Как найти неизвестный металл в задаче

Способы определения молекулярной формулы оксида и элемента металла, образующего данный оксид

Задача 115.
Некоторый элемент образует оксид вида Э₂О₃, где Э — неизвестный элемент. Массовая доля кислорода в нем составляет 30,08% . Определите элемент и формулу оксида.
Дано: формула оксида: Э₂О₃; массовая доля кислорода в оксиде:(О) = 30,08%.
Найти: элемент и формулу оксида.
Решение:
Для выявления неизвестного элемента необходимо определить его молярную массу, по которой, пользуясь Периодической системой Д.И.Менделеева, возможно найти неизвестный элемент.

I способ (последовательно-разветвленный алгоритм).

Схематично этот алгоритм можно изобразить так:

1) Произвольно выбираем некоторую массу образца. Наиболее удобная масса — 100 г, т.к. в условии фигурирует массовая доля. Тогда в 100 г Э₂О₃ содержится 30,08 г кислорода.

2) По разности находим массу неизвестного элемента:

m(Э) = 100 – m(О) = 100 – 30,08 = 69,92 г содержится в выбранном образце Э₂О₃.

3) Находим количество вещества атомарного кислорода:

4) По известной общей формуле Э₂О₃ вычисляем количество вещества атомов неизвестного элемента. На каждые 3 моль атомов кислорода приходится 2 моль атомов неизвестного элемента.
Составим пропорцию:

3 моль атомов кислорода приходится на 2 моль атомов Э
1,88 моль атомов кислорода приходится на х моль атомов Э.

атомов элемента содержится в выбранном образце Э₂О₃.

5) Теперь находим молярную массу атомов неизвестного элемента:

По таблице Д. И. Менделеева находим элемент, имеющий молярную массу 55,8 г/моль. Подходит железо. Этот элемент действительно проявляет степень окисления (+3) и образует оксид Fе₂О₃.

II способ (встречный алгоритм).

Схематично алгоритм можно изобразить таким образом:

Применим предложенный алгоритм.

1) Записываем выражение для молярной массы Э₂О₃:

М(Э₂О₃) = М(Э) . 2 + М(О) . 3 = (М(Э) . 2 + 48) г/моль.

2) Выбираем массу образца Э₂О₃, соответствующую 1 моль вещества. Она составит m(Э₂О₃) = (M(Э) . 2 + 48) г. Масса кислорода в этом образце будет 48 г.

3) Записываем выражение для массовой доли кислорода в выбранном образце:

4) Приравниваем полученное выражение к значению массовой доли кислорода из условия:

Получили одно уравнение с одним неизвестным М(Э). Решаем его и получаем М(Э) = 55,8 г/моль.

По таблице Д.И. Менделеева находим элемент, имеющий молярную массу 55,8 г/моль. Подходит железо. Этот элемент действительно проявляет степень окисления (+3) и образует оксид Fе₂О₃.

Ответ: искомый элемент — железо, формула Fе₂О₃.

Источник

Секретная шпаргалка по химии. 5.2. Вывод формулы вещества по массовой доле элементов

Вы хотите изучать химию и профессионально, и с удовольствием? Тогда вам сюда! Автор методики системно-аналитического изучения химии Богунова В.Г. раскрывает тайны решения задач, делится секретами мастерства при подготовке к ОГЭ, ЕГЭ, ДВИ и олимпиадам

А вы знаете, что такое аффирмация?

Аффирмация — это короткая фраза, содержащая словесную формулу (лингвистический код), которая при многократном повторении закрепляет требуемую установку в подсознании.

Как работает аффирмация?

Если сосредоточить свое внимание на действиях (целях, установках), в головном мозге включаются интересные процессы. Между лимбической системой и корой больших полушарий формируются нейронные связи, определяющие конкретные чувства и действия человека. В результате, когда вы думаете о конкретных действиях (установках, целях), мозг начинает вырабатывать особые химические вещества — нейромедиаторы, которые активируют программу достижения ваших целей. Если вы натренируете свой мозг таким образом, чтобы он ассоциировал ваши действия по достижению результата с позитивными чувствами, вы каждый раз будете испытывать чувство радости и удовлетворения, вспоминая о целях, о действиях по достижению целей, о результатах работы. Таким образом, ваше подсознание будет ставить важные цели и действия на первое место среди остальных приоритетов.

Возьмите ручку в руки и напишите три аффирмации , определяющие ваши цели и действия на ближайшие месяцы. Например:

1) Я хорошо себя чувствую и уверен в своих силах

2) Я буду изучать химию и решать задачи по химии каждый день

3) Я сдам ЕГЭ по химии на очень высокий балл

Прикрепите ваши аффирмации на видное место, например, над компьютером. Каждый день в течение пяти минут вы должны стать перед зеркалом и вслух произнести эти фразы. Произносите слова уверенно, так, словно вы уже достигли поставленных целей. Если вы чувствуете в своем теле дискомфорт, связанный с определенной аффирмацией , поместите свою руку на эту область тела и, в момент произношения фразы, мысленно направьте энергию руки в эту область.

Наверняка, у вас возник вопрос: «Откуда репетитор по химии Богунова В.Г. так хорошо знает психотерапевтические техники?» Отвечу. У меня есть советник. Мой психолог-консультант — Кристина . Это она знакомит меня с тайнами практик психотерапии. Чуть позже я расскажу о Кристине много интересного, а пока вернемся к основной теме статьи — Вывод формулы вещества по массовым долям . Итак, поехали!

Алгоритм решения лучше разобрать на конкретной задаче. Все задачи, конечно, решаются по Четырем Заповедям. Но если алгоритм решения — очень специфичный, лучше акцентировать внимание именно на нем.

Найти простейшую формулу соединения, содержащего 43,4% натрия, 11,3% углерода и 45,3% кислорода.

