Меню

Избыток и недостаток в химии как определить

Задачи такого типа (точнее, это может быть даже не самой задачей, а частью задачи) есть в части С ГИА, они входят в часть С ЕГЭ, теперь они появились и в части B.

Классический пример задачи на избыток и недостаток.

Этапы решения задачи:

1. Записываем уравнение реакции и уравниваем его:

2. Находим количество моль тех веществ, массы которых нам даны в условии:

n(Cu) = m\Ar =3.2 г \ 63.5 г\моль = 0,05 моль

m(Hg(NO3)2) = m\Mr = 20 \ 324 = 0,06 моль

3. Сравниваем количество моль веществ и определяем недостаток:

по уравнению реакции меди и нитрат ртути реагируют 1:1, значит, их количество моль тоже должно быть одинаковым

Почему по недостатку? Это аналогично вопросу — «сколько целых яблок можно сложить из 5 половинок? «

4. Вычисляем массу продукта по количеству моль, соответствующему недостатку:

m(Hg)= n*Ar = 0,05 моль * 200 г\моль = 10 г

______________________________________________________________________________________

Пример задачи на избыток и недостаток,

где вещества в другом соотношении:

те же самые этапы решения:

1. Записываем уравнение реакции и уравниваем его:

2. Находим количество моль тех веществ, массы которых нам даны в условии:

3. Сравниваем количество моль веществ и определяем недостаток:

в этом уравнении все не так очевидно, как в предыдущем, поэтому нужно просто прикинуть:

  • если считать по азоту (0.5 моль), то по соотношению коэффициентов (2:5) кислорода должно быть в 2.5 раза больше, т.е. (0.5*2.5) 1,25 моль, а у нас только 0.5, значит, O2 в недостатке;
  • если бы количество моль азота оказалось бы меньше, значит, считали бы по азоту

4. Вычисляем массу продукта по количеству моль, соответствующему недостатку:

m(N2O5) = n*Mr = 2* 0.5\5 моль * 108 г\моль = 21 г

______________________________________________________________________________________

Есть задачи, очень похожие на задачи избыток-недостаток,

1. Записываем уравнение реакции и уравниваем его:

здесь у нас возможно 2 варианта — образование средней и кислой соли:

2. Находим количество моль тех веществ, массы которых нам даны в условии:

n(CO2 ) = V\22.4 л\моль = 24.9 \ 22.4 = 1,11 моль

n(NaOH)= m\Mr = 44.4\40 = 1,11 моль

т.к. количество моль веществ одинаково, то делаем вывод, что реакция протекает по схеме образования кислой соли:

4. Вычисляем массу продукта по количеству моль:

m ( NaHCO3) = n*Mr = 1,11 * 84 = 93,24 г

_____________________________________________________________________________________ _

Задачи на избыток и недостаток не трудные, зачастую они являются частью более сложных задач, поэтому все, что нужно сделать, это натренироваться — порешать как можно больше таких примеров, внимательно уравнивая и работая с коэффициентами.

источник

Умение решать химические задачи – важная составляющая знаний по предмету. Согласно государственному стандарту образования по химии учащиеся, оканчивающие школу, должны уметь решать более десятка типов стандартных задач. Среди них и задачи на «избыток–недостаток».
Предлагаю свой вариант подачи материала по решению таких задач в курсе химии 9-го класса.
На изучение этой темы отвожу 2–2,5 урока, в зависимости от уровня способностей учеников класса. Ознакомление с алгоритмом решения задач данного типа происходит в рамках изучения темы «Теория электролитической диссоциации». Однако если класс сильный, то в рамках эксперимента этот тип задач иногда изучаем и в конце 8-го класса в главе «Галогены», а высвободившееся время можно потратить на изучение органической химии в курсе 9-го класса.
На первом уроке разбираю два типа задач на «избыток–недостаток»:
одно из двух вступивших в реакцию веществ дано в избытке;
оба вступивших в реакцию вещества расходуются на взаимодействие друг с другом без остатка, т. е. даны в стехиометрических количествах.
В качестве домашнего задания обязательно предлагаются две-три задачи, подобные изученным на уроке.
На втором уроке закрепляю и углубляю изученный материал, ввожу понятия «процентная концентрация растворов веществ», вступивших в реакцию, «плотность растворов». Кроме того, усложняю задачи, вводя «процентное содержание примесей в исходном веществе» и т. д. Такой прием позволяет повторить элементы уже изученного материала, сэкономить время. В конце второго урока изучения темы или в начале третьего провожу небольшую самостоятельную работу на закрепление изученного материала, включающую одну-две задачи, причем самостоятельная работа предлагается в трех уровнях сложности, в зависимости от способностей ученика.

Цели.

  • научить алгоритму решения задач нового типа;
  • закрепить навыки устного счета;
  • повторить правила расчета относительных молекулярных масс веществ;
  • закрепить правила грамотного оформления условия задачи;
  • формировать навыки химического мышления, логики, а также способствовать воспитанию гармоничной, всесторонне развитой личности.

Рассмотрим вариант, когда одно из вступивших в реакцию веществ дано в избытке, другое – в недостатке.
Решая химические задачи, следует не забывать о правилах их грамотного оформления по схеме: дано, найти, решение, ответ.

ЗАДАЧА 1. На 47 г оксида калия подействовали раствором, содержащим 40 г азотной кислоты. Найдите массу образовавшегося нитрата калия.

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

Для удобства расчета за х1 примем массу НNО3 и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке.

Следовательно, азотная кислота дана в недостатке, т. к. по условию ее 40 г, а по расчету необходимо 63 г, поэтому расчет ведем по HNO3:

ЗАДАЧА 2. На 24 г металлического магния подействовали 100 г 30%-го раствора соляной кислоты. Найдите массу образовавшегося хлорида магния.

m(Mg) = 24 г,
m(р-р HCl) = 100 г,
(HCl) = 30%.

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

Для удобства расчета за х1 примем массу соляной кислоты и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке.

Из расчета видно, что соляная кислота дана в недостатке, т. к. по условию задачи ее дано 30 г, а для реакции требуется 73 г. Следовательно, расчет ведем по соляной кислоте:

Рассмотрим вариант, когда оба вступивших в реакцию вещества даны в стехиометрических количествах, т. е. реагируют друг с другом без остатка.

ЗАДАЧА 1. На 36 г алюминия подействовали 64 г серы. Найдите массу образовавшегося сульфида алюминия.

Примем массу Al за х1 и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке.

В данном случае вещества, вступившие в реакцию, взяты в стехиометрических количествах, поэтому расчет можно вести по любому из них:

ЗАДАЧА 2. На раствор, содержащий 53 г карбоната натрия, подействовали раствором, содержащим 49 г серной кислоты. Найдите массу образовавшейся соли.

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

Примем за х1 массу cерной кислоты, чтобы узнать, какое вещество дано в избытке, какое – в недостатке.

В данном случае оба вещества взяты в стехиометрических количествах, поэтому расчет можно вести по любому из них:

Однако учитель, подбирая задачи для решения в классе, должен помнить, что в некоторых случаях (например, если кислота или кислотный оксид дан в избытке) решение задачи не ограничивается расчетом двух пропорций, т. к. реакция будет протекать дальше с образованием кислой соли. Это повысит сложность материала. На первых уроках при решении задач данного типа я не включаю в материал задачи на прохождение реакций с образованием кислых или основных солей.

ЗАДАЧА 1. На 200 г 10%-го раствора серной кислоты подействовали 40 г оксида алюминия. Найдите массу образовавшейся воды.

M(р-р H2SO4) = 200 г,
(H2SO4) = 10%,
m(Al2O3) = 40 г.

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

Найдем, какое из вступивших в реакцию веществ дано в избытке, а какое – в недостатке.

Из расчета видно, что Al2O3 дан в избытке, следовательно, расчет ведем по кислоте:

ЗАДАЧА 2. На 40 г оксида меди(II) подействовали раствором серной кислоты, содержащим 49 г безводного вещества. Найдите массу образовавшейся соли.

Найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, а какое – в недостатке.

Cогласно уравнению данной реакции вещества взяты в стехиометрических количествах, поэтому расчет можно вести по любому из них:

источник

4.3.5. Расчеты массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси).

