Проведение расчетов на основе формул и уравнений реакций

Задание 35 ЕГЭ по химии 2019

Блок «Химическая реакция. Методы познания в химии. Химия и жизнь. Расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций»

Усвоение элементов содержания этого блока проверяется заданиями различного уровня сложности, в их числе 4 задания базового уровня сложности, 4 задания повышенного уровня сложности и 2 задания высокого уровня сложности.

Элементы содержания блока имеют прикладной и практико-ориентированный характер, что обусловливает некоторую особенность заданий, ориентированных на проверку усвоения данного материала.

Выполнение заданий этого блока предусматривает проверку сформированности следующих умений: использовать в конкретных ситуациях знания о применении изученных веществ и химических процессов, а также о промышленных методах получения некоторых веществ и способах их переработки; планировать проведение эксперимента по получению и распознаванию важнейших неорганических и органических веществ на основе приобретённых знаний о правилах безопасной работы с веществами в быту; проводить вычисления по химическим формулам и уравнениям.

Некоторые из элементов содержания данного блока, такие как определение характера среды водных растворов веществ, индикаторы, расчёты массовой или объёмной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного, расчёты массовой доли (массы) химического соединения в смеси, проверялись в рамках одного задания в комплексе с другими элементами содержания.

Рассмотрим задания этого блока из демонстрационного варианта.

В контрольной работе ЕГЭ по химии большая роль отведена расчетным задачам. Это объясняется тем, что при их решении необходимо опираться на знания химических свойств соединений, использовать умение составлять уравнения химических реакций, т.е. использовать во взаимосвязи теоретическую базу и определенные операционно-логические и вычислительные навыки.

Решение расчётных задач требует знания химических свойств веществ и предполагает осуществление некоторой совокупности действий, обеспечивающих получение правильного ответа. К таким действиям относятся:

  • составление уравнений химических реакций (в соответствии с условием задачи), необходимых для выполнения стехиометрических расчетов;
  • выполнение расчетов, необходимых для нахождения ответов на поставленные в условии задачи вопросы;
  • формулирование логически обоснованного ответа на все поставленные в условии задания вопросы (например, определить физическую величину – массу, объём, массовую долю вещества).

Однако следует иметь в виду, что не все названные действия обязательно должны присутствовать при решении любой расчетной задачи, а в отдельных случаях некоторые из них могут использоваться неоднократно.

Согласно кодификатору элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников образовательных организаций, для проведения единого государственного экзамена по химии учащиеся должны уметь проводить следующие расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций:

  • расчеты с использованием понятия «массовая доля вещества в растворе»;
  • расчеты объемных отношений газов при химических реакциях;
  • расчеты массы вещества или объема газов по известному количеству вещества, массе или объему одного из участвующих в реакции веществ;
  • расчеты теплового эффекта реакции;
  • расчеты массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси);
  • расчеты массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества;
  • установление молекулярной и структурной формулы вещества;
  • расчеты массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного;
  • расчеты массовой доли (массы) химического соединения в смеси.

При решении расчетных задач школьники часто допускают следующие типичные ошибки:

  • не делают различия между массой раствора и массой растворенного вещества;
  • при нахождении количества газообразного вещества делят его массу на молярный объем или, наоборот, делят объем газообразного вещества на его молярную массу;
  • забывают расставить коэффициенты в уравнениях реакций;
  • не находят, какое вещество в избытке (эта ошибка может быть связана также с отсутствием навыка решения задач на «избыток – недостаток»);
  • при расчетах неправильно преобразовывают математические формулы, не задумываясь при этом об абсурдности полученного ответа (например, производят умножение, а не деление массы растворенного вещества на его массовую долю при нахождении массы раствора).
Читайте также:
Химические свойства простых веществ-неметаллов: водорода, кислорода, галогенов, серы, азота, фосфора, углерода, кремния

Большинство расчетных задач лучше решать в молях, так как этот способ является более рациональным. Однако сам способ решения и его рациональность при оценивании расчетных задач не учитываются. Главное, чтобы ученик продемонстрировал логику предложенного им способа решения и в соответствии с ним выполнил правильные вычисления, которые должны привести его к верному ответу.

Задачи высокого уровня сложности 34 и 35 не всегда доступны даже школьникам с хорошим и отличным уровнем подготовки. При решении задачи 35 многие школьники не понимают химизм процессов, описанных в задаче, и допускают ошибки при составлении уравнений реакций. Так, непонимание того, что означает фраза «часть вещества разложилась», не позволяет этим ученикам составить уравнения соответствующих реакций и провести по ним необходимые вычисления. Другая типичная ошибка связана с определением массы полученного раствора, что в итоге приводит к неверному нахождению искомой массовой доли веществ в растворе.