Источник

Секретная шпаргалка по химии. 3.1 Массовая доля элемента в соединении

За окном — дождь и пронизывающий ветер. Холодно. В такую погоду музы особенно активны. Они слетаются в гости и садятся ко мне на плечо. На правое. Сразу все. И, свесив ноги, начинают болтать друг с другом. Я им уже не нужна. Ребята, о чем это вы? Мне, как и вам, тоже хочется чая с имбирем. И шоколада. И венских вафель. Но я обещала написать статью (и не одну) о массовой доле элемента. Такие расчеты очень важны для развития логических основ алгоритмики. Умение определять массовую долю (или компоненты системы по известной массовой доле) пригодится и во время учебы в медицинском, и во врачебной практике. Поэтому, берем тетрадку, ручку, карандаш и ластик, читаем статью и записываем вместе со мной решение задач. Вначале, как всегда, теория практики. Разберемся с основными понятиями.

Доля — часть чего-нибудь (толковый словарь С.И. Ожегова)

Массовая доля — число, показывающее отношение массы части к общей массе целого или по-другому, отношение массы компонента системы к массе всей системы. Эта величина обозначается греческой буквой «омега» и может выражаться в долях единицы или в процентах.

Например, мы купили у бабули на рынке ведро яблок и груш общей массой 10 кг. Дома разделили фрукты на две кучки. Масса груш составила 3 кг. Значит, массовая доля груш 3/10 = 0,3 (30%). Вспомнили, как рассчитать массовую долю? Отлично! Поехали дальше.

Массовая доля элемента в соединении — число, показывающее, какую часть составляет масса всех атомов данного элемента в молекуле вещества от общей массы молекулы, определяется отношением массы атомов к массе молекулы. Разберемся на примере конкретной задачи

Определите массовую долю железа в оксиде железа (III)

Записываем формулу массовой доли в общем виде, затем конкретизируем ее. Читаем внимательно и следим за моими руками. Массовая доля элемента в соединении определяется отношением массы атомов (числитель) к массе молекулы (знаменатель), то есть:

1) в числителе мы работаем с атомами того элемента, чью массовую долю определяем, для этого умножаем атомную массу элемента (молярная масса атомов) на число атомов этого элемента

2) в знаменателе мы записываем молярную массу вещества

Это очень легкая прямая задача. Попробуем решить обратные задачи — по известной массовой доле определяем неизвестный элемент (вернее, его атомную массу), либо неизвестное число атомов углерода в общей формуле класса органических веществ.

Соединение элемента имеет формулу Э2О3, массовая доля элемента в нем 68,42%. Установите элемент.

Для определения неизвестного элемента необходимо рассчитать его атомную массу (молярную массу атомов), а затем по Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева по атомной массе определяем химический элемент.

Алгоритм решения задачи строим на основании алгебраической формулы определения массовой доли элемента в соединении. Атомную массу элемента обозначаем как неизвестное Х. В числителе записываем массу атомов того элемента, чья массовая доля представлена в условии, в знаменателе — молярную массу вещества в общем виде. Решаем уравнение. По рассчитанной атомной массе определяем элемент. Это хром. Записываем формулу и называем вещество.

Оксид неизвестного пятивалентного элемента содержит 56,34% кислорода. Определите этот элемент.

Массовая доля водорода в алкине CnH2n-2 составляет 12,2 %. Определите число атомов углерода

Алгоритм решения задачи строим на основании алгебраической формулы определения массовой доли элемента в соединении. В числителе записываем массу атомов того элемента, чья массовая доля представлена в условии, в знаменателе — молярную массу вещества в общем виде. Решаем уравнение, определяем неизвестное n, записываем формулу, называем вещество. Это гексин.

Массовая доля водорода в молекуле алкина CnH2n-2 равна 11,11 %. Определите число атомов углерода

Если вы думаете, что все так просто, вы очень и очень ошибаетесь. То ли еще будет! Гораздо более веселые задачи вас ожидают в следующей статье — «Массовая доля элемента в соединении». Но это будет завтра. Сегодня музы устали от пустой болтовни и улетели в теплые края. А я, довольная проделанной работой, иду пить чай с имбирем, лимоном и медом! Чего и вам желаю.

Приходите ко мне на занятия, и вы будете поражены тем, что всего за ТРИ ЧАСА сможете усвоить объем знаний, намного превышающий тот, который вам вкладывали в голову на протяжении ТРЕХ ЛЕТ! Занятие будет проходить динамично, интересно, весело, но главное, РЕЗУЛЬТАТИВНО! Вы блестяще сдадите ЕГЭ по химии и станете студентом престижного медицинского ВУЗа!

Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии http://repetitor-him.ru . Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Звоните мне +7(903) 186-74-55. Приходите ко мне на курс, на Мастер-классы «Решение задач по химии» — и вы сдадите ЕГЭ с высочайшими баллами, и станете студентом престижного ВУЗа!

PS! Если вы не можете со мной связаться из-за большого количества звонков от моих читателей, пишите мне в личку ВКонтакте, или на Facebook. Я обязательно отвечу вам.

Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова

Источник

Массовая доля элемента в соединении: задачи

Массовая доля элемента в соединении показывает, какую долю составляет масса данного элемента в соединении . Для того, чтобы рассчитывать массовую долю , нужно правильно рассчитывать молекулярную массу и обязательно учитывать число атомов каждого элемента. Кстати, иногда требуется решить по химии и обратную задачу: зная массовую долю, составлять формулы. Теперь потренируемся на примерах.

Пример 1.

Определите массовые доли элементов в сульфате натрия.

Формула сульфата натрия Na2SO4 . Молекулярная масса Na2SO4 2*23+32+4*16=142 (мы взяли атомные массы элементов из таблицы Менделеева и умножили их на нужные индексы: атомов натрия в формуле 2, атом серы 1, атомов кислорода 4).

Рассчитываем массовые доли, составляя пропорции.

