🗊Презентация Задачи на смеси (задание № 33)

ЗАДАЧИ НА СМЕСИ (задание № 33) Выполнила учитель химии МАОУ СОШ №25 Журавлева Л.А.

ЗАДАЧИ НА СМЕСИ

Типичные ошибки Попытка записать оба вещества в одну реакцию. «Смесь оксидов кальция и бария растворили в соляной кислоте…» Уравнение реакции составляется так: СаО + ВаО + 4HCl = СаCl2 + BaCl2 + 2H2O Это ошибка, ведь в этой смеси могут быть любые количества каждого оксида. А в приведенном уравнении предполагается, что их равное количество.

Предположение, что мольное соот-ношение веществ соответствует коэффициентам в уравнениях реакций. Предположение, что мольное соот-ношение веществ соответствует коэффициентам в уравнениях реакций. Например: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2   Количество цинка принимается за х, а количество алюминия — за 2х (в соответствии с коэффициентом в уравнении реакции). Это тоже неверно. Эти количества могут быть любыми, и они никак между собой не связаны.

Попытки найти «количество вещества смеси», поделив её массу на сумму молярных масс компонентов. Попытки найти «количество вещества смеси», поделив её массу на сумму молярных масс компонентов. Это действие вообще никакого смысла не имеет. Каждая молярная масса может относиться только к отдельному веществу (если это не газовая смесь – молярная масса смеси!).

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ I ТИПА (в реакцию вступает один компонент смеси) I. 1. Смесь алюминия и железа обра-ботали избытком соляной кислоты, при этом выделилось 8,96 л газа (н.у.). Это же количество смеси обработали избытком раствора гидроксида натрия, выделилось 6,72 л газа (н.у.). Найти массовую долю железа в исходной смеси.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ I ТИПА (в реакцию вступает один компонент смеси) I. 2. Смесь карбоната и гидрокарбо-ната калия массой 320г прокалили до постоянной массы. Масса остатка после прокаливания составила 293,6г. Определите массовую долю средней соли в смеси.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ II ТИПА (параллельные реакции) C реагентом (реагентами) взаимодействуют все компоненты смеси. Для определения порций отдельных компонентов используется алгебраический алгоритм. Решают задачи такого типа с использованием двух (х и у) или одной (х) переменной. В качестве неизвестной величины лучше всего выбрать количество вещества.

Алгоритм 1. Решение через систему уравнений с двумя неизвестными (подходит для любой задачи такого типа)

1. Составить уравнения реакций. 1. Составить уравнения реакций. 2. Количества веществ (ν) в исходной смеси обозначить через х, у моль и, согласно моль-ным соотношениям в уравнениях реакций выразить через х, у моль количества веществ в образовавшейся смеси. 3. Составить математические уравнения. Для этого следует выразить массу (или объем) ве-ществ через х, у и молярную массу (моляр-ный объем) по формулам: m = ν • M; V = ν•Vm. 4. Составить систему уравнений и решить ее. 5. Далее решать согласно условию задачи.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ II ТИПА (параллельные реакции) II. 1. Пластинку из магниево-алюми-ниевого сплава массой 3,9 г поместили в раствор соляной кислоты. Пластинка растворилась, и выделилось 4,48 л газа. Найти массовые доли металлов в сплаве.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ II ТИПА (параллельные реакции) II. 2. К раствору, содержащему 5,48г смеси сульфата и силиката натрия, прибавили избыток хлорида бария, в результате образовалось 9,12г осадка. Найти массы солей в исходной смеси.

Алгоритм 2. Решение через уравнение с одним неизвестным (подходит только для задач, в которых можно найти общее количество продукта, образующегося во всех параллельных реакциях)

1. Составить уравнения реакций. 1. Составить уравнения реакций. 2. Найти количество образовавшегося вещества. 3. Обозначить количество вещества, получив-шегося в результате одной реакции, через х моль, тогда количество вещества, получив-шегося в результате второй реакции, будет равно: (νобщ – х) моль. Выразить, согласно уравнениям реакций, количества веществ в исходной смеси. 4. Выразить массы веществ, составить и решить уравнение с одним неизвестным.

ТИП III. КОМБИНИРОВАННЫЕ ЗАДАЧИ III. 1. При обработке 17,4 г смеси алюминия, железа и меди избытком соляной кислоты выделилось 8,96 л (н.у.). Не растворившийся в соляной кислоте остаток растворился в концентрированной азотной кислоте с выделением 4,48 л газа (н.у.). Опре-делите состав исходной смеси (в %).