Задание 35

Органическое вещество А содержит 11,97% азота, 9,40% водорода и 27,35% кислорода по массе и образуется при взаимодействии органического вещества Б с пропанолом-2. Известно, что вещество Б имеет природное происхождение и способно взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами.

На основании данных условий задания:

  1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
  2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
  3. напишите уравнение реакции получения вещества А из вещества Б и пропанола-2 (используйте структурные формулы органических веществ).
Вариант ответа:

Проведены вычисления и найдена молекулярная формула вещества А. Общая формула вещества А – CxHyOzNm.

w(C) = 100 – 9,40 – 27,35 – 11,97 = 51,28%

x : y : z : m = 51,28 / 12 : 9,4 / 1 : 27,35 / 16 : 11,97 / 14 = 5 : 11 : 2 : 1.

Молекулярная формула вещества А – C5H11O2N

Составлена структурная формула вещества А:

Написано уравнение реакции получения вещества А:

Трудности возникают у школьников при составлении структурной формулы искомого органического вещества, однозначно отражающей его свойства, а также при составлении уравнения реакции в соответствии с условием задачи. Лишь 25,7% участников экзамена смогли в 2018 г. полностью справиться с этой задачей и получить максимальные 3 балла за ее решение.

Необходимо отметить, задания с развёрнутым ответом могут быть выполнены выпускниками различными способами.

В заключение выделим несколько основных принципов организации подготовки школьников к экзамену.

Главной задачей подготовки к экзамену должна стать целенаправленная работа по повторению, систематизации и обобщению изученного материала, по приведению в систему знаний ключевых понятий курса химии.

Нельзя также сводить подготовку к экзамену только к тренировке в выполнении заданий, аналогичных заданиям экзаменационной работы текущего года. Следует широко использовать задания различных типов в различных форматах, которые нацелены не на простое воспроизведение полученных знаний, а на проверку сформированности умений применять теоретические знания в новых учебных ситуациях.

При изучении, повторении и закреплении учебного материала необходимо использовать различные задания, в том числе связанные с преобразованием информации из одной формы в другую: составлением обобщающих таблиц, граф-схем, диаграмм, графиков, конспектов и т.п.

И, конечно же, первостепенную роль при подготовке к экзамену играют опыт и знания, приобретенные школьниками при выполнении и обсуждении результатов реального химического эксперимента, которому следует уделить особое внимание в процессе изучения школьного курса химии.

Как решать задачи по химии. Расчет по уравнениям химических реакций.

Как решать задачи по химии? Как проводить простейшие расчеты по уравнениям химических реакций? Сколько выделяется газа, образуется воды, выпадает осадка или сколько получается конечного продукта реакций? Сейчас мы постараемся разобрать все нюансы и ответить на эти вопросы, которые очень часто возникают при изучении химии.

Читайте также:
Определение характера среды раствора кислот и щелочей с помощью индикаторов. Качественные реакции на ионы в растворе (хлорид-, сульфат-, карбонат-ионы, ион аммония)

Решение задач в химии является неотъемлемой частью в изучении этой сложной, но очень интересной науки.

Алгоритм решения задач по химии

  1. Прочитать условия задачи (если они есть). Да, об этом все знают — как же решить задачу без условий — но все же, для полноты инструкции, мы не могли не указать этот пункт.
  2. Записать данные задачи. На этом пункте мы не будем заострять внимание, так как требования различных учебных заведений, учителей и преподавателей могут значительно отличаться.
  3. Записать уравнение реакции. Теперь начинается самое интересное! Здесь нужно быть внимательным! Обязательно необходимо верно расставить коэффициенты перед формулами веществ. Если вы забудете это сделать, то все наши усилия буду напрасны.
  4. Провести соответствующие расчеты по химическому уравнению. Далее рассмотрим, как же сделать эти самые расчеты.

Для этого у нас есть два пути, как решить задачу по химии. Условно, назовем их правильным (используя понятия количества вещества) и неправильным (используя пропорции). Конечно же, мы бы рекомендовали решать задачи правильным путем. Так как у неправильного пути имеется очень много противников. Как правило, учителя считают, что ученики, решающие задачи через пропорции, не понимают самой сути протекания процессов химических реакций и решают задачи просто математически.