Массовая доля натрия:

142 (молекулярная масса Na2SO4) – 100%

2*23 (берём атомную массу натрия, умноженную на 2, потому что у нас 2 атома Na) – X%

Массовая доля серы:

142 (молекулярная масса Na2SO4) – 100%

32 (берём атомную S) –Y%

Массовая доля кислорода:

142 (молекулярная масса Na2SO4) – 100%

4*16 (берём атомную массу кислорода, умноженную на 4, потому что у нас 4 атома О) –Z%

Ответ: в сульфате натрия массовая доля натрия 32,4%, массовая доля серы 22,5%, массовая доля кислорода 45,1% (проверим себя. При сложении всех массовых долей должно получиться 100%. У нас 32,4+22,5+45,1=100).

Пример 2.

Это сложный пример, который может встретиться на огэ по химии. Но, разобравшись в нём без репетитора по химии, вы точно поймёте, что такое массовая доля. Итак, нужно определить массовые доли в нитрате меди (II).

Формула нитрата меди (II) Cu(NO3)2. Обратите внимание, что здесь имеется кислотный остаток NO3, заключённый в скобки. Индекс 2 относится ко всему кислотному остатку! Это крайне важно для правильного расчёта! То есть в нашем соединении Cu(NO3)2 есть 1 атом меди Cu и два кислотных остатка NO3, то есть 2 атома азота и 2*3=6 атомов кислорода. Обязательно поймите это!

Теперь переходим к расчёту молекулярной массы Cu(NO3)2 (как всегда, берём атомные массы элементов из таблицы Менделеева). Она составляет 64+2*14+6*16=188. Далее рассчитываем массовые доли.

Ответ: в нитрате меди (II) массовая доля меди 34,0%, массовая доля азота 14,9%, массовая доля кислорода 51,1% (для проверки сложим все массовые доли 34,0+14,9+51,1=100, всё верно).

Пример 3.

Обратная задача. По массовым долям элементов в соединении нужно определить формулу. Известно, что в соединение входят калий К, марганец Mn и кислород О. Массовая доля калия 24,7%, массовая доля марганца 34,8%, массовая доля кислорода 40,5%. Определите формулу.

Нам нужно найти Х, Y и Z. Для начала найдём в периодической таблице атомные массы элементов: атомная масса калия 39, марганца 55, кислорода 16. Теперь вспомним, что массовая доля показывает нам вклад каждого элемента в массу вещества. Отсюда следует, что, разделив массовую долю на атомную массу, мы получим число атомов в соединении. То есть здесь:

· атомов калия 27,4/39=0,6 (27,4 – массовая доля калия, она дана в условии. 39 – атомная масса калия, взятая из таблицы Менделеева)

· атомов марганца 34,8/55=0,6 (34,8 – массовая доля марганца, она дана в условии. 55 – атомная масса марганца, взятая из таблицы Менделеева).

· атомов кислорода 40,5/16=2,5 (40,5 – массовая доля кислорода, она дана в условии. 16 – атомная масса кислорода, взятая из таблицы Менделеева)

Таким образом, у нас получились индексы Х, Y и Z, которые нам были нужны: Х=0,6, Y=0,6 и Z=2,5. Но индексы не могут быть нецелыми, ведь они показывают, сколько атомов элемента входит в вещества. А число атомов всегда целое. Поэтому наши дробные Х, Y и Z нужно привести к целому виду. Для этого мы просто разделим их все на наименьшее число (у нас это 0,6). Тогда получаем:

Z=2,5/0,6=4 (тут получается чуть больше, но округляем до целого числа).

Теперь мы знаем индексы и можем сказать, что соединение входит 1 атом калия, 1 атом марганца и 4 атома кислорода.

Ответ: формула соединения KMnO4.

Пишите, пожалуйста, в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

Источник

Как найти массовую долю вещества по формуле

Массовая доля — один из важных параметров, который активно используется для расчетов и не только в химии. Приготовление сиропов и рассолов, расчет внесения удобрений на площадь под ту или иную культуру, приготовление и назначение лекарственных препаратов. Для всех этих расчетов нужна массовая доля. Формула для ее нахождения будет дана ниже.

В химии она рассчитывается:

• для компонента смеси, раствора;
• для составной части соединения (химического элемента);
• для примесей к чистым веществам.

Раствор — это тоже смесь, только гомогенная.

Массовая доля — это отношение массы компонента смеси (вещества) ко всей его массе. Выражают в обычных числах или в процентах.

Формула для нахождения такая:

? = (m (сост. части) · m (смеси, в-ва)) / 100% .

Нахождение массовой доли химического элемента

Массовая доля химического элемента в веществе находится по отношению атомной массы химического элемента, умноженной на количество его атомов в этом соединении, к молекулярной массе вещества.

Например, для определения w кислорода (оксигена) в молекуле углекислого газа СО2 вначале найдем молекулярную массу всего соединения. Она составляет 44. В молекуле содержится 2 атома кислорода. Значит w кислорода рассчитываем так:

w(O) = (Ar(O) · 2 ) / Mr(СО2)) х 100%,

w(O) = ((16 · 2) / 44) х 100% = 72,73%.

Аналогичным образом в химии определяют, например, w воды в кристаллогидрате — комплексе соединения с водой. В таком виде в природе находятся многие вещества в минералах.

Например, формула медного купороса CuSO4 · 5H2O. Чтобы определить w воды в этом кристаллогидрате, нужно в уже известную формулу подставить, соответственно, Mr воды (в числитель) и общую m кристаллогидрата (в знаменатель). Mr воды 18, а всего кристаллогидрата — 250.

w( H2O ) = ((18 · 5) / 250 ) · 100% = 36%

Нахождение массовой доли вещества в смесях и растворах

Массовая доля химического соединения в смеси или растворе определяется по той же формуле, только в числителе будет масса вещества в растворе (смеси), а в знаменателе — масса всего раствора (смеси):

? = (m (в-ва) · m (р-ра)) / 100% .