Очень часто при проведении реакции между веществами оказывается, что один реагент прореагировал полностью, а другой нет. В таком случае говорят, что вещество, которое полностью израсходовалось, было в недостатке, а то вещество, которое осталось – в избытке. Поскольку избыток реагента не участвует в реакции, количество продукта зависит только от количества вещества, которое было в недостатке.

Предположим, что осуществляется реакция между веществами А и B, которая протекает в соответствии с уравнением:

Для осуществления этой реакции было взято количество вещества A, равное nA, и количество вещества B, равное nB. Определить то, какое вещество в избытке, а какое в недостатке, можно, сравнив выражения:

В зависимости от того, какое выражение окажется меньше, то вещество соответственно и будет в недостатке.

Примечание: распространенной ошибкой является то, что вместо выражений (1) сравнивают просто количества веществ. Так делать категорически не допускается! Если n(A) > n(B), то это еще не значит, что вещество A в избытке!

После того, как будет установлено то, какое вещество было в недостатке, расчеты ведутся по его количеству аналогично рассмотренным в главе 4.3.3.

Нагрели смесь 54 г алюминия и 80 г серы. Вычислите массу образовавшегося сульфида алюминия.

Запишем уравнение реакции:

Рассчитаем количества веществ алюминия и серы:

n(Al) = m(Al)/M(Al) = 54/27 = 2 моль;

Для того чтобы выяснить, какое из исходных веществ в недостатке, разделим количества молей веществ на коэффициенты перед этими веществами в уравнении и сравним рассчитанные выражения:

Значит сера в недостатке. Расчеты далее ведем по количеству вещества серы.

Исходя из уравнения реакции

следует, что количество прореагировавшей серы и образовавшегося в результате реакции сульфида алюминия связаны выражением:

где 3 и 1 – коэффициенты перед S и Al2S3 соответственно. Отсюда:

Следовательно, масса сульфида алюминия будет равна:

В случае, если в задаче дается масса реагента, содержащего примеси (mр-та с прим.), прежде всего следует рассчитать массу чистого реагента без примесей (mр-та ). Если дается масса реагента с примесями и указана массовая доля этого реагента ωр-та , то масса чистого реагента рассчитывается по формуле:

В случае, если вместо массовой доли чистого вещества дается массовая доля примесей, то учитывая, что:

Какой объем углекислого газа (н.у.) выделится при действии избытка соляной кислоты на технический карбонат кальция массой 150 г, содержащий 10% некарбонатных примесей.

Запишем уравнение взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой:

Массовая доля примесей в техническом карбонате кальция составляет 10%, значит массовая доля чистого карбоната кальция будет составлять:

ω(CaCO3) = 100% — ω(прим.) = 100% — 10% = 90%.

Масса чистого карбоната кальция будет равна:

m(CaCO3) = ω(CaCO3) ∙ m(CaCO3 техн.)/100% = 90% ∙ 150 г/100% = 135 г,

Следовательно, количество вещества карбоната кальция равно:

n(CaCO3) = m(CaCO3)/M(CaCO3) = 135 г / 100 г/моль = 1,35 моль

В соответствии с уравнением реакции:

Количества веществ карбоната кальция и углекислого газа равны (одинаковые коэффициенты в уравнении), следовательно:

Тогда, зная, что один моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л, мы можем рассчитать объем выделившегося CO2:

V(CO2) = n(CO2) ∙ Vm = 1,35 моль ∙ 22,4 л/моль = 30,24 л

источник

В основе всех задач на избыток-недостаток лежит химическая реакция. В ней одно из взаимодействующих веществ взято в избытке по отношению к другому веществу 1 . Рассмотрим примеры решения таких задач.

Задача 1.
Определите массу гидроксида калия, который необходим для полной нейтрализации раствора, содержащего 20 г НС1.
Дано: масса хлороводорода: m(НСГ) = 20 г.
Найти: массу гидроксида калия: m(КОН) = ?
Решение:
Это простейшая задача, которая решается по уравнению реакции в одно действие.

Составляем пропорцию:
20 г НС1 реагируют без остатка с x: г КОН (по условию)
36,5 г НС1 реагируют без остатка с 56 г КОН (по уравнению)

Ответ: 30,7 г КОН потребуется для полной нейтрализации раствора, содержащего 20 г НС1.

Задача 2.
Представим себе ситуацию, когда мы вместо 30,7 г КОН добавили недостаточное его количество, например, 25г. Тогда часть НС1 прореагирует с КОН, а часть останется. В этом случае КОН будет в недостатке, а НС1 — в избытке. Посмотрим, какие вещества и в каких количествах будут находиться в растворе после реакции, если к раствору, содержащему 20 г НС1 добавить недостаточное для полной нейтрализации количество КОН, например, 25 г.
Дано: масса хлороводорода: m(НС1) = 20 г;
масса гидроксида калия: m(КОН) = 25 г.
Найти: Массы всех веществ в растворе после реакции.
Решение:
Так как КОН взят в недостатке, он израсходуется весь в химической реакции. Количество НС1, по отношению к количеству КОН, находится в избытке, следовательно, часть хлороводорода останется после реакции. Кроме того, в процессе химической реакции образуется соль КСl, которая тоже будет содержаться в растворе. Образующаяся вода разбавит имеющийся раствор.

Итак, качественный состав раствора после реакции мы установили:
1) избыточная хлороводородная кислота (НС1);
2) образующаяся соль КС1;
3) вода в виде растворителя.

Определим массы НС1 и КС1 в конечном растворе. Массу КС1 легко определить путем расчета по химической реакции.

Массу оставшейся НС1 можно найти по разности:

m(HCl)оставшейся после р-ции = m(HCl)исх. – m(HCl)израсходованной в р-ци

Массу израсходованной НС1 также необходимо найти по уравнению реакции.

В задачах на избыток-недостаток расчет по уравнению реакции всегда ведут по веществу, взятому в недостатке. Вещество, взятое в недостатке, всегда в реакции расходуется полностью. А вещество, взятое в избытке, расходуется лишь частично, и какая часть его участвует в химической реакции нам неизвестно. Поэтому вести расчет по веществу, взятому в избытке, невозможно.

В данном случае в недостатке у нас КОН. По нему и ведем расчет образовавшейся соли КС1 и расходовавшейся НС1:

Найдем массу образовавшейся соли КС1. Для этого составим пропорцию:
25 г КОН дают у г КС1 (по условию)
56 г КОН дают 74,5 г КС1 (по уравнению)

Находим массу НС1, которая расходовалась в реакции. Для этого составим пропорцию:
х г НС1 расходуется на 25 г КОН (по условию)
36,5 г НС1 расходуется на 56 г КОН (по уравнению)

Теперь мы можем определить массу НС1, которая осталась неизрасходованной:

m(НС1)осталось послс р-ции = m(НС1)исх. – m(НС1)расх. в р-ции = 20 – 16,3 = 3,7 г.

Итак, в результате добавления 25 г КОН к раствору, содержащему 20 г НС1, образовалось 33,3 г КС1 и осталось 3,7 г неизрасходованной НС1. Таким образом, в итоге получился раствор двух веществ (КС1 и НС1) в воде.

Ответ: m(KCl) = 33,3 г; m(HCl) = 3,7г.

Задача 3.
Теперь рассмотрим обратную ситуацию, когда к раствору НС1 мы добавили больше КОН, чем это необходимо для полной нейтрализации. В этом случае КОН будет в избытке, а НС1 — в недостатке. Посмотрим, какие вещества и в каких количествах будут находиться в растворе после реакции, если к раствору, содержащему 20 г НС1 добавить избыточное количество КОН, например, 40 г.
Дано:
масса хлороводорода: m(НС1) = 20 г;
масса гидроксида калия: m(КОН) = 40 г.
Найти: Массы всех веществ в растворе после реакции.
Решение:
КОН взят в избытке, следовательно, НС1 находится в недостатке. НС1 в реакции израсходуется весь, а КОН частично израсходуется и частично останется. В результате реакции образуется соль КС1. Образующаяся вода разбавит имеющийся раствор. Следовательно, качественный состав раствора после реакции будет следующим:
1. Избыточный гидроксид калия (КОН);
2. Образующаяся соль КС1;
3. Вода в виде растворителя.

Читайте также:  Как правильно пересадить смородину

Массу образовавшейся соли КС1 можно определить путем расчета по химической реакции, а массу оставшегося КОН по разности:

m(КОН)оставшийся после р-ии = m(КОН)исх – m(КОН)расход в р-ии

Массу расходовавшегося КОН можно определить по уравнению реакции.