Расчет по уравнениям химических реакций с использованием понятия количества вещества

Суть данного метода, состоит в том, что вещества реагируют друг с другом в строгом соотношении. И уравнение реакции, которое мы записали ранее, дает нам это соотношение. Коэффициенты перед формулами веществ дают нам нужные данные для расчетов.

Для примера, запишем простую реакцию нейтрализации серной кислоты и гидроксида натрия.

H_<2>SO_ <4>+ NaOH → Na_<2>SO_ <4>+ H_<2>O

H_<2>SO_ <4>+ 2NaOH → Na_<2>SO_ <4>+ 2H_<2>O

Исходя из этого уравнения, мы видим, что одна молекула серной кислоты взаимодействует с двумя молекулами гидроксида натрия. И в результате этой реакции получается одна молекула сульфата натрия и две молекулы воды.

Сейчас мы немного отступим от разбора задач, чтобы познакомиться с основными понятиями, которые пригодятся нам в решении задач по химии.

Рассчитывать количество молекул, например в 98 граммах серной кислоты — это не самое удобное занятие. Числа будут получаться огромными ( ≈ 6,022140857⋅10 23 молекул в 98 граммах серной кислоты) . Для этого в химии ввели понятие количества вещества (моль) и молярная масса.

1 Моль (единица измерения количества вещества) — это такое количество атомов, молекул или каких либо еще структурных единиц, которое содержится в 12 граммах изотопа углерода-12. Позднее выяснилось, что в 12 граммах вещества углерод-12 содержится 6,022140857⋅10 23 атомов. Соответственно, можно сказать, что 1 моль, это такая масса вещества, в которой содержится 6,022140857⋅10 23 атомов (или молекул) этого вещества.

Но ведь молекулы и атомы имеют различный состав и различное строение. Разные атомы содержат разное количество протонов и нейтронов. Соответственно 1 моль для разных веществ будет иметь разную массу, имея при это одинаковое количество молекул ( атомов). Эта масса называется молярной.

Молярная масса — это масса 1 моля вещества.

Используя данные понятия, можно сказать, что 1 моль серной кислоты реагирует с 2 молями гидроксида натрия, и в результате получается 1 моль сульфата натрия и 2 моль воды. Давайте запишем эти данные под уравнением реакции для наглядности.

beginH_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль end

Следом запишем молярные массы для этих веществ

begin H_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль \ 98 : г& & 40 : г & & 142 : г & & 18 : г end

Читайте также:
Вычисление массовой доли химического элемента в веществе

Теперь, зная массу одного из веществ, мы можем рассчитать, сколько нам необходимо второго вещества для полного протекания реакции, и сколько образуется конечных продуктов.

Для примера, решим по этому же уравнению несколько задач.

Задача. Сколько грамм гидроксида натрия (NaOH) необходимо для того, чтобы 49 грамм серной кислоты (H2SO4) прореагировало полностью?

Итак, наши действия: записываем уравнение химической реакции, расставляем коэффициенты. Для наглядности, запишем данные задачи над уравнением реакции. Неизвестную величину примем за Х. Под уравнением записываем молярные массы, и количество молей веществ, согласно уравнению реакции:

begin49 : г & & X : г & & & & \ H_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль \ 98 : г& & 40 : г & & 142 : г & & 18 : г end

Записывать данные под каждым веществом — не обязательно. Достаточно это будет сделать для интересующих нас веществ, из условия задачи. Запись выше дана для примера.

Примерно так должны выглядеть данные, записанные по условиям задачи. Не претендуем на единственно правильное оформление, требования у всех разные. Но так, как нам кажется, смотрится все довольно наглядно и информативно.

Первое наше действие — пересчитываем массу известного вещества в моли. Для этого разделим известную массу вещества (49 грамм) на молярную массу:

4998=0,5 моль серной кислоты

Как уже упоминалось ранее, по уравнению реакции 1 моль серной кислоты реагирует с 2 моль гидроксида натрия. Соответственно с 0,5 моль серной кислоты прореагирует 1 моль гидроксида натрия.

n(NaOH)=0.5*2=1 моль гидроксида натрия

Найдем массу гидроксида натрия, умножив количество вещества на молярную массу:

1 моль * 40 г/моль = 40 грамм гидроксида натрия.

Ответ: 40 грамм NaOH

Как видите, в решении задачи по уравнению реакции нет ничего сложного. Задача решается в 2-3 действия, с которыми справятся ученики начальных классов. Вам необходимо всего лишь запомнить несколько понятий.

