержащий в качестве примеси оксид алюминия. В результате реакции выделилось 10,08 л водорода (н.у.). Вычислите массовую долю примеси (%) в техническом алюминии. (Запишите ответ с точностью до целых)
Ответ: 25%