Расчеты массы полученного вещества, если известно содержание примеси в исходном веществе

В данном уроке рассматривается решение задач, в которых необходимо определить массу продукта реакции, если одно из исходных веществ содержит примеси.

Тема: Химия металлов

Урок: Расчеты массы полученного вещества, если известно содержание примеси в исходном веществеhttp://interneturok. ru/ru/school/chemistry/8-klass/bpervonachalnye-himicheskie-predstavleniyab/4aeadc80

1. Задача 1

Рассмотрим решение нескольких задач, в которых необходимо определить массу продукту реакции, если известна масса исходного вещества и массовая доля примесей в нем.

ЗАДАЧА 1. На 1 кг лома, содержащего 96 % железа, подействовали разбавленной серной кислотой. Вычислите массу образовавшегося сульфата железа (II).

1. Запишем уравнение реакции между железом и разбавленной серной кислотой:

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

2. Запишем над формулами веществ, что дано и требуется найти по условию задачи:

96%, 1 кг х г

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

3. Определим массу чистого железа в ломе. Для этого преобразуем формулу для вычисления массовой доли компонента смеси, выразив массу железа:

ω(Fe/лом) = m (Fe):m(лом)

m(Fe) = m(лом)·ω

Подставим числа в формулу, переведя кг в граммы:

m(Fe) = 1000г · 0,96 = 960 г

4. Вычислим количество вещества железа:

n(Fe) = m(Fe) : M(Fe) = 960 г : 56 г/моль = 17,14 моль

5. Составим пропорцию:

По уравнению: 1 моль железа – 1 моль сульфата железа (II)

По условию: 17,14 моль железа – х моль

6. Составим и решим уравнение:

х=17,14·1:1 = 17,14 моль

7. Определим массу сульфата железа (II):

m(FeSO4) = n(FeSO4) · M(FeSO4) = 17,14 моль · (56+32+64)г/моль = 2605,7 г =2,6 кг

Ответ: 2,6 кг сульфата железа (II).

Рис. 1. Оформление условия и решения задачи 1

2. Задача 2

ЗАДАЧА 2. Какая масса углекислого газа получится при сжигании 64 г метана, содержащего 10 % примесей?

1. Запишем уравнение реакции между метаном и кислородом:

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

2. Запишем над формулами веществ, что дано и требуется найти по условию задачи:

10%, 64г х г

       

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

3. Определим массу чистого метана. Для этого преобразуем формулу для вычисления массовой доли компонента смеси, выразив массу метана:

ω(СН4/смесь) = m (СН4):m(смесь)

m (СН4) = m(смесь)·ω

Массовая доля чистого метана в смеси равна разности между 100% и массовой долей примесей, т. е. 10 %:

ω(СН4/смесь) = 100% - 10% = 90%

Подставим числа в формулу:

m(СН4) = 64г · 0,9 = 57,6 г

4. Вычислим количество вещества метана:

n(СН4) = m(СН4) : M(СН4) = 57,6 г : 16 г/моль = 3,6 моль

5. Составим пропорцию:

По уравнению: 1 моль метана – 1 моль углекислого газа

По условию: 3,6 моль метана – х моль

6. Составим и решим уравнение:

х=3,6·1:1 = 3,6 моль

7. Определим массу углекислого газа:

m(СO2) = n(СО2) · M(СО2) = 3,6 моль · (12+16·2)г/моль =158,4 г

Ответ: 158,4 г углекислого газа.

Рис. 2. Оформление условия и решения задачи 2

Список рекомендованной литературы

1. Оржековский П. А. Сборник задач и упражнений по химии: 9-й кл.: к учебнику П. А. Оржековского и др. «Химия. 9 класс» / П. А. Оржековский, Н. А. Титов, Ф. Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2007.

2. Оржековский П. А. Химия: 9-й класс: учеб. для общеобраз. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, Л. С. Понтак. – М.: АСТ: Астрель, 2007. (§23-31)

3. Оржековский П. А. Химия: 9-ый класс: учеб для общеобр. учрежд. / П. А. Оржековский, Л. М. Мещерякова, М. М. Шалашова. – М.: Астрель, 2013. (§28-36)

4. Рудзитис Г. Е. Химия: неорган. химия. Орган. химия: учеб. для 9 кл. / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман. – М.: Просвещение, ОАО «Московские учебники», 2009.

5. Хомченко И. Д. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы. – М.: РИА «Новая волна»: Издатель Умеренков, 2008.

6. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред. В. А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.

Дополнительные веб-ресурсы

1. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов (видеоопыты по теме) .

2. Электронная версия журнала «Химия и жизнь» .

Домашнее задание

Вычислите массу железного купороса, который может быть получен после растворения в серной кислоте 100 г оксида железа (III), содержащего 12 % примесей.