Напомним, что в задачах на избыток-недостаток расчет по уравнению реакции всегда ведут по веществу, взятому в недостатке. В данном случае по НС1:

Находим массу образовавшейся соли. Для этого составим пропорцию:
20г НС1 даютуг x г КСl (по условию)
36,5г НС1 дают 74,5 г КС1 (по уравнению)

Находим массу расходовавшегося КОН. Для этого составим пропорцию:
20 г НС1 расходуется на х г КОН (по условию)
36,5 г НС1 расходуется на 56 г КОН (по уравнению)

Теперь мы можем определить массу КОН, который остался неизрасходованным:

m(КОН)остат. = m(КОН)исх. – m(КОН)расх.в р-ии = 40 – 30,7 = 9,3г.

Итак, в результате добавления 40 г КОН к раствору, содержащему 20 г НС1, образовалось 40,8 г КС1 и осталось 9,3 г неизрасходованного КОН. Таким образом, получился раствор двух веществ (КС1 и КОН) в воде.

Комментарии:
1 В условиях задач на определение избытка-недосатка не указывается, какое вещество в избытке, а какое в недостатке. Более того, в условии нет прямого указания на то, что это задача на избыток-недостаток. Поэтому, в первую очередь, перед нами стоит два вопроса:
1. Как отличить задачу на избыток-недостаток от всех остальных задач?
2. Как определить, какое вещество взято в избытке?

источник

Название Задачи на «избыток и недостаток»
Дата конвертации 29.05.2015
Размер 32.13 Kb.
Тип Решение
источник

Вычислите массу осадка, который образуется при сливании растворов, один из которых содержит 522 г нитрата бария, а второй -500 г

Задачи на «избыток и недостаток»

Задачи этого типа определить несложно: даны два исходных вещества, а найти нужно третье вещество – продукт реакции.
Алгоритм решения задачи:

  1. Прочитать внимательно условие задачи
  2. Записать, что дано, что нужно найти
  3. Составить уравнение химической реакции по описанию в условии задачи.
  4. Подчеркнуть те вещества, которые даны в задаче и которое нужно найти.
  5. Под подчеркнутыми веществами подписать количество моль каждого (по уравнению)
  6. Найти количество вещества для каждого из исходных веществ по формулам: ν= m /М или =V/Vm, (М – молярная масса вещества, Vm – молярный объем = 22,4 л/моль)
  7. Подписать над подчеркнутыми веществами их количество по условию задачи, над веществом массу (объем) которого нужно найти поставить X
  8. Сопоставить соотношение количества вещества по уравнению и по условию (сравнить две дроби), сделать вывод. Найти избыточное вещество и исключить его из решения.
  9. Составить пропорцию, учитывая вещество, которое в недостатке, и решить её
  10. После нахождения количества продукта реакции (моль) переводим это количество в массу (объем) в зависимости от того, что спрашивается в задаче

Пример решения задачи:
^ Вычислите массу осадка, который образуется при сливании растворов, один из которых содержит 522 г нитрата бария, а второй -500 г сульфата калия

Решение

  1. Написать уравнение реакции, подчеркнуть, что дано/найти. Подписать внизу под уравнением количество моль всех подчеркнутых веществ по уравнению.

1 моль 1 моль 1 моль

Дано:

2. Найти количество вещества для каждого из исходных веществ по формуле: ν= m /М
ν (Ba(NO3)2 )= 522 г/261 (г/моль)=2 моль; ν (K2 SO4) = 500 г/ 174 (г/моль)=2,9 моль

3. Над уравнением подписать количества вещества данных веществ по уравнению, над осадком поставить х

5. Составить пропорцию: 2/1 = х/1, х = 2 (моль)

6. Так как спрашивается масса осадка, переводим количество вещества в массу по формуле: m = M. m (BaSO4↓)= 2 моль × 233 г/моль = 466 г.

Не забудьте записать ответ. Ответ: m (BaSO4↓) = 466 г.

Задачи для самостоятельного решения:

  1. На 47 г оксида калия подействовали раствором, содержащим 40 г азотной кислоты. Найдите массу образовавшегося нитрата калия. (Ответ: 60,6 г)
  2. На оксид магния количеством вещества 0,1 моль подействовали раствором, содержащим 15 г азотной кислоты. Вычислите массу полученной соли. (Ответ: 14,8 г)
  3. Вычислите массу соли, образовавшейся в результате взаимодействия 7,3 г хлороводорода с 5,6 л аммиака (н. у.) (Ответ: 10,7 г)
  4. Вычислите объём водорода, выделившегося при взаимодействии цинка массой 13 г с раствором, содержащим 30 г серной кислоты (н.у.). (Ответ: 4,48 л)
  5. Для сгорания 24 г угля взяли 67,2 л (н.у.) кислорода. Вычислите объем образовавшегося углекислого газа.(Ответ: 44,8 л)
  6. Найдите массу осадка, который образуется при взаимодействии 20,8 г хлорида бария с 98 г серной кислоты. (Ответ: 23,3 г)
  7. Найдите объем газа, который образуется при взаимодействии 106 г карбоната натрия с 36,5 г соляной кислоты. (Ответ: 11,2 л)

1. Какое количество вещества сульфата натрия образуется при смешивании 200 г 12% – го раствора серной кислоты со 100 г 8% – го раствора гидроксида натрия? (Ответ: 0,2 моль)

источник

Уравнение химической реакции, например:
1Al(OH)3 + 3HCl = 1AlCl3 + 3H2O
показывает количественное отношение между прореагировавшими без остатка реагентами и образовавшимися продуктами:
а) 1 моль гидроксида алюминия Al(OH)3 реагирует полностью с 3 моль хлороводорода HCl;
б) из 1 моль Al(OH)3 и 3 моль HCl образуется 1 моль хлорида алюминия AlCl3 и 3 моль воды H2O.

На основе правильно составленных уравнений реакций можно вести расчёт количества и массы реагентов и продуктов, если задано количество (или масса) одного из веществ в реакции.

Если масса одного из веществ задана, например mC, то можно рассчитать массы остальных веществ в данной реакции. Для газообразных веществ чаще определяют не массы, а объёмы. Так, для реакции
aA + bB(г) + … = cC + dD(г) + …
объемы газообразных веществ B и D рассчитываются по уравнению:
mA/aMA = VB/bVM = … = mC/cMC = VD/dVM = …

Часто один из реагентов берётся в избытке, а другой – в недостатке.

Определение реагента, который взят в избытке (например В), проводят по неравенствам:
nA/a < nобщ.B/b = (nB + nизб.B)/b
где nобщ.B – общее (взятое в избытке) количество вещества, nB – стехиометрическое (необходимое для реакции) количество вещества и nизб.B – избыточное (не реагирующее) количество вещества В, причем

Избыточное количество реагента В реагировать не будет, поэтому расчет получаемых количеств продуктов необходимо вести только по количеству реагента, который взят в недостатке.

Количество продукта реакции, которое получается в соответствии с расчетом по уравнению реакции, называется теоретическим количеством nтеор.. Однако в конкретных условиях проведения реакции может случиться так, что продукта образуется меньше, чем ожидалось в соответствии с уравнением реакции (практическое количество nпр.).

Отношение практического количества продукта В (полученного реально) к теоретическому (рассчитанному по уравнению реакции) называется практическим выходом продукта и обозначается ηВ:
ηВ = nпр.В / nтеор.В
(аналогичные выражения существуют для массы или объёма газообразного продукта).

Практический выход продукта – это доля от единицы или от 100% (теоретического выхода). На практике обычно ηВ меньше 1 (100%).

Для проведения реакций часто берут не индивидуальные вещества, а их смеси, в том числе и природные – минералы и руды. Содержание каждого вещества в смеси передается его массовой долей.

Массовая доля вещества в смеси – это доля от единицы или от 100%. Сумма массовых долей всех веществ смеси равна 1 (100%).

Если одно вещество смеси находится в преобладающем количестве, его называют основным веществом, остальные вещества – примесями, а величину wВ – степенью чистоты основного вещества.

Например, известняк (природный карбонат кальция) может содержать 82% CaCO3. Другими словами, степень чистоты известняка по CaCO3 равна 82%. Остальное (18%) приходится на различные примеси (песок, глина и др.)

