Главная страница

говно. 1.Домашнее задание до 21.09. Решение задач на смеси и сплавы


Скачать 77.31 Kb.
НазваниеРешение задач на смеси и сплавы
Анкорговно
Дата27.04.2021
Размер77.31 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файла1.Домашнее задание до 21.09.docx
ТипРешение
#199407

Домашнее задание №2

Расчетные задачи на нахождение относительной молекулярной массы, определение массовой доли химических элементов в сложном веществе. Решение задач на смеси и сплавы.

Цель: закрепить знания о понятиях: относительная молекулярная масса вещества, массовая доля химических элементов в сложном веществе, массовая доля вещества в смеси и сплаве, уметь их рассчитывать.

Теоретическая часть

Относительная атомная масса (Ar) - безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента (с учетом процентного содержания изотопов в природе) к 1/12 массы атома 12C.

Относительная молекулярная масса (Mr) - безразмерная величина, показывающая, во сколько раз масса молекулы данного вещества больше 1/12 массы атома углерода 12C.

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех элементов с учетом индексов.

Пример: Определить молекулярную массу вещества B2O3

Решение: Mr(B2O3) = 2 • Ar(B) + 3 • Ar(O) = 2 • 11 + 3 • 16 = 70г/моль

Массовая доля атомов элемента в данном веществе ω (Э– это отношение относительной атомной массы этого элемента (Ar(X)), умноженной на число его атомов в молекуле (индекс) (n), к относительной молекулярной массе вещества (Mr).

ω (Х)= Ar(Э) n  или ω (Х)= Ar(Э) n 100%

Mr(вещества)  Mr(вещества)
Пример: Определить массовые доли (%) углерода и кислорода в углекислом газе СО2.

Решение:

  1. Вычисляем относительную молекулярную массу вещества:

Mr(СО2) = 12+16·2=44г/моль

  1. Находим массовую долю углерода по формуле

ω (Э) = Ar(Э) n 100%

Mr(вещества)
ω (С) = 12 · 100%  =27,27%

44

  1. Находим массовую долю кислорода

ω (О) = 16·2 · 100% =72,73%

44

Способы выражения состава смесей.

  • Массовая доля компонента в смеси— отношение массы компонента к массе всей смеси. Обычно массовую долю выражают в %, но не обязательно.



где
 – "омега", массовая доля компонента в смеси,
 – масса компонента,
 – масса смеси

  • Мольная доля компонента в смеси — отношение числа моль (количества вещества) компонента к суммарному числу моль всех веществ в смеси. Например, если в смесь входят вещества   и  , то:


где
 – "хи", мольная доля компонента в смеси,
 – число моль (количество вещества) компонента А

  • Мольное соотношение компонентов. Иногда в задачах для смеси указывается мольное соотношение её составляющих. Например:



  • Объёмная доля компонента в смеси (только для газов)— отношение объёма вещества А к общему объёму всей газовой смеси.


где
 – "фи", объёмная доля компонента в смеси,
 – объём вещества А,
 – общий объём всей газовой смеси

Рассмотрим три примера задач, в которых смеси металлов реагируют с соляной кислотой:

Пример 1.Дан сплав меди и железа. При действии на смесь меди и железа массой 20 г избытком соляной кислоты выделилось 5,6 л газа (н.у.).

Определить массовые доли металлов в смеси.
В первом примере медь не реагирует с соляной кислотой, то есть водород выделяется при реакции кислоты с железом.

Таким образом, зная объём водорода, мы сразу сможем найти количество и массу железа. И, соответственно, массовые доли веществ в смеси.
Решение

  1. Находим количество водорода:  моль.

  2. По уравнению реакции:

Количество железа тоже 0,25 моль. Можно найти его массу:

 г.

  1. Теперь можно рассчитать массовые доли металлов в смеси:

Ответ:    железа,   меди



Ответ:   железа,   алюминия.

Следующие три примера задач, содержат реакции металлов с азотной и серной кислотами. Главное в таких задачах — правильно определить, какой металл будет растворяться в ней, а какой не будет.

Пример 2.  Сплав содержит в своём составе меди и железа. На смесь железа, алюминия и меди подействовали избытком холодной концентрированной серной кислоты. При этом часть смеси растворилась, и выделилось 5,6 л газа (н.у.). Оставшуюся смесь обработали избытком раствора едкого натра. Выделилось 3,36 л газа и осталось 3 г не растворившегося остатка. Определить массу и состав исходной смеси металлов.
В этом примере надо помнить, что холодная концентрированная серная кислота не реагирует с железом и алюминием (пассивация), но реагирует с медью. При этом выделяется оксид серы (IV).