Следует обратить внимание, что массовая концентрация — это отношение массы вещества к массе всего раствора, а не только растворителя.

Например, растворили 10 г поваренной соли в 200 г воды. Нужно найти процентную концентрацию соли в полученном растворе.

Для определения концентрации соли нам нужна m раствора. Она составляет:

m (р-ра) = m (соли) + m (воды) = 10 + 200 = 210 (г).

Находим массовую долю соли в растворе:

? = ( 10 · 210) / 100% = 4,76%

Таким образом, концентрация поваренной соли в растворе составит 4,76%.

Если в условии задачи дается не m, а объем раствора, то его нужно перевести в массу. Делается это обычно через формулу для нахождения плотности:

где m — масса вещества (раствора, смеси), а V — его объем.

Такую концентрацию используют чаще всего. Именно ее имеют в виду (если нет отдельных указаний), когда пишут о процентном содержании веществ в растворах и смесях.

Массовая доля примесей

В задачах часто дается концентрация примесей в веществе или вещества в его минералах. Следует обратить внимание на то, что концентрация (массовая доля) чистого соединения будет определяться путем вычитания из 100% доли примеси.

Например, если говорится, что из минерала получают железо, а процент примесей 80%, то чистого железа в минерале 100 — 80 = 20%.

Соответственно, если написано, что в минерале содержится только 20% железа, то во все химические реакции и в химическом производстве будут участвовать именно эти 20%.

Например, для реакции с соляной кислотой взяли 200 г природного минерала, в котором содержание цинка 5%. Для определения массы взятого цинка пользуемся той же формулой:

? = (m (в-ва) · m (р-ра)) / 100% ,

из которой находим неизвестную m раствора:

m (Zn) = ( w · 100% ) / m (минер.)

m (Zn) = (5 · 100) / 200 = 10 (г)

То есть, в 200 г взятого для реакции минерала содержится 5% цинка.

Задача. Образец медной руды массой 150 г содержит сульфид меди одновалентной и примеси, массовая доля которых составляет 15%. Вычислите массу сульфида меди в образце.

Решение задачи возможно двумя способами. Первый — это найти по известной концентрации массу примесей и вычесть ее из общей m образца руды. Второй способ — это найти массовую долю чистого сульфида и по ней уже рассчитать его массу. Решим обоими способами.

Вначале найдем m примесей в образце руды. Для этого воспользуемся уже известной формулой:

? = ( m (примесей) · m (образца)) / 100% ,

m(примес.) = (w · m (образца)) · 100% , (А)

m(примес.) = (15 · 150) / 100% = 22,5 (г).

Теперь по разности найдем количество сульфида в образце:

150 — 22,5 = 127,5 г

Вначале находим w соединения:

А теперь по ней, воспользовавшись той же формулой, что и в первом способе (формула А), найдем m сульфида меди:

m(Cu2S) = (w · m (образца)) / 100% ,

m(Cu2S) = (85 · 150) / 100% = 127,5 (г).

Ответ: масса сульфида меди одновалентного в образце составляет 127,5 г.

Видео

Из видео вы узнаете, как правильно производить рассчеты по химическим формулам и как найти массовую долю.

Источник

Способы определения молекулярной формулы оксида и элемента металла, образующего данный оксид

Задача 115.
Некоторый элемент образует оксид вида Э₂О₃, где Э — неизвестный элемент. Массовая доля кислорода в нем составляет 30,08% . Определите элемент и формулу оксида.
Дано: формула оксида: Э₂О₃; массовая доля кислорода в оксиде:(О) = 30,08%.
Найти: элемент и формулу оксида.
Решение:
Для выявления неизвестного элемента необходимо определить его молярную массу, по которой, пользуясь Периодической системой Д.И.Менделеева, возможно найти неизвестный элемент.

I способ (последовательно-разветвленный алгоритм).

Схематично этот алгоритм можно изобразить так:

1) Произвольно выбираем некоторую массу образца. Наиболее удобная масса — 100 г, т.к. в условии фигурирует массовая доля. Тогда в 100 г Э₂О₃ содержится 30,08 г кислорода.

2) По разности находим массу неизвестного элемента:

m(Э) = 100 – m(О) = 100 – 30,08 = 69,92 г содержится в выбранном образце Э₂О₃.

3) Находим количество вещества атомарного кислорода:

4) По известной общей формуле Э₂О₃ вычисляем количество вещества атомов неизвестного элемента. На каждые 3 моль атомов кислорода приходится 2 моль атомов неизвестного элемента.
Составим пропорцию:

3 моль атомов кислорода приходится на 2 моль атомов Э
1,88 моль атомов кислорода приходится на х моль атомов Э.

    атомов элемента содержится в выбранном образце Э₂О₃.

5) Теперь находим молярную массу атомов неизвестного элемента:

По таблице Д. И. Менделеева находим элемент, имеющий молярную массу 55,8 г/моль. Подходит железо. Этот элемент действительно проявляет степень окисления (+3) и образует оксид Fе₂О₃.

II способ (встречный алгоритм).

Схематично алгоритм можно изобразить таким образом:

Применим предложенный алгоритм.

1) Записываем выражение для молярной массы Э₂О₃:

М(Э₂О₃) = М(Э) ^. 2 + М(О) ^. 3 = (М(Э) ^. 2 + 48) г/моль. 

2) Выбираем массу образца Э₂О₃, соответствующую 1 моль вещества. Она составит m(Э₂О₃) = (M(Э) ^. 2 + 48) г. Масса кислорода в этом образце будет 48 г.

3) Записываем выражение для массовой доли кислорода в выбранном образце:

4) Приравниваем полученное выражение к значению массовой доли кислорода из условия:

Получили одно уравнение с одним неизвестным М(Э). Решаем его и получаем М(Э) = 55,8 г/моль.