Примеси всегда содержатся в природных соединениях (полезные ископаемые, руды, минералы, горные породы) и в продуктах промышленного производства.

Степень очистки химических реагентов может быть разной, качественно (по уменьшению процентного содержания примесей) различают реактивы “технические“, “чистые“, “чистые для анализа“, “химически чистые” и “особо чистые“.

Так, “химически чистая” серная кислота содержит 99,999% основного вещества и только 0,001% примесей.

источник

Подробный алгоритм решения расчётных задач на “избыток – недостаток”

Алгоритм решения задач по химическому уравнению, если один из реагентов взят в избытке.

(Задачи на избыток – недостаток).

Помните: 1. Задача состоит из 3-ёх частей:

I – химическая – краткая запись данных, составление уравнения реакции;

II – аналитическая – анализ данных в условии и уравнения реакции;

III – математическая – расчеты по уравнению реакции.

2. Данный тип задач предполагает дополнительное действие: определение реагента, который взят в избытке.

3. Массу (количество, объем) продукта определяют по веществу, полностью израсходованному в реакции..

Порядок действий (пошаговый):

Пример: Какой объём газа выделится при взаимодействии 6,5 г

цинка с 19,6 г серной кислоты?

I. Запишите краткое условие задачи и уравнение химической реакции, подчеркните вещества, о которых идет речь в задаче.

Д а н о: Решение:

m (Zn) = 6,5г Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

II – 1. Данные из условия задачи запишите над формулами соответствующих веществ в уравнении.

Чтобы решить, по какому из реагентов можно определить продукт, обозначьте один из них переменной (например, y) и составьте пропорцию относительно него.

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

6,5г У г

II – 2. Под этими же формулами запишите данные из уравнения реакции в следующей последовательности:

а) количество вещества по уравнению перемножь-

б) молярную массу (или объем) вещества; те их

в) массу (объем) вещества по уравнению

6,5г Уг

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

х 1 моль х 1 моль

М=65г/моль М=98г/моль

Помните: единицы измерения количеств веществ по условию и

по уравнению должны совпадать!

III -1. Составьте пропорцию и решите её. (крест-накрест)

( Для этого впишите в неё самую верхнюю и самую

нижнюю цифры, которые у Вас получились.)

Сравните полученный результат с данным по усло-

если У , чем дано в условии, то этот реагент дан в

если У , чем дано в условии, то этот реагент дан в

Расчет ведём по веществу, данному в недостатке!

по условию масса серной кислоты = 19,6г 9,8 19,6

по уравнению на 6,5г цинка необходимо 9,8г

Серная кислота дана в избытке.

Расчет продукта реакции будем проводить по массе цинка.

III -2. Составьте пропорцию относительно реагента, данного в недостатке и продукта реакции.

Определите массу (объем, количество) продукта реакции и запишите ответ.

6,5г Хл

х 1 моль х 1 моль 65г 22,4л

М=65г/моль Vm=22,4л/моль

Алгоритм решения задач по химическому уравнению, если один из реагентов взят в избытке.

(Задачи на избыток – недостаток).

2. Метод сравнения количеств веществ реагентов.

Порядок действий (пошаговый):

Пример: Какой объём газа выделится при взаимодействии 6,5 г

цинка с 19,6 г серной кислоты?

I. Запишите краткое условие задачи и уравнение химической реакции, подчеркните вещества-реагенты, о которых идет речь в задаче.

переведите все данные в условии единицы в моль.

Д а н о: Решение:

m(H2SO4)=19.6г

М(Zn) = 65г/моль; n = 6.5г : 65г/моль = 0,1 моль

II. Над формулами веществ-реагентов надпишите количество молей по условию задачи.

а) n(A) n(B) Вещество А – в избытке,

б) ) n(A) n(B) Вещество В – в избытке,

0,1моль 0,2моль

III. Определите количество вещества продукта реакции по количеству вещества , данного в недостатке и переведите его в массу (объём), если это необходимо по заданию условия задачи.

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Ответ: объём выделившегося водорода 2,24 л.

Алгоритм решения задач, если одно из веществ дано в избытке

Запомни: Если даны вещества, то одно из них полностью расходуется, а другое дано в избытке.

Расчет по уравнению реакции израсходованное вещество

Расчет по израсходованному веществу продукта реакции

Запишите кратко условие задачи.

Запишите уравнение реакции.

Над формулами веществ запишите данные по условию, приняв одно из известных за неизвестное.

Найдите, какое из данных веществ расходуется полностью.

По полностью израсходованному веществу найдите продукт реакции.

Пример решения задачи: Сколько образуется оксида серы (IV) при взаимодействии 71 г сульфита натрия с 0,5 моль серной кислоты?

m (Na2SO3) = 71г 1. 71г Х моль

Н айти: V(SO2) n = 1 моль n = 1 моль

2. Составим и решим пропорцию: 71г : Х моль = 106г : 1 моль

Х = 71г * 1 моль / 106г Х = 0,67 моль

Для реакции необходимо 0, 67 моль H2SO4 , а по условию её 0,5 моль, следовательно, она расходуется полностью и дальнейший расчет ведем

М = 106г/моль Vm = 22,4 л/моль

4. Составим и решим пропорцию: 71г : 106г = Хл : 22,4л

Х = 71 * 22, 4 / 106 Х = 15,08л

4. Запишем ответ: 15,08 л SO2

Пример усложненной задачи: Определите массу сульфата бария, полученного при сливании 20мл 60-процентной серной кислоты (плотность 1,14) с раствором, содержащим 29,03 хлорида бария.

ρ((H2SO4) = 1.14 г/мл 2. Найдем массу химически чистой H2SO4

Найти: m(BaSO4) 3. Запишем уравнение реакции:

4. Найдем вещество расходованное полностью:

Составим и решим пропорцию: 13,68 г : 98 г = Х : 208 г Х = 29,035 г

Для реакции с 13,68 г H2SO4 необходимо 29,035 г BaCl2 , а по условию его всего 29,03 г , следовательно это вещество расходуется полностью. Дальнейший расчет ведем по нему.

Составляем и решаем пропорцию: 29,03 г : 208 г = Х : 233 г Х = 32,5 г

источник

за привлеченного слушателя на курсы профессиональной переподготовки

Описание презентации по отдельным слайдам:

Расчеты по химическим уравнениям, если одно из реагирующих веществ дано в избытке

Алгоритм расчетов по химическим уравнениям, если одно из реагирующих веществ дано в избытке: Записать условие и вопрос задачи (дано, найти). Записать уравнение реакции (исходные вещества, продукты, расставить коэффициенты). Найти количества исходных веществ. Определить избыточный и недостаточный реагенты. Рассчитать искомое вещество по реагенту, находящемуся в недостатке. Правильно записать ответ.

Пример решения задачи Смешали два раствора, содержащих соответственно 33,3 г хлорида кальция и 16,4 г фосфата натрия. Вычислите массу образовавшегося фосфата кальция.

Дано: m(СаСl2)=33,3 г m(Nа3РО4)=16,4 г ——————— Найти: m(Са3РО4)2)=? г

Решение: Запишем уравнение реакции. Расставим коэффициенты: ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2+6NaCl Найдем количества веществ, масса которых дана в условии задачи:

М(СаСl2)=40+35,5*2=111 г/моль М(Nа3РО4)=23*3+31+16*4=164 г/моль М(Са3РО4)2)=40*3+31+16*8=310 г/моль ν(CaCl2)=33,3/111г/моль=0,3моль ν (Na3PO4)=16,4г/164г/моль=0,1моль едлива формула, объединяющая основные расчёты с количеством вещества:

Над формулами веществ запишем данные о количествах веществ, найденных из условия задачи, а под формулами — стехиометрические соотношения, отображаемые уравнением реакции 0,3моль 0,1 моль ?моль ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2+6NaCl 3моль 2моль 1моль

Определим, какой из реагентов взят в избытке. Для этого составим пропорцию соотношений количеств реагирующих веществ по условию и уравнению реакций: 0,3моль 0,1 моль х моль ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2+6NaCl 3моль 2моль 1 моль

Распознаем, какой реагент дан в избытке. Для этого сравним найденные значения соотношений количества веществ реагентов. Мы видим, что CaCl2 дан в избытке (0,5 моль). Расчет ведем по Na3PO4 (0,1 моль).