Решение задач по химии через пропорцию

Ну и расскажем про второй способ вычислений по уравнениям химических реакций — вычисления через пропорцию. Этот способ может показаться немного легче, так как в некоторых случаях можно пропустить стадию перевода массы вещества в его количество. Чтобы было более понятно, объясню на том же примере.

Так же, как и в прошлом примере, запишем уравнение реакции, расставим коэффициенты и запишем над уравнением и под уравнением известные данные.

Для этого способа, нам так же понадобится записать под уравнением реакции, следом за молярной массой, массу вещества, соответствующую его количеству по уравнению. Если проще, то просто перемножить две строки под уравнением реакции, количество моль и молярную массу. Должно получиться так:

begin49 : г & & X : г & & & & \ H_<2>SO_ <4>& + & 2NaOH & → & Na_<2>SO_ <4>& + & 2H_<2>O \ 1 : моль & & 2 : моль & & 1 : моль & & 2 : моль \ 98 : г& & 40 : г & & 142 : г & & 18 : г \ 98 : г & & 80 : г & & 142 : г & & 36 : г end

А теперь внимание, начинается магия! Нас интересует строка данных над уравнением, и самая нижняя строка под уравнением. Составим из этих данных пропорцию.

Далее находим неизвестное значение Х из пропорции и радуемся полученному значению:

Х=49*80/98=40 грамм

Как видим, получается тот же результат. Прежде всего, при решении задач в химии, главное все же — понимание химических процессов. Тогда решение задачи не станет для вас проблемой!

Читайте также:
Химические свойства оснований

Различные методы решения расчетных задач
план-конспект урока по химии (9 класс) по теме

Конспекти методический материал к уроку по химии для учащихся 9 класс.

Скачать:

Вложение Размер
otkrytyy_urok_po_himii_9_klass.docx 46.67 КБ
otkrytyy_urok.doc 274.5 КБ
otkrytyy_urok.ppt 537 КБ

Предварительный просмотр:

Открытый урок по химии для 9 класса

Тема: Проведение расчетов на основе формул и уравнений реакций.

Цель урока:Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся в области решения задач по заданиям ГИА. Закрепить умения и навыки по решению задач, с использованием понятия массовая доля и уравнениям реакций.

1. Вычисления массовой доли химического элемента в веществе.

2. Вычисления массовой доли растворенного вещества в растворе.

3. Вычисления с помощью уравнений реакций.

Оборудование: Плоскодонная колба, стеклянная палочка, вода, хлорид меди, презентация.

Создать ситуацию успеха, поздороваться.

Учащиеся приветствуют учителя.

Актуализация опорных знаний

Тема сегодняшнего урока

Проведение расчетов на основе формул и химических

реакций. Умение проводить химические расчеты просто необходимо и инженеру технологу, и химику-исследователю. Это умение пригодиться и вам, вне зависимости от того, какую профессию вы собираетесь избрать. Дело в том, что решение химических задач-отличная тренировка мышления, прекрасно развивает память, внимание, терпение ,умение мыслить логически, приучает к аккуратности и собранности. Вот поэтому при изучении химии большое внимание

уделяется задачам, среди которых, подавляющее большинство-расчеты по химическим уравнениям.

Сообщение плана урока.

Знакомлю с листом учащегося.

Учащиеся записывают тему урока в тетрадь.

Выпадение осадка, выделение газа, образование воды.

Это сложные вещества, состоящие из 2-х химических элементов одним из которых является кислород.

Проверка знаний химических формул.

Головоломка « Уравнения связи»

В головоломке спрятались 8 химических формул, найдите их, за 3 минуты.

Расчёт массовой доли химического элемента.

Учащимся предлагается выполнить задания по вариантам

Учащиеся самостоятельно находят химические формулы.

№ 1 Массовая доля кислорода в силикате магния (MgSiO3 )равна

1) 16% 2) 24% 3) 36% 4) 48%

№ 2 Массовая доля азота в нитрате алюминия(AI(NO 3 ) 3 равна

1) 14% 2) 19,7% 3) 6,6% 4) 21,3%

№ 3Массовая доля кислорода в нитрате алюминия (AI(NO3)3 равна

1) 7,5% 2) 22,5% 3) 42,4% 4) 67,6%

№ 4 Массовая доля кислорода в нитрате железа (III) Fe(NO3)3 равна

1) 59,5% 2) 6,6% 3) 16% 4) 56,1%

№ 5 Массовая доля азота в нитрате железа (III) Fe(NO3)3 равна

1) 5,8% 2) 17,4% 3) 28% 4) 59,5%

Демонстрация опыта по расчету концентрации раствора

5 г хлорида меди

Добавила еще 3г хлорида меди

Приливаю еще 20 г воды, как измениться концентрация раствора.