По таблице Д.И. Менделеева находим элемент, имеющий молярную массу 55,8 г/моль. Подходит железо. Этот элемент действительно проявляет степень окисления (+3) и образует оксид Fе₂О₃.

Ответ: искомый элемент — железо, формула Fе₂О₃.

---

Сегодня у нас урок химии 109 – Задачи и упражнения по металлам с решениями. Как изучить? Полезные советы и рекомендации – повторите уроки по химии соответствующих классов неорганических соединений. При возникновении вопросов оставьте свои комментарии, или свяжитесь со мной на адрес: beev.aues@yandex.ru

1. В схеме превращений

       _{+H2O        +H2SO4         + BaCl2}

К →   X₁     → X₂             →   X₃

веществами Х₁, Х₂ Х₃ являются соответственно:

1) КOH, К₂SO₄, BaSO₄;

2) К₂O, К₂SO₄, КOH;

3) К₂O, К₂SO₄, BaSO₄;

4) К₂O₂, КOH, BaSO₄.

Решение:

2К + 2Н₂О = 2КОН + Н₂↑

КОН + 2Н₂SO₄ = К₂SO₄ + 2Н₂O

К₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄↑ + 2KCl

Ответ: 1.

1. Какая пара веществ придает постоянную жесткость воде?

1) сульфатов и хлоридов натрия и калия;

2) сульфатов и хлоридов кальция и магния;

3) карбонатов и гидрокарбонатов кальция и магния;

4) сульфатов и хлоридов натрия и магния.

Решение:

Постоянную жесткость воде придают сульфаты и хлориды кальция и магния.

Ответ: 2.

1. При реакции смеси 2,294г цинкаи кальция с раствором щелочи выделилось 0,672л водорода (н.у.). Какова массовая доля (%) цинка в смеси?

1) 25;        2) 46;            3) 75;            4) 85.

Решение:

С раствором щелочи как амфотерный элемент, реагирует цинк:

Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑

n(H₂) = 0,672/22,4 = 0,03 моль;

n(H₂) =  n(Zn) = 0,03 моль;

A(Zn) = 65 г/атом;

m(Zn) = 65*0,03 = 1,95 г.

ω(Zn) = 1,95 *100/2,294 = 85 %

Ответ: 4.

1. При реакции магния массой 0,96г с галогеном образовался галогенид магния массой 3,8г. Какой галоген был взят?

1); I₂;          2) Br₂;           3) Cl₂;            4) F₂.

Решение:

Mg + Г₂ = MgГ₂, где Г – галоген;

A(Mg) = 24 г/атом;

n(Mg) = 0,96/24 = 0,04 моль;

n(Mg) =  n(MgГ₂) = 0,04 моль;

М(MgГ₂) = 3,8/0,04 = 95 г/моль;

95 – 24 = 71г – масса двух атомов галогена. Это хлор (по 35,5г/атома)

Ответ: 3.

1. При обработке сплаважелеза с углеродом массой 10г избытком раствора хлороводородной кислоты выделился водород объемом 3,92л (н.у.). Определите массовую долю углерода в сплаве.

1) 1%;            2) 2%;                   3) 3%;                        4) 4%.

Решение:

С раствором хлороводородной кислоты реагирует железо:

Fe + 2HCl  → FeCl₂  + H₂↑

n(H₂) = 3,22/22,4 = 0,175 моль;

n(Fe) = n(H₂) = 0,175 моль;

A(Fe) = 56 г/атом;

m(Fe) = 56*0,175 = 9,8 г.

ω(Fe) = 9,8 *100/10 = 98 %

ω(C) = 100 – 98 = 2 %.

Ответ: 2.

1. Какую массу серы можно получить при пропускании 4,48л сероворода через подкисленный раствор, содержащий 79г перманганата калия?

1) 8,25;          2) 9,36;                3) 6,4;                       4) 10,7.

Решение:

Реакция сероворода с подкисленным раствором, перманганата калия:

5Н₂S + 2КМnО₄ + ЗН₂SО₄ = 5S + 2МnSО₄ + К₂SО₄ + 8Н₂О

n(Н₂S) = 4,48/22,4 = 0,2 моль;

М(КМnО₄) = 158 г/моль;

n(КМnО₄) = 79/158 = 0,5 моль;

Учитывая стехиометрию реакции, найдем избыток-недостаток:

Н₂S:КМnО₄ = 0,2/5:0,5/2 = 0,04:0,25;

Сероводород в недостатке, расчет массы серы ведем по нему.

n(Н₂S) = n(S) = 0,2 моль;

A(S) = 32 г/атом;

m(S) = 32*0,2 = 6,4г.

Ответ: 3.

1. Через ряд последовательных реакций, из 60кг пирита получили 100кг 75%-ной серной кислоты. Каков выход серной кислоты от теоретического? Ответ округлить до десятых.

1) 82,7%;            2) 70,8%;                3) 76,5%;                     4) 65,8%.

Решение:

Протекающие реакции:

4FeS₂ + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂↑

2SO₂ + O₂ ↔ 2SO₃

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Из этих реакций видно, что упрощенно, можно записать:

FeS₂ → 2H₂SO₄

m(H₂SO₄) = 100*75/100 = 75кг;

М(FeS₂) = 120 г/моль;

М(H₂SO₄) = 98 г/моль;

n(FeS₂) → 2n(H₂SO₄)

Теоретический выход:

m(H₂SO₄) = 60*98*2/120 = 98кг;

Практический выход:

m(H₂SO₄) = 75*100/98 = 76,5%.

Ответ: 3.

1. При обработке 20г смеси железа, оксида железа (II) и оксида железа (III) раствором избытка хлороводородной кислоты выделяется 2,24л водорода (н.у.). Если восстановить водородом таку же массу смеси, получают 4,23г воды. Определите массовую долю (%) оксида железа (III) с точностью до целых в исходной смеси.