Со щелочью реагирует только алюминий — амфотерный металл (кроме алюминия, в щелочах растворяются ещё цинк и олово, в горячей концентрированной щелочи — ещё можно растворить бериллий).

Решение

  1. С концентрированной серной кислотой реагирует только медь, число моль газа: моль

 (конц.) 
(не забудьте, что такие реакции надо обязательно уравнивать с помощью электронного баланса)

моль

Из уравнения реакции видно, что мольное соотношение меди и сернистого газа  , то меди тоже   моль.
Можно найти массу меди:

 г.

  1. В реакцию с раствором щелочи вступает алюминий, при этом образуется гидроксокомплекс алюминия и водород:



  1. Число моль водорода:  моль,

мольное соотношение алюминия и водорода   и, следовательно,

 моль.

Масса алюминия:

 г

  1. Остаток — это железо, массой 3 г. Можно найти массу смеси:  г.

  2. Массовые доли металлов:







Задания по вариантам

Задание №1

варианта

задание

1.

Определить массовые доли (%) железа и кислорода в железной окалине Fe3 O4.

2.

Определить массовые доли (%) железа и кислорода в Fe2 O3.

3.

Определить массовые доли (%) железа и кислорода в Fe O.

4.

Определить массовые доли (%) меди и кислорода в Cu O.

5.

Определить массовые доли (%) меди и кислорода в Cu 2 O.

6.

Определить массовые доли (%) углерода и кислорода в угарном газе CO.

7.

Определить массовые доли (%) кремния и кислорода в песке Si O2.

8.

Определить массовые доли (%) никеля и кислорода в Ni2 O3.

9

Определить массовые доли (%) кобальта и кислорода в Со2 O3.

10

Определить массовые доли (%) железа и кислорода в Fe2 O3.

11

Определить массовые доли (%) железа и кислорода в Fe3 O4.

12

Определить массовые доли (%) железа и кислорода в Fe O.

13

Определить массовые доли (%) титана и кислорода в Тi O2.

14

Определить массовые доли (%) марганца и кислорода в Mn2 O7.

15

Определить массовые доли (%) марганца и кислорода в Mn O2..

16

Определить массовые доли (%) хрома и кислорода в Cr2 O3.

17

Определить массовые доли (%)хрома и кислорода в Cr O3.

18

Определить массовые доли (%) хрома и кислорода в Al2 O3.

19

Определить массовые доли (%) ванадия и кислорода в V2 O5.

20

Определить массовые доли (%) вольфрама и кислорода в W2 O3.

21

Определить массовые доли (%)железа и кислорода в железной окалине Fe3 O4..

22

Определить массовые доли (%) железа и кислорода в Fe2 O3.

23

Определить массовые доли (%) марганца и кислорода в Mn2 O7.

24

Определить массовые доли (%) марганца и кислорода в Mn O2..

25

Определить массовые доли (%) хрома и кислорода в Cr2 O3.

Задание 2

Дан железоуглеродистый сплав. При действии на смесь углерода и железа массой Х г с избытком соляной кислоты выделилось Y л газа (н.у.).

Определить массовые доли углерода и железа в смеси.


варианта

X(г)

Y(л)

1.

30

4,5

2.

65

3,2

3.

100

12

4.

125

15

5.

200

20

6.

35

10

7.

55

4

8.

45

6,5

9

67

3,4

10

78

7,6

11

87

8,6

12

95

6,7

13

34

4,8

14

96

7,4

15

75

6,9

16

86

7,4

17

97

4,6

18

120

7,3

19

125

5,5

20

150

9

21

178

4,8

22

225

12

23

48

2

24

50

3,7

25

160

7,5



Задание 3

Сплав содержит в своём составе мед, алюминий и железо. На смесь железа, алюминия и меди подействовали избытком холодной концентрированной серной кислоты. При этом часть смеси растворилась, и выделилось Х л газа (н.у.). Оставшуюся смесь обработали избытком раствора едкого натра (NaOH). Выделилось Y л газа и осталось Z г не растворившегося остатка. Определить массу и состав исходной смеси металлов.


варианта

X(г)

Y(л)

Z г

1.

30

4,5

5

2.

65

3,2

5

3.

100

12

5

4.

125

15

5

5.

200

20

5

6.

35

10

5

7.

55

4

5

8.

45

6,5

5

9

67

3,4

5

10

78

7,6

5

11

87

8,6

5

12

95

6,7

5

13

34

4,8

5

14

96

7,4

5

15

75

6,9

5

16

86

7,4

5

17

97

4,6

5

18

120

7,3

5

19

125

5,5

5

20

150

9

5

21

178

4,8

5

22

225

12

5

23

48

2

5

24

50

3,7

5

25

160

7,5

5




написать администратору сайта