Основська г, виконання завдань високого рівня складності
При навчанні школярів способам вирішення завдань дуже велике значення надаю застосування алгоритмів. Я вважаю, що спочатку потрібно впевнено опанувати невеликим числом стандартних прийомів, отримати уявлення про можливі типи завдань. Це дозволить учневі вийти на творчий рівень в своєму подальшому хімічному освіті і самоосвіті.
Одне із завдань високого рівня складності (воно входить в третю частину екзаменаційної роботи - завдання С4) перевіряє вміння проводити розрахунки за рівняннями реакцій, що відбуваються в розчинах.
У навчальній літературі недостатньо докладно пояснюються особливості вирішення таких завдань. Тому ми з учнями спочатку розбираємо всі моменти, на які потрібно звернути увагу, записуємо алгоритми в загальному вигляді, розглядаємо рішення задач кожного типу, потім відпрацьовуємо вміння на самостійному вирішенні цілого ряду подібних завдань.
Перш за все учень повинен засвоїти поняття про масовій частці розчиненої речовини, або, інакше, процентної концентрації розчину. Ця величина показує відношення маси розчиненої речовини до маси розчину:
Якщо в умові завдання зазначений обсяг розчину з певною щільністю, то перш за все знаходять масу розчину:
потім - масу розчиненої речовини:
Кількість речовини знаходять по масі розчиненої речовини:
Розглянемо деякі типи завдань з розрахунками по рівняннях реакцій, що відбуваються в розчинах.
• Знаходження масових часток речовин в розчині після реакції.
При вирішенні таких завдань насамперед потрібно знайти кількості речовини реагентів. Якщо завдання на надлишок і недолік, то кількості речовини продуктів реакції знаходять по речовині, яке дано в нестачі.
Один з важливих моментів - це знаходження маси розчину після реакції (маси отриманого розчину, mр-р получ). Якщо будь-яка речовина взаємодіє з речовиною, що знаходиться в розчині, то складають масу речовини і масу розчину; в разі, коли обидва реагують речовини дано у вигляді розчинів, складають маси двох розчинів. Якщо в результаті реакції утворюється осад або газ, то з отриманої суми віднімають масу речовини, який пішов з розчину у вигляді осаду або газу:
При вирішенні завдань на надлишок і недолік потрібно пам'ятати про те, що в розчині після реакції буде знаходитися в розчиненому вигляді не тільки продукт реакції, але і речовина, яке було дано в надлишку.
Щоб знайти кількість речовини, яка не прореагував - надлишку, потрібно від початкової кількості речовини відняти кількість прореагировавшего речовини:
Потім знайти його масу і масову частку в розчині, отриманому після реакції.
Завдання 1.4,8 г магнію розчинили в 200 мл 12% -го розчину сірчаної кислоти (= 1,05 г / мл). Знайти масову частку солі в отриманому розчині.
0,1 = 12,69 - 106х / 50,76 + 119х.
Завдання 10. Який обсяг 30% -го розчину аміаку (= 0,892 г / мл) необхідно додати до 200 мл 40% -го розчину соляної кислоти (= 1,198 г / мл), щоб масова частка кислоти зменшилася вчетверо?
Завдання 11. Який обсяг вуглекислого газу потрібно додати до 100 мл 20% -го розчину гідроксиду натрію (= 4,1 г / мл), щоб масова частка гідроксиду натрію зменшилася вдвічі?
Завдання 12. Знайти об'єм розчину соляної кислоти (= 1,05 г / мл) з масовою часткою 10%, який потрібно додати до 350 г розчину гідроксиду калію з масовою часткою 10,5%, щоб концентрація лугу склала 3%.
Про т в е т. V р-р (HCl) = 135,6 мл.
• Увага: розчинена речовина - реагент!
При вирішенні завдань на розчини потрібно пам'ятати про те, що при звичайних умовах з водою реагують такі речовини:
1) лужні і лужноземельні метали, наприклад:
2) оксиди лужних і лужно-земельних металів, наприклад:
3) оксиди неметалів, наприклад:
4) багато бінарні сполуки - гідриди, карбіди, нітриди і інші, наприклад:
Розчинення речовини-реагенту у воді.
Розчиненим речовиною в даному випадку буде продукт взаємодії речовини-реагенту з водою. Маса розчину буде складатися з маси реагенту і маси води:
Якщо в результаті реакції виділився газ, то
Завдання 13. У якому обсязі води потрібно розчинити 11,2 л оксиду сірки (IV), щоб отримати розчин сірчистої кислоти з масовою часткою 1%?
Завдання 17. У 240 мл води опустили 69 г натрію. Знайти масову частку продукту в розчині.
Про т в е т. Прод = 39,2%.
Завдання 18. Знайти масову частку кислоти в розчині, отриманому при розчиненні 33,6 л сірчистого газу в 320 г 5% -го розчину сірчистої кислоти.
Завдання 19. Яку масу оксиду сірки (VI) потрібно розчинити в 150 мл води, щоб отримати 60% -й розчин сірчаної кислоти?
Завдання 20. Знайти масу оксиду сірки (VI), яку необхідно розчинити в 99 г 40% -й сірчаної кислоти, щоб отримати 80% -й розчин.
Завдання 21. Яку масу оксиду фосфору (V) потрібно розчинити в 120 г води, щоб отримати 40% -й розчин ортофосфорної кислоти?
Завдання 22. До 180 г 50% -го розчину ортофосфорної кислоти додали 42,6 г оксиду фосфору (V). Знайти масову частку кислоти в отриманому розчині.
Завдання 23. У 20 г води розчинили 3,5 г оксиду натрію. Обчисліть масову частку розчиненої речовини.
Про т в е т. (NaOH) = 19,2%.
Завдання 24. До 120 г 8% -го розчину гідроксиду натрію додали 18,6 г оксиду натрію. Обчисліть масову частку гідроксиду натрію в нинішньому розчині.
Про т в е т. Р.в-во (NaOH) = 24,2%.
Завдання 25. Знайти масу оксиду сірки (VI), яку потрібно додати до 2 л 8% -го розчину сірчаної кислоти (= 1,06 г / мл), щоб масова частка сірчаної кислоти стала рівною 20%.
Про т в е т. M (SO3) = 248,2 м
Завдання 26. Яку масу фосфору необхідно спалити в кисні, щоб, розчинивши отриманий оксид в 1000 г розчину ортофосфорної кислоти з масовою часткою 50%, отримати розчин цієї кислоти з масовою часткою 75%?
Про т в е т. M (P) = 173,2 м
Завдання 27. Яку масу натрію необхідно розчинити в 120 мл води для отримання розчину лугу з масовою часткою 18%?
Про т в е т. M (Na) = 13,8 м