ЗАДАЧИ НА КИСЛЫЕ СОЛИ Эти задачи можно решать разными способами. В любом случае вначале нужно составить урав-нения всех возможных реакций, найти количест-ва реагирующих веществ и, сравнив их соотно-шение с числом моль по уравнению, определить, какие соли получаются. При более простом варианте (алгоритм 1) можно не учитывать последовательность про-текания реакций, исходить из предположения, что одновременно происходят две реакции, и использовать алгебраический способ решения.

Алгоритм 1 (Параллельные реакции)

1. Составить уравнения всех возможных реакций. 1. Составить уравнения всех возможных реакций. 2. Найти количества реагирующих веществ и по их соотношению определить уравнения двух реакций, которые происходят одновременно. 3. Обозначить количество вещества одного из реагирующих веществ в первом уравнении как х моль, во втором – у моль. 4. Выразить через х и у количества веществ реа-гентов или получившихся солей согласно мо-лярным соотношениям по уравнениям. 5. Составить и решить систему уравнений с двумя неизвестными, найти количества реагирующих веществ, затем количества получившихся солей. Далее решать задачу согласно условию.

ЗАДАЧИ НА КИСЛЫЕ СОЛИ Задача 1. Газ, полученный при сжига-нии 19,2 г серы в избытке кислорода, без остатка прореагировал с 682,5 мл 5%-го раствора гидроксида натрия (плотность 1,055 г/мл). Определите состав полученного раствора и рас-считайте массовые доли веществ в этом растворе.

При более сложном для понимания, но более глубоко раскрывающем химизм происходящих процессов способе решения нужно учитывать то, что в некоторых случаях продукты реакции за-висят от порядка смешивания веществ. Нужно учитывать последовательность реакций, проте-кающих при взаимодействии многоосновной кислоты и щелочи. Так, при постепенном добавлении гидроксида натрия к раствору фосфорной кислоты будут протекать реакции: При более сложном для понимания, но более глубоко раскрывающем химизм происходящих процессов способе решения нужно учитывать то, что в некоторых случаях продукты реакции за-висят от порядка смешивания веществ. Нужно учитывать последовательность реакций, проте-кающих при взаимодействии многоосновной кислоты и щелочи. Так, при постепенном добавлении гидроксида натрия к раствору фосфорной кислоты будут протекать реакции:   H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O NaH2PO4 + NaOH = Na2HPO4 + H2O Na2HPO4 + NaOH = Na3PO4 + H2O

При обратном же порядке смешивания реагентов последовательность протекания и сами реакции будут иными: При обратном же порядке смешивания реагентов последовательность протекания и сами реакции будут иными: 3NaOH + H3PO4 = Na3PO4 + 3H2O 2Na3PO4 + H3PO4 = 3Na2HPO4 Na2HPO4 + H3PO4 = 2NaH2PO4 Если образующаяся соль нерастворима, то вначале образуется осадок – средняя соль, а затем кислая соль.

Алгоритм 2 (Последовательные реакции. Нейтрализация щелочи)

1. Составить уравнение реакции образования средней соли. 1. Составить уравнение реакции образования средней соли. Количество вещества средней соли и количество вещества прореагировавшей кислоты или кис-лотного оксида рассчитывается по количеству вещества щелочи. 2. Найти количество вещества оставшейся (непрореагировавшей) кислоты или кислотного оксида: νост = νисх – νпрореаг Составить уравнение реакции избытка кислоты или оксида со средней солью. 3. По количеству вещества избытка кислоты или кислотного оксида найти количество вещества кислой соли и количество прореагировавшей средней соли. 4. Найти количество вещества оставшейся сред-ней соли.

Алгоритм 3 Алгоритм 3 (Последовательные реакции. Нейтрализация кислоты.)

1. Составить уравнение реакции образования кислой соли. 1. Составить уравнение реакции образования кислой соли. 2. Найти количество вещества избытка щелочи (оставшейся): νост = νисх – νпрореаг Составить уравнение реакции избытка щелочи с кислой солью. 3. По количеству щелочи найти количество вещества средней соли и количество прореагировавшей кислой соли. 4. Найти количество вещества оставшейся кислой соли.