Контрольные и лабораторные работы_Вариант 1. Учебнометодическое пособие для студентов 1 курса заочного отделения фармацевтического факультета

• Название: Учебнометодическое пособие для студентов 1 курса заочного отделения фармацевтического факультета
• Дата: 07.02.2022
• Размер: 1.14 Mb.
• Имя файла: Контрольные и лабораторные работы_Вариант 1.doc
• Тип: Учебно-методическое пособие; #354525
• страница: 4 из 17

Литература

Основная:

1. 
   Глинка Н.Л. Общая химия. – М.: ВШ, разл. года изд.
   
2. 
   Оганесян Э.Т. Неорганическая химия (для фарм. вузов). – М.: ВШ, 1984.
   
3. 
   Зеленин К.Н. Химия (для мед. вузов). – С-Пб.: Специальная литература, 1997.
   
4. 
   Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: ВШ, 1981.
   
5. 
   Хомченко Г.П. Химия для поступающих в вузы. – М.: ВШ, 1994.
   
6. 
   Цыбукова Т.Н. Лекции по общей и неорганической химии. – Томск: СибГМУ, 2004.
   
7. 
   Кузнецова О.Г., Шангина Л.П., Шевцова Т.А., Юсубов М.С. Пособие по химии. Часть II. – Томск, НТЛ, 2001.
   

Дополнительная:

1. 
   Ершов Ю.А., Попков В.А. и др. Общая химия. – М.: ВШ, 1993.
   
2. 
   Практикум по неорганической химии. Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Фармация», под ред. М.А.Остапкевича. – М.: ВШ, 1987.
   
3. 
   Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. – Л.: Химия.
   
4. 
   Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Задачи по химии для поступающих в вузы. – М.: ВШ, 1987.
   

Методические указания и типовые примеры
к контрольному заданию № 1

(по 1 части программы, раздел 1)

1. Атомно-молекулярное учение. Основные понятия и законы химии

Пример 1. Имеется 0,5 кг Al(OH)₃. Сколько это составляет: а) моль, б) молекул, в) атомов?

Решение:

1. 
   Находим количество вещества (n или ) Al(OH)₃ по формуле:
   

, моль,

где m(x) – масса вещества, M(x) – молярная масса вещества.

По условию m(Al(OH)₃) = 0,5 кг = 500 г;

M(Al(OH)₃) = A_г(Al) + 3A_г(O) + 3A_г(H) = 27 + 36 + 31 = 78 г/моль.

моль

2. 
   Находим количество молекул (N) Al(OH)₃ по формуле:
   

N(x)=n(x)N_A, где N_A – постоянная Авогадро.

N_A =6,0210²³ моль^-1.

N(Al(OH)₃) = 6,4 моль  6,0210²³ моль^-1=38,510²³ молекул.

3. 
   Находим число атомов () Al(OH)₃ по формуле:
   

_атомов=N(x)  число атомов.

Число атомов в молекуле Al(OH)₃ равно 7, тогда

_атомов=38,510²³7=269,510²³ = 2,710²⁵

Ответ: в 0,5 кг Al(OH)₃ содержится 6,4 моль вещества, это составляет 38,510²³ молекул и 2,710²⁵ атомов.

Пример 2. Имеется 910²⁵ атомов NO₂. Сколько это составляет: а) молекул, б) моль, в) граммов? Какой объем занимает данное количество газа?

Решение:

1. 
   Находим количество молекул NO₂ по формуле:
   

.

Число атомов в молекуле NO₂ равно 3, поэтому

2. 
   Находим количество вещества NO₂ по формуле:
   

, где N_A – постоянная Авогадро, N_A =6,0210²³ моль^-1.

моль

3. 
   Находим массу NO₂ по формуле:
   

m(x) = n(x)M(x), где M(x) – молярная масса. М(NO₂) = 46 г/моль.

m(NO₂) = n(NO₂)M(NO₂) = 5046 = 2300 г.

4. 
   Находим объем газа по формуле:
   

V(x) = n(x)V_m , где V_m – молярный объем газа. V_m = 22,4 л/моль.

V(NO₂) = n(NO₂)V_m = 50  22,4 = 1120 л.

Ответ: 910²⁵ атомов NO₂ соответствуют: 310²⁵ молекул, 50 моль, 2300 граммов. Объем газа равен 1120 литров.

Пример 3. 100 мл газа, состоящего из азота и кислорода, при нормальных условиях весят 0,206 г. Вычислите молярную массу газа. Приведите его эмпирическую и графическую формулы.