Перепишем уравнение реакций с молярным соотношением веществ, по которым ведется расчет. 0,1моль Xмоль ЗСаСl2+2Nа3РО4=Са3(РО4)2+6NаCI 2 моль 1 моль

Вычислим количество вещества, массу которого требуется найти. Для этого составим пропорцию: 0,1 моль – Х моль 2 моль – 1 моль 0,1=2х ν(Ca3(PO4)2)= 0,05 моль

Найдем массу вещества, которую требуется вычислить m(Ca3(P04)2)= ν(Ca3(P04)2)•М(Са3(РО4)2) m(Са3(РО4)2)=0,05моль•310г/моль =15,5 г Запишем ответ Ответ: m(Са3(РО4)2)=15,5г

Литература Задачник по химии: 9 класс/ Кузнецова Н. Е., Левкин А. Н. –М.: Вентана-Граф, 2013. Химия: 9 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений/ Кузнецова Н. Е., Титова И. М., Гара Н. Н.; под ред. проф. Кузнецовой Н.Е. -4-е изд., перераб. -М.: Вентана-Граф, 2011.- 288 с.

ВНИМАНИЮ УЧИТЕЛЕЙ: хотите организовать и вести кружок по ментальной арифметике в своей школе? Спрос на данную методику постоянно растёт, а Вам для её освоения достаточно будет пройти один курс повышения квалификации (72 часа) прямо в Вашем личном кабинете на сайте “Инфоурок”.

Пройдя курс Вы получите:
– Удостоверение о повышении квалификации;
– Подробный план уроков (150 стр.);
– Задачник для обучающихся (83 стр.);
– Вводную тетрадь «Знакомство со счетами и правилами»;
– БЕСПЛАТНЫЙ доступ к CRM-системе, Личному кабинету для проведения занятий;
– Возможность дополнительного источника дохода (до 60.000 руб. в месяц)!

Пройдите дистанционный курс «Ментальная арифметика» на проекте “Инфоурок”!

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

источник

Методика решения задач по химии

При решении задач необходимо руководствоваться несколькими простыми правилами:

  1. Внимательно прочитать условие задачи;
  2. Записать, что дано;
  3. Перевести, если это необходимо, единицы физических величин в единицы системы СИ (некоторые внесистемные единицы допускаются, например литры);
  4. Записать, если это необходимо, уравнение реакции и расставить коэффициенты;
  5. Решать задачу, используя понятие о количестве вещества, а не метод составления пропорций;
  6. Записать ответ.

В целях успешной подготовки по химии следует внимательно рассмотреть решения задач, приводимых в тексте, а также самостоятельно решить достаточное число их. Именно в процессе решения задач будут закреплены основные теоретические положения курса химии. Решать задачи необходимо на протяжении всего времени изучения химии и подготовки к экзамену.

Вы можете использовать задачи на этой странице, а можете скачать хороший сборник задач и упражнений с решением типовых и усложненных задач (М. И. Лебедева, И. А. Анкудимова): скачать.

Молярная масса – это отношение массы вещества к количеству вещества, т.е.

где М(х) – молярная масса вещества Х, m(x) – масса вещества Х, ν(x) – количество вещества Х. Единица СИ молярной массы – кг/моль, однако обычно используется единица г/моль. Единица массы – г, кг. Единица СИ количества вещества – моль.

Любая задача по химии решается через количество вещества. Необходимо помнить основную формулу:

где V(x) – объем вещества Х(л), Vm – молярный объем газа (л/моль), N – число частиц, NA – постоянная Авогадро.

1. Определите массу иодида натрия NaI количеством вещества 0,6 моль.

Решение. Молярная масса иодида натрия составляет:

M(NaI) = M(Na) + M(I) = 23 + 127 = 150 г/моль

m(NaI) = ν(NaI)•M(NaI) = 0,6 • 150 = 90 г.

2. Определите количество вещества атомного бора, содержащегося в тетраборате натрия Na2B4O7 массой 40,4 г.

Решение. Молярная масса тетрабората натрия составляет 202 г/моль. Определяем количество вещества Na2B4O7:

Вспомним, что 1 моль молекулы тетрабората натрия содержит 2 моль атомов натрия, 4 моль атомов бора и 7 моль атомов кислорода (см. формулу тетрабората натрия). Тогда количество вещества атомного бора равно: ν(B)= 4 • ν (Na2B4O7)=4 • 0,2 = 0,8 моль.

Расчеты по химическим формулам. Массовая доля.

Массовая доля вещества – отношение массы данного вещества в системе к массе всей системы, т.е. ω(Х) =m(Х)/m, где ω(X)– массовая доля вещества Х, m(X) – масса вещества Х, m – масса всей системы. Массовая доля – безразмерная величина. Её выражают в долях от единицы или в процентах. Например, массовая доля атомного кислорода составляет 0,42, или 42%, т.е. ω(О)=0,42. Массовая доля атомного хлора в хлориде натрия составляет 0,607, или 60,7%, т.е. ω(Cl)=0,607.

3. Определите массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2 • 2H2O.

Решение: Молярная масса BaCl2 • 2H2O составляет:

М(BaCl2 • 2H2O) = 137+ 2 • 35,5 + 2 • 18 =244 г/моль

Из формулы BaCl2 • 2H2O следует, что 1 моль дигидрата хлорида бария содержит 2 моль Н2О. Отсюда можно определить массу воды, содержащейся в BaCl2 • 2H2O:

Находим массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2 • 2H2O.

4. Из образца горной породы массой 25 г, содержащей минерал аргентит Ag2S, выделено серебро массой 5,4 г. Определите массовую долю аргентита в образце.

Решение: определяем количество вещества серебра, находящегося в аргентите: ν(Ag ) =m(Ag )/M(Ag ) = 5,4/108 = 0,05 моль.

Из формулы Ag2S следует, что количество вещества аргентита в два раза меньше количества вещества серебра. Определяем количество вещества аргентита:

ν( Ag2S)= 0,5 • ν (Ag) = 0,5 • 0,05 = 0,025 моль

Рассчитываем массу аргентита:

Теперь определяем массовую долю аргентита в образце горной породы, массой 25 г.

5. Определите простейшую формулу соединения калия с марганцем и кислородом, если массовые доли элементов в этом веществе составляют соответственно 24,7, 34,8 и 40,5%.

Решение: для расчетов выбираем массу соединения, равную 100 г, т.е. m=100 г. Массы калия, марганца и кислорода составят:

m (К) = m ω(К); m (К) = 100 • 0,247= 24,7 г;

m (Mn) = m ω(Mn); m (Mn) =100 • 0,348=34,8 г;

m (O) = m ω(O); m (O) = 100 • 0,405 = 40,5 г.

Определяем количества веществ атомных калия, марганца и кислорода:

ν(К)= m(К)/ М( К) = 24,7/39= 0,63 моль

ν(Mn)= m(Mn)/ М( Mn) = 34,8/ 55 = 0,63 моль

Находим отношение количеств веществ:

ν(К) : ν(Mn) : ν(O) = 0,63 : 0,63 : 2,5.

Разделив правую часть равенства на меньшее число (0,63) получим:

Следовательно, простейшая формула соединения KMnO4.

6. При сгорании 1,3 г вещества образовалось 4,4 г оксида углерода (IV) и 0,9 г воды. Найти молекулярную формулу вещества, если его плотность по водороду равна 39.

Решение: Предположим, что искомое вещество содержит углерод, водород и кислород, т.к. при его сгорании образовались СО2 и Н2О. Тогда необходимо найти количества веществ СО2 и Н2О, чтобы определить количества веществ атомарных углерода, водорода и кислорода.

Определяем количества веществ атомарных углерода и водорода:

ν(Н)= 2•ν(Н2О); ν(Н)= 2 • 0,05 = 0,1 моль.

Следовательно, массы углерода и водорода будут равны:

Определяем качественный состав вещества:

m(в-ва) = m(С) + m(Н) = 1,2 + 0,1 = 1,3 г.

Следовательно, вещество состоит только из углерода и водорода (см. условие задачи). Определим теперь его молекулярную массу, исходя из данной в условии задачи плотности вещества по водороду.

М(в-ва) = 2 • ДН2 = 2 • 39 = 78 г/моль.