Приступаем к решению задач на растворы.

Задания по вариантам, ответ заносят в таблицу, время 2 мин.

К доске вызываю 3 учащихся, и решаем задачи по карточкам.

Мысленно поверни и допиши уравнения химических реакций.

1Смешали 120 г раствора серной кислоты с массовой долей 20% и 80г 30%-ного раствора того же вещества. Массовая доля кислоты в полученном растворе равна_______%

2.К 150 г раствора хлорида натрия с массовой долей 10% добавили 20г этой же соли. Массовая доля хлорида натрия в образовавшемся растворе стала равна

3.К 120г раствора хлорида бария с массовой долей 15% добавили 60 г воды.

Массовая доля хлорида бария в образовавшемся растворе стала равна________%

Учащиеся записывают химические реакции в тетрадь.

Почти в каждой задаче по химии требуется составить уравнение реакций и рассчитать массы или объемы участвующих в ней веществ. Но любые расчеты теряют смысл, если уравнение реакций составлено неверно, поэтому залог успеха в решении задачи понимание физической и химической сущности рассматриваемых процессов.

Составляем уравнение реакции

Определяем молярные массы

(для газов- молярные объемы) и записываем их,

3. Находим число молей вещества, массу или объем которого известны,

4. Определяем по уравнению реакции, в каких мольных соотношениях находятся взятые для расчета вещества,

5. Рассчитываем массу или объем искомого вещества

6. Формулируем ответ

Вычислите объем водорода, выделившегося при

взаимодействии цинка массой 13 г, с разбавленной серной кислотой.

n(Zn)=13г : 65 г/моль=0,2 моль

Учащиеся решают задачи на избыток и недостаток.

Избыток или недостаток?

Приступая к решению задачи, надо обратить внимание на наличие «лишних» данных в ее условии: они указывают на то, что одно из реагирующих веществ, взято в избытке.

если это имеет место, надо провести расчет по уравнению реакции и обнаружить это вещество,

решать задачу, используя в расчетах тот

реагент, который израсходуется полностью.

задачи повышенной трудности

1. Какая масса меди может быть вытеснена избытком цинка из раствора сульфата меди (II) массой 320 г и массовой долей соли 5%

2. К раствору хлорида бария (масса раствора 125 г, массовая доля соли 10%)

Прибавили раствор серной кислоты ( масса 196 г, массовая доля кислоты 10%). Рассчитайте массу осадка, выделившегося в результате реакции.

Хлор без остатка прореагировал с 228,58 мл 5%-ного раствора

Гидроксида натрия(плотность 1,05 г/мл) при повышенной температуре. Определите состав полученного раствора и рассчитайте массовые доли веществ в этом растворе.

1.Какой объем водорода выделится (н.у.) при взаимодействии избытка магния и раствора соляной кислоты массой 146 г и массовой долей кислоты 10%

2. Слили вместе по 10 мл растворов гидроксида натрия и азотной кислоты с массовой долей растворенных веществ по 10% в каждом. Плотность раствора щелочи составляет 1,11 г/мл, плотность раствора кислоты -1,05г/мл. Какую окраску будет иметь индикатор лакмус в получившейся смеси?

№ 3 Массовая доля азота в нитрате алюминия(AI(NO3)3 равна

1) 14% 2) 19,7% 3) 6,6% 4) 21,3%

Химическая головоломка «Уравнения связи»

Химическая головоломка «Уравнения связи»

1. Массовая доля кислорода в нитрате алюминия (AI(NO 3 ) 3 равна

1) 7,5% 2) 22,5% 3) 42,4% 4) 67,6%

2. Какая масса серебра может быть вытеснена медью из раствора нитрата серебра массой 340 г и массовой долей соли 2%

3. К раствору хлорида бария (масса раствора 125 г, массовая доля соли 10%)Прибавили раствор серной кислоты ( масса 196 г, массовая доля кислоты 10%). Рассчитайте массу осадка, выделившегося в результате реакции.