Решение.

1. 
   Находим молярную массу газа M(x) по формуле
   

по условию m(x) = 0,206 г.

Количество вещества газа n(x) можно вычислить, используя следствие из закона Авогадро: 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает один и тот же объем (молярный объем V_m)



Подставляем данные в формулу и вычисляем M(x)

г/моль

Можно вычислить M(x), используя пропорцию:

0,1 л газа весит 0,206 г

22,4 л газа весят x г, отсюда

г

Т.к. x – это масса 1 моль газа, то M(x) = 46 г/моль.

2. 
   Выводим эмпирическую формулу газа.
   

Зная атомные массы элементов N (A_г = 14) и O (А_г = 16), методом подбора устанавливаем, что массу 46 г будет иметь 1 моль оксида азота NO₂.

3. 
   Составляем графическую формулу.
   

Для этого учитываем валентность кислорода, она равна II, т.е. каждый атом О должен образовывать с атомом N по две связи. При этом получается, что на атом N приходится в сумме 4 связи, т.е. он четырехвалентен. Тогда графическая формула имеет следующий вид: O=N=O.

Ответ: молярная масса газа NO₂ составляет 46 г/моль. Графически формула изображается так: O=N=O.

Пример 4. В состав вещества входят 31,8% калия, 29,0% хлора и 39,2% кислорода. Установите его эмпирическую формулу, изобразите ее графически. Вычислите молярную массу вещества.

Решение:

1. 
   Так как массовые доли всех компонентов вещества составляют в сумме 100%, можно принять массу всего вещества за 100 граммов.
   

Учитывая это, находим массы отдельных элементов по формуле:

.

г

г

г.

2. 
   Обозначим формулу вещества K_xCl_yO_z, где x, y, z – количество вещества каждого элемента соответственно. Так как количество вещества можно вычислить по формуле , найдем мольное соотношение x:y:z.
   

.

Для приведения этого соотношения к целым числам разделим каждое на меньшее из них, т.е. на 0,82, при этом получаем . Следовательно, эмпирическая (простейшая) формула вещества KClO₃.

3. 
   Для графического изображения молекулы определим степени окисления элементов, которые в данном случае будут соответствовать их валентности: , значит . Тогда графическая формула имеет следующий вид: .
   
4. 
   Находим молярную массу вещества:
   

M(KClO₃)=Ar(K) + Ar(Cl) + 3Ar(O) = 39 + 35,5 + 316 = 122,5 г/моль.

Ответ: молярная масса вещества KClO₃ составляет 122,5 г/моль. Графически формула вещества изображается так:

Пример 5. К раствору, содержащему 4 моль FeCl₃, прибавили 0,5 кг KOH. Определите массу полученного осадка.

Решение:

В основе решения лежит реакция:

FeCl₃ + 3KOH  Fe(OH)₃ + 3KCl

1. 
   Находим вещество, по которому следует вести расчет продуктов реакции, т.е. выясняем избыток и недостаток реагирующих веществ. По уравнению соотношение количества веществ FeCl₃ к KOH равно 1 : 3. По условию дано 4 моль FeCl₃, значит надо вычислить количество вещества n(x) KOH по формуле:
   

По условию m(KOH) = 0,5 кг = 500 г.

M(KOH) = Ar(K) + Ar(O) + Ar(H) = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль.

На 4 моль FeCl₃ должно приходиться 12 моль KOH по уравнению реакции. Имеется 8,9 моль, значит KOH находится в недостатке и расчет продукта следует вести по KOH.

2. 
   Находим массу осадка.
   

Для этого составляем пропорцию:

, где 107 г/моль = M(Fe(OH)₃)

решая которую, находим массу осадка.

m(Fe(OH)₃) = x = г

Ответ: масса осадка Fe(OH)₃ составляет 318,45 грамма.

Пример 6. Сколько литров водорода выделится при действии разбавленной серной кислоты на 0,6 моль алюминия? Сколько соли при этом образуется?

Решение:

В основе решения лежит реакция:

2Al + 3H₂SO₄  Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

1. 
   Находим объем водорода по пропорции:
   

, где 22,4 л/моль – молярный объем газа.

V(H₂) = x = (л)

2. 
   Находим массу соли Al₂(SO₄)₃.
   

Исходя из условия: m(Al) = n(Al)Ar(Al) = 0,6 моль27 г/моль = 16,2 г.

Составим пропорцию:

,

исходя из которой найдем массу соли

г.

Ответ: выделится 20,16 л H₂ и образуется 102,6 г соли.