Далее находим отношение количеств веществ углерода и водорода:

Разделив правую часть равенства на число 0,1, получим:

Примем число атомов углерода (или водорода) за «х», тогда, умножив «х» на атомные массы углерода и водорода и приравняв эту сумму молекулярной массе вещества, решим уравнение:

12х + х = 78. Отсюда х= 6. Следовательно, формула вещества С6Н6 – бензол.

Молярный объем газов. Законы идеальных газов. Объемная доля.

Молярный объем газа равен отношению объема газа к количеству вещества этого газа, т.е.

где Vm – молярный объем газа – постоянная величина для любого газа при данных условиях; V(X) – объем газа Х; ν(x) – количество вещества газа Х. Молярный объем газов при нормальных условиях (нормальном давлении рн= 101 325 Па ≈ 101,3 кПа и температуре Тн= 273,15 К ≈ 273 К) составляет Vm= 22,4 л/моль.

В расчетах, связанных с газами, часто приходится переходить от данных условий к нормальным или наоборот. При этом удобно пользоваться формулой, следующей из объединенного газового закона Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

Где p – давление; V – объем; Т- температура в шкале Кельвина; индекс «н» указывает на нормальные условия.

Состав газовых смесей часто выражают при помощи объемной доли – отношения объема данного компонента к общему объему системы, т.е.

где φ(Х) – объемная доля компонента Х; V(X) – объем компонента Х; V – объем системы. Объемная доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы или в процентах.

7. Какой объем займет при температуре 20 о С и давлении 250 кПа аммиак массой 51 г?

Дано: m(NH3)=51 г; p=250 кПа; t=20 o C.

Решение: определяем количество вещества аммиака:

Объем аммиака при нормальных условиях составляет:

Используя формулу (3), приводим объем аммиака к данным условиям [температура Т= (273 +20)К = 293 К]:

8. Определите объем, который займет при нормальных условиях газовая смесь, содержащая водород, массой 1,4 г и азот, массой 5,6 г.

Решение: находим количества вещества водорода и азота:

Так как при нормальных условиях эти газы не взаимодействуют между собой, то объем газовой смеси будет равен сумме объемов газов, т.е.

Расчеты по химическим уравнениям (стехиометрические расчеты) основаны на законе сохранения массы веществ. Однако в реальных химических процессах из-за неполного протекания реакции и различных потерь веществ масса образующихся продуктов часто бывает меньше той, которая должна образоваться в соответствии с законом сохранения массы веществ. Выход продукта реакции (или массовая доля выхода) – это выраженное в процентах отношение массы реально полученного продукта к его массе, которая должна образоваться в соответствии с теоретическим расчетом, т.е.

Где η– выход продукта, %; mp(X) – масса продукта Х, полученного в реальном процессе; m(X) – рассчитанная масса вещества Х.

В тех задачах, где выход продукта не указан, предполагается, что он – количественный (теоретический), т.е. η=100%.

9. Какую массу фосфора надо сжечь для получения оксида фосфора (V) массой 7,1 г?

Решение: записываем уравнение реакции горения фосфора и расставляем стехиометрические коэффициенты.

Определяем количество вещества P2O5, получившегося в реакции.

Из уравнения реакции следует, что ν(P2O5)= 2•ν(P), следовательно, количество вещества фосфора, необходимого в реакции равно:

Отсюда находим массу фосфора:

10. В избытке соляной кислоты растворили магний массой 6 г и цинк массой 6,5 г. Какой объем водорода, измеренный при нормальных условиях, выделится при этом?

Решение: записываем уравнения реакции взаимодействия магния и цинка с соляной кислотой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

Определяем количества веществ магния и цинка, вступивших в реакцию с соляной кислотой.

ν(Mg) = m(Mg)/ М(Mg ) = 6/24 = 0,25 моль

ν(Zn) = m(Zn)/ М(Zn) = 6,5/65 = 0,1 моль.

Из уравнений реакции следует, что количество вещества металла и водорода равны, т.е. ν(Mg) = ν(Н2); ν(Zn) = ν(Н2), определяем количество водорода, получившегося в результате двух реакций:

ν(Н2) = ν(Mg) + ν(Zn) = 0,25 + 0,1= 0,35 моль.

Рассчитываем объем водорода, выделившегося в результате реакции:

11. При пропускании сероводорода объемом 2,8 л (нормальные условия) через избыток раствора сульфата меди (II) образовался осадок массой 11,4 г. Определите выход продукта реакции.

Решение: записываем уравнение реакции взаимодействия сероводорода и сульфата меди (II).

Определяем количество вещества сероводорода, участвующего в реакции.

Из уравнения реакции следует, что ν(H2S) = ν(СuS) = 0,125 моль. Значит можно найти теоретическую массу СuS.

m(СuS) = ν(СuS) • М(СuS) = 0,125 • 96 = 12 г.

Теперь определяем выход продукта, пользуясь формулой (4):

η = [mp(X) •100]/m(X)= 11,4 • 100/ 12 = 95%.

12. Какая масса хлорида аммония образуется при взаимодействии хлороводорода массой 7,3 г с аммиаком массой 5,1 г? Какой газ останется в избытке? Определите массу избытка.

Решение: записываем уравнение реакции.

Эта задача на «избыток» и «недостаток». Рассчитываем количества вещества хлороводорода и аммиака и определяем, какой газ находится в избытке.

ν(HCl) = m(HCl)/ М(HCl) = 7,3/36,5 = 0,2 моль;

Аммиак находится в избытке, поэтому расчет ведем по недостатку, т.е. по хлороводороду. Из уравнения реакции следует, что ν(HCl) = ν(NH4Cl) = 0,2 моль. Определяем массу хлорида аммония.

Мы определили, что аммиак находится в избытке (по количеству вещества избыток составляет 0,1 моль). Рассчитаем массу избытка аммиака.

13. Технический карбид кальция массой 20 г обработали избытком воды, получив ацетилен, при пропускании которого через избыток бромной воды образовался 1,1,2,2 –тетрабромэтан массой 86,5 г. Определите массовую долю СаС2 в техническом карбиде.

Решение: записываем уравнения взаимодействия карбида кальция с водой и ацетилена с бромной водой и расставляем стехиометрические коэффициенты.

Находим количество вещества тетрабромэтана.

Из уравнений реакций следует, что ν(C2H2Br4) =ν(C2H2) = ν(СаC2) =0,25 моль. Отсюда мы можем найти массу чистого карбида кальция (без примесей).

Определяем массовую долю СаC2 в техническом карбиде.

Растворы. Массовая доля компонента раствора

14. В бензоле объемом 170 мл растворили серу массой 1,8 г. Плотность бензола равна 0,88 г/мл. Определите массовую долю серы в растворе.

Решение: для нахождения массовой доли серы в растворе необходимо рассчитать массу раствора. Определяем массу бензола.

Находим общую массу раствора.

Рассчитаем массовую долю серы.

ω(S) =m(S)/m=1,8 /151,4 = 0,0119 = 1,19 %.

15. В воде массой 40 г растворили железный купорос FeSO4•7H2O массой 3,5 г. Определите массовую долю сульфата железа (II) в полученном растворе.

Решение: найдем массу FeSO4 содержащегося в FeSO4•7H2O. Для этого рассчитаем количество вещества FeSO4•7H2O.

Из формулы железного купороса следует, что ν(FeSO4)= ν(FeSO4•7H2O)=0,0125 моль. Рассчитаем массу FeSO4:

Учитывая, что масса раствора складывается из массы железного купороса (3,5 г) и массы воды (40 г), рассчитаем массовую долю сульфата железа в растворе.

Задачи для самостоятельного решения

  1. На 50 г йодистого метила в гексане подействовали металлическим натрием, при этом выделилось 1,12 л газа, измеренного при нормальных условиях. Определите массовую долю йодистого метила в растворе. Ответ: 28,4%.
  2. Некоторый спирт подвергли окислению, при этом образовалась одноосновная карбоновая кислота. При сжигании 13,2 г этой кислоты получили углекислый газ, для полной нейтрализации которого потребовалось 192 мл раствора КОН с массовой долей 28%. Плотность раствора КОН равна 1,25 г/мл. Определите формулу спирта. Ответ: бутанол.
  3. Газ, полученный при взаимодействии 9,52 г меди с 50 мл 81 % раствора азотной кислоты, плотностью 1,45 г/мл, пропустили через 150 мл 20 % раствора NaOH плотностью 1,22 г/мл. Определите массовые доли растворенных веществ. Ответ: 12,5% NaOH; 6,48% NaNO3; 5,26% NaNO2.
  4. Определите объем выделившихся газов при взрыве 10 г нитроглицерина. Ответ: 7,15 л.
  5. Образец органического вещества массой 4,3 г сожгли в кислороде. Продуктами реакции являются оксид углерода (IV) объемом 6,72 л (нормальные условия) и вода массой 6,3 г. Плотность паров исходного вещества по водороду равна 43. Определите формулу вещества. Ответ: С6Н14.