4. Какой объем водорода (н.у.) выделиться при взаимодействии избытка цинка с раствором серной кислоты массой 196 г и массовой долей кислоты 2%

5. Слили вместе по 10 мл растворов гидроксида натрия и азотной кислоты с массовой долей растворенных веществ по 10% в каждом. Плотность раствора щелочи составляет 1,11 г/мл, плотность раствора кислоты -1,05г/мл. Какую окраску будет иметь индикатор лакмус в получившейся смеси?

Предварительный просмотр:

Петроградский район История (пробный ЕГЭ) 11 класс февраль 2012 года

Данную стратегию уместно использовать для развития у школьников следующих умений:

-анализировать текст совместно с другими людьми;

– вести исследовательскую работу в группе;

– доступно передавать информацию другому человеку;

-самостоятельно определять направление в изучении какого-то предмета с учетом интересов группы.

Стратегия «Зигзаг» используется для изучения и систематизации большого по объему материала.

Для этого предстоит сначала разбить текст на смысловые отрывки для взаимообучения.

Количество отрывков должно совпадать с количеством членов групп. Например, если текст разбит на 5 смысловых отрывков, то в группах (назовем их условно рабочими) – 5 человек.

1. Стадия вызова осуществляется при помощи любых известных вам приемов. В данной стратегии может и не быть фазы вызова как таковой, так как само задание – организация работы с текстом большого объема – само по себе служит вызовом.

2. Смысловая стадия. Класс делится на группы. Группе выдаются тексты различного содержания. Каждый учащийся работает со своим текстом: выделяя главное, либо использует одну из графических форм (например «кластер»). По окончании работы учащиеся переходят в другие группы – группы экспертов.

3. Стадия размышления: работа в группе «экспертов». Новые группы составляются так, чтобы в каждой оказались специалисты по одной теме. В процессе обмена результатами своей работы, составляется общая презентационная схема рассказа по теме. Решается вопрос о том, кто будет проводить итоговую презентацию.

Затем учащиеся пересаживаются в свои первоначальные группы. Вернувшись в свою рабочую группу, эксперт знакомит других членов группы со своей темой, пользуясь общей презентационной схемой. В группе происходит обмен информацией всех участников рабочей группы. Таким образом, в каждой рабочей группе, благодаря работе экспертов, складывается общее представление по изучаемой теме.

Следующим этапом станет презентация сведений по отдельным темам, которую проводит один из экспертов, другие вносят дополнения, отвечают на вопросы. Таким образом, идет «второе слушание» темы.

Итогом урока может стать исследовательское или творческое задание по изученной теме.

Зигзаг 2, автор Славин. Этот прием применяется на текстах меньшего объема. В отличие от первого «Зигзага», текст изучается всеми учениками, принцип деления на группы – вопросы к данному тексту, их количество должно совпадать с количеством участников группы. В экспертные группы собираются специалисты по одному вопросу: для более детального его изучения, обмена мнениями, подготовки подробного ответа на вопрос, обсуждения формы его представления. Вернувшись в рабочие группы, эксперты последовательно представляют варианты ответов на свои вопросы.

Вычисления массовой доли химического элемента в веществе – Проведение расчётов на основе формул и уравнений реакций

При проведении различных расчётов в химии широко используют понятие “массовая доля”. Это может быть массовая доля растворённого вещества в растворе, массовая доля металла в сплаве, массовая доля химического элемента в соединении. Массовая доля химического элемента в веществе равна отношению массы, приходящейся на данный элемент, к массе всего вещества:

По определению, массовая доля элемента — величина безразмерная. Она меняется в пределах от 0 до 1 или от 0 до 100%.

Если взять не произвольную массу, а массу 1 моль (молярную массу) вещества, приведённые формулы запишутся по-другому:

Так, для вещества AnBm массовая доля элемента А составит:

Аналогично, массовая доля элемента В равна:

В качестве примера найдём массовую долю кислорода в воде, серной кислоте и этиловом спирте:

Очевидно, что сумма массовых долей всех элементов в веществе равна единице или 100%.

К каждому из заданий части 1 даны 4 варианта ответа, из которых только один правильный.