1) 63;                  2) 31,5;                     3) 45,5;                4) 54,6.

Решение:

Протекающие реакции:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑

FeО + H₂ = Fe + H₂О

Fe₂О₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂О

n(Fe) = n(H₂) = 2,24/22,4 = 0,1 моль;

A(Fe) = 56 г/атом;

m(Fe) = 56*0,1 = 5,6 г.

Значит, масса смеси оксидов железа равна:

20 – 5,6 = 14,4г;

М(FeО) = 72 г/моль;

М(Fe₂О₃) = 160 г/моль;

М(Н₂О) = 18 г/моль;

Обозначим массу FeО в смеси «а», массу Fe₂О₃ – «в».

Массу воды, образующуюся из «а» FeО обозначим через «х».

Тогда масса воды, образующаяся из «в» Fe₂О₃ будет равна: 4,23 – х.

Исходя из изложенного, можно составить уравнения:

а = 72х/18;        в = 160*(4,23 – х)/3*18

а + в = 14,4

72х/18 + 160*(4,23 – х)/3*18 = 14,4

х = 1,8г – это масса FeО в смеси;

масса Fe₂О₃ будет: 14,4 – 1,8 = 12,6г

ω(Fe₂О₃) = 12,6*100/20 = 63 %

Ответ: 1.

1. На 15,43г сплава магния с серебром подействовали избытком соляной кислоты. Нерастворившуюся растворили растворили в концентрированной азотной кислоте. Сухой остаток, полученный после выпаривания раствора помыли, посушили, и прокалили, в результате осталось 10,8г твердого вещества. Вычислите массовую долю(%) серебра в сплаве:

1) 25;                  2) 70;                   3) 85;                   4) 60.

Решение:

Протекающие реакции:

Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑

Ag + 2HNO₃(конц) = AgNO₃ + NO₂ + H₂О

2AgNO₃ = 2Ag + NO₂↑ + O₂↑;

Остаток – серебро.

ω(Ag) = 10,8*100/15,43 = 70 %

Ответ: 2.

1. При взаимодействии 16,56г неизвестного металла с горячим концентрированным раствором серной кислоты образуется сольдвухвалентного металла и выделяется 1792мл (н.у.) газа, содержащего по 50% серы и кислорода. Плотность газа по гелию равна 16,0. Определите неизвестный металл (в ответе укажите число нейтронов в атоме).

1) 46;               2) 77;                  3) 84;                 4) 125.

В первую очередь, определим формулу выделяющегося газа.

А(S) = 32 г/атом;

А(О) = 16 г/атом;

S:О = 50/32:50/16;

S:О = 1,5625:3,125 = 1:2;

По плотности по гелию найдем молекулярную массу газа:

А(He) = 4 г/атом;

D_He = М/4 = 16

М = 16*4 = 64

Неизвестный газ – SO₂.

Напишем реакцию, обозначив неизвестный двухвалентный металл «Ме».

Ме + 2H₂SO₄(конц) = МеSO₄ + SO₂↑ + 2H₂О

n(SO₂) = n(Ме) = 1792/22400 = 0,08 моль;

Найдем атомную массу неизвестного металла:

А(Ме) = 16,56/0,08 = 207.

Это – свинец, его атомная масса – 207. Порядковый номер 82, в ядре атома – 82 протона и 207 – 82 = 125 нейтронов.

Ответ: 4.

1. При обработке 48,5г смеси каустической соды, кальцинированной соды, и сульфата бария соляной кислотой выделилось 4,48л газа (н.у.) и осталось 23,3г твердого вещества. Определите состав смеси и в ответе укажите массу (г) каустической соды:

1) 4;              2) 8;              3) 20;            4) 12.

Решение:

С раствором соляной кислоты реагируют каустическая и кальцинированная соды, но газ (СО₂) выделяется при реакции с кальцинированной (Na₂CO₃):

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑

n(Na₂CO₃) = n(CO₂) = 4,48/22,4 = 0,2 моль;

M(Na₂CO₃) = 106 г/моль;

m(Na₂CO₃) = 106*0,2 = 21,2г;

Непрореагировавшее вещество – сульфата бария, его масса – 23,3 г. Значит, масса каустической соды будет:

m(NaOH) = 48,5 – (21,2 + 23,3) = 4г.

Ответ: 1.

1. При взаимодействии газообразного продукта реакции меди с концентрированной серной взаимодействии с избытком сероводорода получено 19,2г твердого вещества, имеющего желтый цвет. Какая масса меди в граммах, вступила в реакцию?

1) 6,4;                2) 12,8;                 3) 3,2;               4) 10,6.

Решение:

Протекающие реакции:

Cu + 2H₂SO₄(конц) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O;

SO₂ + 2H₂S = 3S↓ +2H₂O;

А(S) = 32 г/атом;

А(Cu) = 64 г/атом;

n(S) = 19,2/32 = 0,2 моль;

Из стехиометрии ракций можем написать:

n(Cu) = n(SO₂) = n(S/3) = 4,48/22,4 = 0,2 моль;

m(Cu) = 64*0,2 = 12,8г;

Ответ: 2.

1. Смесь алюминия, кальция и меди массой 23г обработали избытком разбавленной серной кислоты. При этом выделилось 11,2л (н.у.) газа. Нерастворившийся остаток растворили в концентрированной серной кислоте с выделением 3,36л газа (н.у.). Массовая доля алюминия (с точностью до десятых) в смеси равна:

1) 13,7;               2) 14,6;                 3) 23,5;                  4) 16,3.