Главная » ЕГЭ – химия для чайников » Как решать задачи по химии, готовые решения

источник

Внешние признаки недостатка отдельных элементов питания у разных растений бывают различными. Поэтому по внешним признакам можно судить о недостатке в питательном растворе того или иного элемента и о потребности растений. Однако замедление роста и изменение внешнего вида растений не всегда обусловливаются недостатком или избытком питательных веществ. Сходные изменения вызываются иногда поражением вредителями и болезнями или другими неблагоприятными условиями роста (засуха, низкая температура и т. д.). Важно уметь отличать эти изменения внешнего вида растений от изменений, вызванных недостатком питательных веществ.
На внешний вид растения оказывает влияние также избыточное количество некоторых элементов (хлора, марганца и алюминия), не нужных растению или нужных ему в небольшом количестве. При избыточном поступлении их в растения замедляется рост, отмирают ткани, наблюдаются различные внешние изменения, а иногда и гибель растений.
Появление признаков недостатка какого-нибудь питательного вещества у растений указывает на необходимость подкормки их соответствующими удобрениями.
Хотя изучены и не все возможные комбинации, до настоящего времени почти не обнаружено смешения симптомов. Внешними проявлениями страдания растений от недостатка элементов питания всегда оказывались симптомы недостатка одного какого-нибудь элемента, более важного для растения, чем другие.
Отсутствие смешения симптомов значительно упрощает проблему диагноза и последующего улучшения питания растений. При недостатке нескольких элементов первыми проявляются и исчезают в результате внесения соответствующих удобрений симптомы недостатка того элемента, действие которого является доминирующим; затем появляются симптомы недостатка другого элемента, и так далее.
В сочетании с другими методами метод визуальной диагностики ввиду его простоты и доступности заслуживает самого широкого использования для определения потребности растений в удобрениях.

Общим симптомом недостатка любого из элементов питания является задержка роста растения, хотя в одном случае этот симптом может проявляться более отчетливо, чем в другом. Ниже приводится сравнение других (кроме задержки роста) симптомов недостаточности минерального питания.

Симптомы недостаточности минерального питания растений возможно разделить на две большие группы:

  • Первую группу составляют главным образом симптомы, проявляющиеся на старых листьях растения. К ним относятся симптомы недостатка азота, фосфора, калия, цинка и магния. Очевидно, при недостатке в почве указанных элементов они перемещаются в растении из более старых частей в молодые растущие части, на которых не развиваются признаки голодания.
  • Вторую группу составляют симптомы, проявляющиеся на точках роста и молодых листочках. Симптомы этой группы характерны для недостатка кальция, бора, серы, железа, меди и марганца. Эти элементы, по-видимому, не способны перемещаться из одной части растения в другую. Следовательно, если в почве нет достаточного количества перечисленных элементов, то молодые растущие части не получают необходимого питания, в результате чего они заболевают и погибают.

Приступая к определению причины нарушения питания растений, следует прежде всего обратить внимание на то, в какой части растения проявляются аномалии, определяя, таким образом, группу симптомов. Симптомы первой группы, которые обнаруживаются главным образом на старых листьях, могут быть разбиты на две подгруппы:

  • в большей или меньшей степени общими (недостаток азота и фосфора);
  • или же носить лишь местный характер (недостаток магния, цинка и калия).

Вторая группа симптомов, проявляющихся на молодых листочках или точках роста растения, может быть разбита на три подгруппы, которые характеризуются:

  • появлением хлороза, или потерей молодыми листьями зеленой окраски без последующей гибели верхушечной почки, что указывает на недостаток железа, серы либо марганца;
  • гибелью верхушечной почки, сопровождающейся потерей ее листьями зеленой окраски, что указывает на недостаток кальция либо бора;
  • постоянным увяданием верхних листьев, что указывает на недостаток меди.

Избыток азота – листья становятся темно-зелеными, крупными и сочными, цветение (и созревание плодов у лимона, апельсина и др.) задерживается. У суккулентных растений (например, кактусов, алоэ и др.), избыток азота вызывает истончение кожицы, которая лопается, приводя растение к гибели или оставляя уродливые шрамы.

У земляники в основном начинают расти усы.



Молодые верхушечные листья вначале теряют свою зеленую окраску и завертываются книзу приблизительно на 1/3 своей длины. Затем верхушки и края листьев отмирают, а ткани листовой пластинки в результате последующего роста разрываются, что придает листу рваный вид. Растение в целом приобретает темнозеленую окраску.

Листья бывают хлоротичные, искривленные, и края их закручиваются кверху. Края листьев неправильной формы, на них может обнаруживаться опаленность бурого цвета. Наблюдается повреждение и отмирание верхушечных почек и корешков, сильная разветвленность корней.

Элемент Признаки недостатка Признаки избытка На каких листьях проявления недостатка
Фото Описание Описание Фото
Азот
Растение приобретает ненормально светлозеленую окраску и его нижние листья в большей или меньшей степени желтеют.
На листе, пожелтевшем от недостатка азота, как правило, не бывает зеленых жилок. При старении же листьев пожелтение их начинается с части листовой пластинки, расположенной между жилками, а жилки и ткани около них сохраняют еще зеленую окраску.
Листья при недостатке азота опадают преждевременно, созревание растений ускоряется.
на старых
Фосфор

Растение имеет необычно темнозеленую окраску, а листья либо совершенно не желтеют, либо желтеют незначительно.
При недостатке фосфора наблюдается ряд таких же признаков, как и при недостатке азота,— угнетенный рост (особенно у молодых растений), короткие и тонкие побеги, мелкие, преждевременно опадающие листья. Однако имеются и существенные различия — при недостатке фосфора окраска листьев темно-зеленая, голубоватая, тусклая. При сильном недостатке фосфора в окраске листьев, черешков листьев и колосьев появляются пурпурные, а у некоторых растений—фиолетовые оттенки. При отмирании тканей листа появляются темные, иногда черные пятна. Засыхающие листья имеют темный, почти черный цвет, а при недостатке азота — светлый.
При избытке фосфора, что встречается довольно редко, у растения нарушается усвоение железа и цинка – на листьях появляется мезжилковый хлороз. на старых
Калий
Хлоротичные участки имеют желтоватый оттенок, что вызывает пестролистность. Хлоротичные участки располагаются вокруг небольших участков отмершей ткани на верхушках, по краям и между жилками листьев. По мере увеличения участков отмершей и высохшей ткани растение принимает вид пораженного ржавчиной. Другие части растения отличаются голубовато-зеленой окраской. Самое раннее проявление недостатка калия выражается в свертывании книзу верхушек и краев нижних листьев; этот симптом становится все более отчетливым по мере увеличения недостатка указанного элемента.
При недостатке калия окраска листьев голубовато-зеленая, тусклая, часто с бронзовым оттенком. Наблюдается пожелтение, а в дальнейшем побурение и отмирание кончиков и краев листьев (краевой «ожог» листьев). Развивается бурая пятнистость особенно ближе к краям. Края листьев закручиваются, наблюдается морщинистость. Жилки кажутся погруженными в ткань листа.Стебель тонкий, рыхлый, полегающий. Недостаток калия вызывает обычно задержку роста, а также развития бутонов или зачаточных соцветий.
При избытке калия можно отметить так же замедление роста. Листья при этом приобретают более темный оттенок, а новые листья мельчают. Избыток калия приводит к затрудненному усвоению таких элементов как кальций, магний, цинк, бор и др. на старых
Магний