1. Массовая доля кислорода в силикате магния равна

2. Массовая доля азота в нитрате алюминия равна

3. Массовая доля кислорода в нитрате алюминия равна

4. Массовая доля кислорода в нитрате железа(III) равна

5. Массовая доля азота в нитрате железа(III) равна

6. Массовая доля кислорода в сульфате алюминия равна

7. Массовая доля железа в нитрате железа(III) равна

8. Массовая доля кислорода в сульфате меди(II) равна

9. Массовая доля кислорода в сульфате железа(III) равна

10. Массовая доля серы в сульфате железа(III) равна

11. Массовая доля серы в сульфате алюминия равна

12. Массовая доля водорода в этиловом спирте равна

13. Массовая доля углерода в этиловом спирте равна

14. Массовая доля углерода в метиловом спирте равна

15. Массовая доля кислорода в этиловом спирте равна

16. На какой диаграмме распределение массовых долей элементов соответствует количественному составу сульфата аммония:

17. На какой диаграмме распределение массовых долей элементов соответствует количественному составу плавиковой кислоты?

18. На какой диаграмме распределение массовых долей элементов соответствует составу нитрата калия?

Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

© 2014-2021 Все права на дизайн сайта принадлежат С.Є.А.

Задачи с решениями на расчеты по уравнениям химических реакций

Расчеты по уравнениям химических реакций

Задача:

Пусть общая схема химической реакции —

где А и В — исходные вещества;

С и D — продукты реакции;

a, b, c, d — коэффициенты.

Тогда можно записать уравнение

где — число молей каждого вещества, участвующего в реакции.

Предположим, что количество данных веществ выражено следующим образом:

а) для А — в молях;

б) для В-в объеме (то есть В — газообразное вещество);

в) для С — в граммах;

г) для D — количеством молекул.

Так как известно, что

получаем формулу для расчетов по уравнению химической реакции:

Задача:

Определить число молей углекислого газа , полученного в результате сгорания 24 г углерода.

Решение:

Уравнение реакции горения углерода —

Задача:

Определить объем кислорода, необходимый для сгорания 17 г аммиака.

Решение:

Уравнение реакции горения аммиака —

Задача:

Определить число молекул воды, образующееся при сгорании 10 л метана, н.у.

Решение:

Уравнение реакции горения метана —

Задача:

Какую массу оксида кальция и какой объем углекислого газа (н.у.) можно получить при термическом разложении 20 г известняка, содержащего 80 % карбоната кальция?

Решение:

Задача:

Расчеты по уравнению химической реакции с избытком одного из реактивов.

Предположим, что реактив В взят в избытке, тогда формула для расчетов по уравнению химических реакций примет вид

Член уравнения, содержащий реактив в избытке, исключается из расчетов. Расчеты ведут по реактиву, взятому в недостатке. Возможен также расчет избытка реактива:

Задача:

Определить массу нитрата натрия, образующегося в результате взаимодействия 130 г азотной кислоты с двумя моль гидроксида натрия. Какой реактив взят в избытке и какова масса избытка этого реактива?

Решение:

Определяем вещество в избытке:

Таким образом, азотная кислота взята в избытке:

Расчет производится по реактиву, взятому в недостатке, т.е. по гидроокиси натрия:

Расчет массы кислоты, необходимой для реакции с двумя моль гидроокиси натрия:

Расчет массы избытка азотной кислоты:

Задача:

Расчеты с практическим выходом реакции.

Практический выход реакции — это отношение реального количества полученного вещества к его теоретически возможному количеству согласно уравнению реакции:

Задача:

Получено 620 г кислорода электролизом 40 моль воды. Определить практический выход реакции.

Решение:

а) Вначале рассчитываем теоретическую массу кислорода по уравнению реакции

б) Определяем практический выход реакции

Задача:

Практический выход реакции синтеза аммиака равен 30%. Какова масса аммиака, полученного из 90 л водорода, взятого для реакции синтеза (н.у.)?

Решение:

а) Находим теоретическую массу аммиака:

б) Находим по практическому выходу реакции реальную массу аммиака:

Эти задачи взяты со страницы решения задач по неорганической химии:

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

«Подготовка к ОГЭ по химии»

Программа изучения химии учащимися 9 классов с целью дальнейшей профилизации образовательного маршрута и поступления в ВУЗы по профессиям естественнонаучной направленности: технологи, инженеры-экологи, врачи и т.д.

Педагоги

Осьмакова Анастасия Викторовна – педагог дополнительного образования

Содержание программы

1. Тема: Вещество.

Теория: Строение атома. Строение электронных оболочек атомов первых 20 элементов периодической системы Д.И. Менделеева. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Группы и периоды. Физический смысл порядкового номера химического элемента. Закономерности изменения свойств элементов и их соединений в связи с положением в периодической системе химических элементов.

Строение веществ. Химическая связь: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, металлическая.

Валентность химических элементов. Степень окисления химических элементов.

Чистые вещества и смеси. Атомы и молекулы. Химический элемент.

