Вычисления по химическим уравнениям, если одно из исходных веществ содержит примеси.

Основные

расчётные формулы:

 

m = ν ∙ M

ν = m / M

ν = V / Vm

V = ν ∙ Vm

Vm = 22,4 л/моль

ν - количество вещества

Абсолютно чистого вещества в природе не бывает, поэтому в химических производствах вынуждены использовать исходные вещества, содержащие примеси.

Содержание примеси обычно выражают в долях от единицы (или выражают в %).

Для вычисления массы основного вещества, содержащегося в смеси, используют формулу 2.

1) (1)

2) ω(в-ва) (2)

3)m(технич.) = m(осн.в.) + m(прим.) (3)

Решение задачи следует начать с расчета массовой доли основного вещества.

Далее необходимо определить его массу и количество вещества.

Записать уравнение нужной реакции со всеми коэффициентами.

По уравнению реакции определить количество вещества

Далее рассчитываются масса или объем требуемого вещества.

Задача:Какой объем углекислого газа (н. у) выделится при прокаливании 5 кг. известняка, в котором массовая доля некарбонатных примесей равна 20%.

Дано: Решениезадачи:

mтех(CaCO3) = 5кг.

ω (примесей) =20% Составим схему решения задачи:

_________________

Найти:V(CO2)-?

mтех(CaCO3) → m (CaCO3) → n(CaCO3) → n(CO2) → V(CO2)

∕ ∕;

↑ M(CaCO3) Vm=22,4 л/моль

ω (примесей) → ω(CaCO3)

1)

2) 100%

ω(в-ва)

80%=4000г.M=40+12+3*16=100

 

3) =40 моль

 

4)Запишем уравнение реакции и найдем n(CO2):

CaCO3 → CaO +CO2

n(CO2)=n(CaCO3) = 40моль.

5)

 

=896л.

Ответ: 896 л.CO2.

Задача № 2К 200 г 12,25%-ного раствора серной кислоты прилили избыток раствора нитрата бария. Определите массу выпавшего осадка.

Решение.

1) Составлено уравнение реакции:

H₂SO₄ + Ba(NO₃)₂ = BaSO₄↓ + 2HNO₃

2) Рассчитана масса и количество вещества серной кислоты, содержащейся в растворе:

m (H₂SO₄) = 200 · 0,1225 = 24,5 (г);

n (H₂SO₄) = 25,4: 98 = 0,25 (моль).

3) Определена масса вещества, выпавшего в осадок:

по уравнению реакции n (H₂SO₄) = n (BaSO₄) = 0,25 (моль);

m (BaSO₄)= 0,25 · 233 = 58,25 (г).

ответ: 58,25.

Задача №3. К 27 г раствора с массовой долей хлорида меди (II) 10 % добавили избыток раствора сульфида натрия. Определите массу выпавшего осадка.

Решение.

1) Составлено уравнение реакции:

CuCl₂ + Na₂S = CuS↓ + 2NaCl

2) Рассчитана масса и количество вещества нитрата серебра, содержащегося в растворе:

m (CuCl₂) = m(p-pа) · ω/100 = 27 · 0,1 = 2,7 (г);

n (CuCl₂) = m (CuCl₂)/ M (CuCl₂) = 2,7: 135 = 0,02 (моль).

3) Определена масса вещества, выпавшего в осадок:

по уравнению реакции n (CuCl₂) = n (CuS) = 0,02 (моль);

m (CuS) = n (CuS) · M(CuS) = 0,02 · 96 = 1,92 (г).

ответ: 1,92.

Задача. 4. Задачи на примеси в исходных веществах.

4-3-1. Обжигом 277 г сульфида цинка, содержащего 30% несульфидных примесей, получен оксид цинка массой ____ г. (число с точностью до целых).

Дано:

m (образца ZnS) = 277 г

ω(примесей) = 30%.

Найти:

m (ZnO) =? г.

Решение: 1. Находим сколько чистого сульфида цинка находится в исходной смеси.

ω(ZnS) = 100-30 = 70 (%) или 0.7. m (ZnS) = 277×0.7 = 193.9 (г).

2. Записываем уравнение реакции, присоединяем к уравнению количественные данные и составляем пропорцию.

193.9 г х г

2ZnS + 3О₂ = 2ZnO + 2SО₂

194 г 162 г

3. Решение пропорции относительно х.

х = 193.9×162/194 = 162. Ответ: 162 г.