Исчезает зеленая окраска отдельных участков листа, которые становятся почти белыми. Потерявшие зеленую окраску участки листа расположены преимущественно между главными жилками, а не на верхушках или по краям листьев. Отмирание тканей либо незначительно, либо вовсе отсутствует.
При недостатке магния наблюдается характерная форма хлороза — у краев листа и между жилками зеленая окраска изменяется на желтую, красную, фиолетовую. Между жилками в дальнейшем появляются пятна различного цвета вследствие отмирания тканей. При этом крупные жилки и прилегающие к ним участки листа остаются зелеными. Кончики листьев и края загибаются, в результате чего листья куполообразно выгибаются, края листьев морщинятся и постепенно отмирают.
При избытке магния, у растения начинают отмирать корни, растение перестает усваивать кальций, и наступают такие симптомы, которые характерны при недостатке кальция. на старых
Цинк Отмирание участков тканей на всей поверхности листа, а не только на верхушке и по краям его. Часто этому процессу подвергаются боковые, а иногда и главные жилки. Участки с отмершей тканью распадаются значительно быстрее, чем при недостатке калия.
При недостатке цинка наблюдаются пожелтение и пятнистость листьев, иногда захватывающие и жилки листа, появляются бронзовые оттенки в окраске листьев, розетчатость и мелколистность; междоузлия образуются короткие.
Симптомы недостатка цинка развиваются на всем растении или локализованы на более старых нижних листьях. Вначале на листьях нижних и средних ярусов, а потом и на всех листьях растения, появляются разбросанные пятна серобурого и бронзового цвета. Ткань таких участков как бы проваливается и затем отмирает. Молодые листья ненормально мелки и покрыты желтыми крапинками или же равномерно хлоротичны, принимают слегка вертикальное положение, края листьев могут закручиваться кверху. Молодые листья ненормально мелки и покрыты желтыми крапинками или же равномерно хлоротичны, принимают слегка вертикальное положение, края листьев могут закручиваться кверху. В исключительных случаях междоузлия у голодающих растений короткие, а листья маленькие и толстые. Пятна появляются также на стержнях листьев и на стеблях.
Признаки повышенного содержания цинка – водянистые прозрачные пятна на нижних листьях растений вдоль главной жилки. Пластинка листа с выростами неправильной формы становится неровной; через некоторое время наступает некроз тканей и листья опадают. на старых
Железо


Хлороз молодых листьев без последующей гибели верхушечной почки жилки сохраняют свою зеленую окраску в случае недостатка железа. Теряют окраску обычно только участки листа между главными жилками. Но в исключительных случаях могут быть поражены и жилки, тогда весь лист становится белым или желтым. Пятна отмершей ткани обычно отсутствуют.
При недостатке железа наблюдается равномерный хлороз между жилками листа. Окраска верхних листьев становится бледно-зеленой и желтой, между жилками появляются белые полоски, и весь лист впоследствии может стать белым.
Избыток железа случается довольно редко, при этом прекращается рост корневой системы и всего растения. Листья при этом принимают более темный оттенок. Если же в силу каких-либо причин избыток железа оказался очень сильным, то листья начинают отмирать и осыпаться без всяких видимых изменений. При избытке железа затрудняется усвоение фосфора и марганца, поэтому могут проявляться и признаки недостатка этих элементов. на молодых
Сера Жилки листа, как и все остальные участки листа, становятся светлозелеными; жилки могут даже оказаться более светлыми. Потеря зеленой окраски происходит не в такой степени, как в случае недостатка железа и марганца, так что листья не становятся белыми или желтыми. Отсутствуют также пятна отмершей ткани.
Недостаток серы проявляется в замедлении роста стеблей в толщину, в бледно-зеленой окраске листьев без отмирания тканей. Признаки недостатка серы сходны с признаками недостатка азота, появляются они прежде всего на молодых растениях, у бобовых при этом наблюдается слабое образование клубеньков на корнях.
При избытке серы листья постепенно желтеют с краев и скукоживаются, подворачиваясь внутрь. Затем буреют и отмирают. Иногда листья принимают не желтый, а сиреневато-бурый оттенок. на молодых
Марганец Вся сосудистая система листа вплоть до самых мелких разветвлений сохраняет свою зеленую окраску, создавая резкий контраст с потерявшей окраску тканью между жилками, что придает листу вид шахматной доски. Впоследствии на листьях появляются постепенно увеличивающиеся пятна отмершей ткани, которые могут захватить всю поверхность листа.
При недостатке марганца наблюдается хлороз между жилками листа – на верхних листьях между жилками появляется желтовато-зеленая или желтовато-серая окраска, жилки остаются зелеными, что придает листу пестрый вид. В дальнейшем участки хлорозных тканей отмирают, при этом появляются пятна различной формы и окраски. Признаки недостатка появляются прежде всего на молодых листьях и в первую очередь у основания листьев, а не на кончиках, как при недостатке калия. У овса наблюдается хлороз с последующим отмиранием тканей между жилками в нижней трети листа; лист в этой части перегибается и опускается.
Избыток марганца, в отличие от его недостатка проявляется чаще на кислых почвах. В результате избытка марганца в клетках растений уменьшается содержание хлорофилла, поэтому при этом симптомы будут такие же, как и при недостатке магния, т.е. начинается мезжилковый хлороз, в первую очередь со старых листьев, появляются бурые некротичные пятна. Листья сморщиваются и облетают. на молодых
Кальций Избыток кальция приводит к нарушению усвоения соответственно тех же элементов – азота, калия, а так же бора и железа. Что проявляется как мезжилковый хлороз листьев и появление светлых бесформенных пятен отмирающих тканей листа. на молодых
Бор
Молодые верхушечные листья сначала утрачивают нормальную окраску у своего искривленного основания. Верхушка может еще в течение некоторого времени оставаться зеленой. Обычно пораженные ткани быстро распадаются, и если рост листа до его полной гибели продолжается дальше, то последний становится искривленным или скрученным. Верхние листья отличаются нездоровой светлозеленой окраской и закручиваются от верхушки к основанию. Главные жилки пораженных листьев приобретают коричневую или черную окраску и при сгибании листа легко ломаются.
При недостатке бора у растений поражается точка роста, отмирают верхушечные почки и корешки, стебли искривляются. Усиленно развиваются боковые побеги, при этом растение приобретает кустовую форму. Листья становятся бледно-зелеными, опаленными и курчавыми. Наблюдается отсутствие цветения или опадение цветков, незавязывание плодов, пустозерность.
Избыток бора напротив начинается со старых нижних листьев. При этом на листьях появляются мелкие бурые пятна, постепенно увеличиваясь и приводя к отмиранию тканей листа. на молодых
Медь Устойчивое увядание верхних листьев.
Растения сильно кустятся, стеблевание задерживается, образование семян подавлено (пустозерность). У пшеницы при недостатке меди листья, охватывающие колос, слегка хлоротичные и искривлены, иногда закручиваются в спираль. Головка колоса также хлоротична и искривлена, образование зерна слабое. При сильном недостатке меди не образуется колосьев или метелок и семян.
Избыток меди также чрезвычайно вреден для растения. Проявляется он в том, что растение тормозится в развитии, на листьях появляются бурые пятна, и они отмирают. Начинается процесс с нижних более старых листьев. на молодых
Молибден Появляется ясно выраженная крапчатость; жилки листьев остаются светлозелеными. Вновь развивающиеся листья вначале зеленые, но по мере роста становятся крапчатыми. Участки хлоротичной ткани впоследствии вздуваются, края листьев закручиваются внутрь; вдоль краев и на верхушках листьев развивается некроз. Избыток молибдена приводит к нарушению усвояемости меди, с соответственно признаками недостатка этого элемента. на старых
  • Дефицит калия – светлая кайма на листьях.
  • Дефицит кальция – куполовидный лист иногда когтевидный.
  • Аммиачный ожог – резко посветлевшие и тоже когтистые листья огурца (на томатах никогда не сталкивалась) в среднем ярусе.
  • Дефицит магния – характерные пятна на нижних листьях.
  • Дефицит марганца – светлые мелкие пятна на верхних листьях.
  • Дефицит железа – посветление верхушки растения.
  • Дефицит азота бывает редко, выражается общим бледным и хилым видом растения.
  • Дефицит бора – отмирание точки роста.
  • Дефицит фосфора – характерные сухие пятна на нижних листьях.

У инфекционных заболеваний свои характерные признаки. Все, что вне этих категорий – проблемы с микроклиматом.

Кроме того, по листу можно определить недостаток/избыток полива. Например На Фотографии 1 – лист томата с явными признаками избыточного полива.

источник

Adblock
detector