Решение:

С концентрированной серной кислотой реагирует медь:

Cu + 2H₂SO₄(конц) = CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O;

Найдем массу меди в смеси:

n(Cu) = n(SO₂) = 3,36/22,4 = 0,15 моль;

А(Cu) = 64 г/атом;

m(Cu) = 64*0,15 = 9,6г;

С разбавленной серной кислотой реагируют кальций и алюминий:

Cа + H₂SO₄(разб) = CаSO₄ + H₂↑;

2Al + 3H₂SO₄(разб) = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑;

Масса алюминия и кальция в смеси равна:

23 – 9,6 = 13,4г;

А(Cа) = 40 г/атом;

А(Al) = 27 г/атом;

По условию задачи, при их взаимодействии с разбавленной серной кислотой

выделилось 11,2л водорода.

Обозначим массу Са в смеси «а», массу Al – «в».

Объем водорода, которая образуется в реакции с «а» Са обозначим через «х»л. Тогда объем водорода, образующаяся в реакции с «в» Al будет равна: (11,2 – х)л.

Исходя из изложенного, можно составить уравнения:

а = 40х/22,4;      в = 27*2(11,2 – х)/3*22,4

а + в = 13,4

40х/22,4 + 27*2(11,2 – х)/3*22,4 = 13,4

Решение дает:

х = 4,48 л — в реакции с Са;

n(Cа) = n(H₂) = 4,48/22,4 = 0,2 моль;

m(Ca) = 0,2*40 = 8г;

В реакции Al с H₂SO₄(разб) выделяется 11,2 – 4,48 = 6,72л водорода.

n(H₂) = 6,72/22,4 = 0,3 моль – в реакции с Al;

Из стехиометрии реакции Al с H₂SO₄(разб) видно, что:

3n(Al) = 2n(Ca)

n(Al) = 2n(Ca)/3;

n(Al) = 2*0,3/3 = 0,2;

m(Al) = 0,2*27 = 5,4г;

m(смеси) = m(Cu) + m(Cа) + m(Al);

m(смеси) = 9,6 + 8 + 5,4 = 23г;

ω(Al) = 5,4*100/23 = 23,5 %

Ответ: 3.

1. Какая реакция показывает процесс промышленного получения железа?

1) FeSO₄ + Zn → ZnSO₄ + Fe;

2) 2FeCl₃ → 2Fe + 3Cl₂;

3) 2Fe₂O₃ + 3C → 4Fe + 3CO₂;

4) 3Fe₃O₄ + 8Al → 9Fe + 4Al₂O₃.

Решение:

Реакция 3

Ответ: 3.

1. Какая реакция показывает процесс промышленного получения алюминия?

1) AlCl₃ + 3K ↔ Al + 3KCl;

2) 2Al₂O₃ → 4Al + 3O₂;

3) Al₂(SO₄)₃ + 3Mg → 2Al + 3MgSO₄;

4) Na₃AlF₆ → 3Na + Al + 3F₂.

Решение:

Реакция 2

Ответ: 2.

1. Разложение нитрата свинца (II) при нагревании описывается уравнением

1) Pb(NO₃)₂ → Pb(NO₂)₂ + O₂↑;

2) 3 Pb(NO₃)₂ → 2Pb(NO₃)₂ + Pb;

3) Pb(NO₃)₂ → PbO + N₂O₅;

4) 4Pb(NO₃)₂ → 2Pb ₂O₃ + 8NO₂ + O₂↑.

Решение:

Cоли азотной кислоты – нитраты, в зависимости от положения в ряду активности металлов, при нагревании разлагаются по схеме:

левее Mg:      MeNO₃ → MeNO₂ + O₂↑

Mg – Cu:       MeNO₃  → MeO + NO₂↑ + O₂↑

правее Сu     MeNO₃ →  Me + NO₂↑ +O₂↑

Li, Rb, K, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, H, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au.

Ответ: 4.

1. Какое из уравнений описывает растворение ртути в 92%-ной серной кислоте при нагревании?

1) Hg + H₂SO₄ → HgSO₄ + H₂↑;

2) 2Hg + 3H₂SO₄ → Hg₂(SO₄)₃ + 3H₂↑;

3) Hg + 2H₂SO₄ → HgSO₄ + SO₂↑+ 2H₂O;

4) 3Hg + 6H₂SO₄ → Hg₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O.

Решение:

Реакция 3

Ответ: 3.

1. Растворение цинка в очень разбавленной азотной кислоте описывается уравнением …

1) Zn + 2HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + H₂↑;

2) Zn + 6HNO₃ → 2 Zn(NO₃)₂ + 3H₂↑;

3) 3Zn + 8HNO₃ → 3 Zn(NO₃)₃ + 2NO↑ + 4H₂O;

4) 4Zn + 10HNO₃ → 4 Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O.

Решение:

Реакция 4

Ответ: 4.

1. Сколько (г) оксида железа (III) можно получить, используя кислород, выделяющийся при термическом разложении 17 г нитрата натрия? Ответ округлите до сотых.

1) 10,66;               2) 17,63;                 3) 24,57;                  4) 34,58.

Решение:

Протекающие реакции:

2NaNO₃ = 2NaNO₂ + O₂↑;

4Fe + 3O₂ = 2Fe₂O₃

М(NaNO₃) = 85 г/моль;

М(Fe₂O₃) = 160 г/моль;

n(NaNO₃) = 17/85 = 0,2 моль;

n(O₂) = n(NaNO₃)/2 = 0,2/2 = 0,1 моль;

3n(Fe₂O₃) = 2n(O₂);

n(Fe₂O₃) = 2n(O₂)/3;

n(Fe₂O₃) = 2*0,1/3 = 0,0666 моль;

m(Fe₂O₃) = 160*0,0666 = 10,66г;

1. Какая масса (г) пиролюзита (возьмите как MnO₂) потребуется для получения 22г марганца алюминотермическим способом?

1) 28,5                    2) 34,8                     3) 42,6                4) 50,7

Решение:

Протекающие реакции:

4MnO₂ = 2Mn₂O₃ + O₂↑;

Mn₂O₃ + 2Al = 2Mn + Al₂O₃.

А(Mn) = 55 г/атом;

М(MnO₂) = 87 г/моль;

n(Mn) = 22/55 = 0,4 моль;

Из протекающих реакций видно, что, n(MnO₂) = n(Mn) = 0,4 моль;

m(MnO₂) = 87*0,4 = 34,8г;

Ответ: 2.

1. На две пластинки алюминия, очищенные от оксидной пленки, имеющие равные массы, подействовали избытками воды и разбавленной серной кислоты. Как относятся друг к другу объемы выделившегося газа?

1) 1:3;              2) 3:2;              3) 1:1;                4) 2:3.

Решение:

Протекающие реакции:

2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂↑;

2Al + 3H₂SO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑.

Из стехиометрии реакций видно, что в обоих случаях вступают в реакции по 2 моля аюминия, и получаются по 3 моля водорода. Из этого следует, что в обоих реакциях, в реакции вступят равные массы алюминия и получатся равные объемы водорода, т.е. 3:3, или 1:1.

Ответ: 3.

1. Смесь алюминия и неизвестного одновалентного металла обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 13,44л водорода (н.у.), и масса металлов уменьшилась в два раза. При последующей обработке оставшегося вещества азотной кислотой выделилось 1г оксида азота (I). Каково молярное соотношение между алюминием и неизвестным металлом?

1) 3:2;                2) 4:1;                3) 1:2;                  4) 3:4.

Решение:

Протекающие реакции:

2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑;

3Me + 4HNO₃ = 3MeNO₃ + 2H₂O + NO↑.

n(H₂) = 13,44/22,4 = 0,6 молей;

Из стехиометрии реакций видно, что

3n(Al) = 2n(H₂)

n(Al) = 2n(H₂)/3 = 0,6*2/3 = 0,4 моля;

А(Al) = 27 г/атом;

m(Al) = 0,4*27 = 10,8г;

Значит, неизвестного одновалентного металла тоже было 10,8г.

М(NO) = 30 г/моль;

n(NO) = 1/30 = 0,0333 моль;

n(Me) = 3n(NO) = 0,0999 ≈ 0,1 моль;

n(Al): n(Me) = 0,4:0,1 = 4:1.

Ответ: 2.

1. Какой объем (мл) 0,5 М раствора серной кислоты потребуется для поной нейтрализации продукта растворения 7,8г пероксида натрия в избытке горячей воды?

1) 300;                2) 100;                3) 200;                  4) 400.

Решение:

Протекающие реакции:

2Na₂O₂ + 2H₂O (гор.)  = 4NaOH + O₂↑;

2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O;

М(H₂SO₄) = 98 г/моль;

М(Na₂O₂) = 78 г/моль;

М(NaOH) = 40 г/моль;

n(Na₂O₂) = 7,8/78 = 0,1 моль;

n(NaOH) = 2n(Na₂O₂) = 0,1*2 = 02 моля;

n(H₂SO₄) = n(NaOH)/2 = 0,2/2 = 0,1 моль;

V(H₂SO₄) = 1000*0,1/0,5 = 200 мл.

Ответ: 2.

1. С уменьшением атомной массы щелочных металлов от Cs к Li происходит:

1) уменьшение восстановительных свойств;

2) увеличение радиуса атома;

3) уменьшение электроотрицательности;

4) уменьшение энергии ионизации.

Решение:

С уменьшением атомной массы щелочных металлов от Cs к Li происходит уменьшение восстановительных свойств. При таком переходе, уменьшаются радиусы атомов, увеличиваются электроотрицательности и энергии ионизации атомов.

Ответ: 1.

1. Щелочные металлы, в основном, получают:

1) восстановлением оксида водородом;

2)  электролизом растворов солей;

3) электролизом растворов щелочей;

4) электролизом расплавов солей.

Решение:

Щелочные металлы, в основном, получают электролизом расплавов солей.

Ответ: 4.

Это был у нас урок химии 109 — Задачи и упражнения по металлам с решениями.

Подружитесь со мной:

2022-08-30   

Неизвестный металл массой 13,5 г вступил в реакцию с 16,8 л (н.у.) хлора. Определите неизвестный металл.

Решение:

В условии задачи не указана валентность неизвестного металла. Примем валентность металла, равную $x$. Запишем уравнение реакции в общем виде:

$Me + 0,5 xCl_{2} rightarrow MeCl_{x}$.

Вычисляем количество хлора:

$nu (Cl_{2}) = frac{V(Cl_{2})}{22,4 л/моль}$;

$nu (Cl_{2}) = frac{16,8}{22,4} = 0,75 моль$.

Выражаем количество металла:

$nu (Me) = frac{m(Me)}{M(Me)}; nu (Me) = frac{13,5}{M(Me)}$. (1)

Согласно уравнению реакции:

$nu (Me) = frac{n(Cl_{2})}{0,5x}; nu (Me) = frac{0,75}{0,5x}$. (2)

Из уравнений (1) и (2) следует, что

$frac{13,5}{M(Me)} = frac{0,75}{0,5x}$. (3)

Преобразуем уравнение (3):

$M(Me) = 9x$.

Пусть валентность металла равна единице ($x = 1$), тогда его молярная масса равна 9 г/моль. Металл с такой молярной массой не существует. Если валентность металла равна двум ($x = 2$), то его молярная масса равна 18 г/моль. Такой металл также не существует.

Допустим, валентность металла равна трем ($x = 3$), тогда его молярная масса будет равна 27 г/моль. Металлом с такой молярной массой является алюминий. Алюминий в соединениях имеет валентность, равную трем. Следовательно, искомый металл – алюминий.

Презентация на тему: ” Определение исходного металла. Решение задачи алгебраическим методом. Исайкин Александр Михайлович учитель химии МОУ «СОШ 2» п. Бабынино.” — Транскрипт:

---

---