Простые и сложные вещества. Основные классы неорганических веществ. Номенклатура неорганических соединений.

Электронные оболочки атомов химических элементов.

Практика: Тестирование. Упражнение на составление электронных оболочек атомов химических элементов.

2. Тема: Химическая реакция.

Теория: Химическая реакция. Условия и признаки протекания химических реакций. Классификация химических реакций по различным признакам: числу и составу исходных и полученных веществ, изменения степеней окисления химических элементов, поглощению и выделению энергии.

Электролиты и неэлектролиты. Катионы и анионы. Электролитическая диссоциация кислот, щелочей и солей.

Реакции ионного обмена и условия их осуществления.

Окислительно-восстановительные реакции. Окислитель и восстановитель.

Практика: Тестирование. Упражнение на написание уравнений реакций ионного обмена. Упражнение на составление уравнений окислительно – восстановительных реакций.

3. Тема: Основы неорганической химии.

Теория: Химические свойства простых веществ. Химические свойства простых веществ-металлов: щелочных и щелочноземельных (алюминия, железа).

Химические свойства простых веществ-неметаллов (водорода, кислорода, галогенов, серы, азота, фосфора, углерода, кремния).

Химические свойства сложных веществ. Химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных.

Химические свойства оснований, кислот, солей. Взаимосвязь различных классов неорганических веществ.

Практика: Тестирование. Упражнения на составление уравнений химических реакций.

4. Тема: Представления об органических веществах.

Теория: Первоначальные сведения об органических веществах.

Углеводороды предельные и непредельные: метан, этан, этилен, ацетилен.

Кислородосодержащие вещества: спирты (метанол, этанол, глицерин), карбоновые кислоты (уксусная и стеариновая).

Биологически важные вещества: белки, жиры, углеводы.

5. Теория: Экспериментальные основы химии.

Теория: Правила работы в лаборатории. Лабораторная посуда.

Определение характера среды раствора кислот и щелочей с помощью индикаторов. Качественные реакции на ионы в растворе (хлорид-, сульфат-, карбонат – ионы, ион аммония).

Получение газообразных веществ. Качественные реакции на газообразные вещества (кислород, водород, углекислый газ, аммиак).

Вычисление массовой доли химического элемента в веществе. Вычисление массовой доли растворенного вещества в растворе. Вычисление количества вещества, массы или объёма вещества по количеству вещества, массе или объёму одного из реагентов или продуктов реакции.

Практика: Проведение лабораторных работ. Проведение расчетов на основе формул и уравнений реакций. Тестирование.

6. Тренировочный экзамен.

Практика: Тренировочный экзамен.

Цели программы

Подготовить обучающихся к сдаче ОГЭ по химии.

Результат программы

· химическую символику: знаки химических элементов, формулы химических веществ, уравнения химических реакций;

· важнейшие химические понятия: вещество, химический элемент, атом, молекула, относительные атомная и молекулярная массы, ион, катион, анион, химическая связь, электроотрицательность, валентность, степень окисления, моль, малярная масса, молярный объем, растворы, электролиты и неэлектролиты, электролитическая диссоциация, окислитель и восстановитель, окисление и восстановление, тепловой эффект реакции, основные типы реакций в неорганической химии;

· характерные признаки важнейших химических понятий;

· о существовании взаимосвязи между важнейшими химическими понятиями;

· смысл основных законов и теории химии: атомно-молекулярная теория, законы сохранения массы веществ, постоянства состава, периодический закон Д. И. Менделеева.

· Называть: химические элементы; соединения изученных классов неорганических веществ; органические вещества по их формуле: метан, этан, этилен, ацетилен, метанол, этанол, глицерин, уксусная кислота, глюкоза, сахароза;

· Объяснять: физический смысл атомного (порядкового) номера химического элемента,

· номеров группы и периода в периодической системе Д.И. Менделеева, к которым элемент принадлежит; закономерности изменения строения атомов, свойств элементов в пределах малых периодов и главных подгрупп, а также свойства образуемых ими высших оксидов; сущность процесса электролитической диссоциации и реакций ионного обмена.

· Характеризовать: химические элементы (от водорода до кальция) на основе их положения в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева и особенностей строения их атомов; взаимосвязь между составом, строением и свойствами веществ; химические свойства основных классов неорганических веществ: оксидов, кислот, оснований и солей.

· Определять, классифицировать: состав веществ по их формулам; валентность и степень окисления элемента в соединении; вид химической связи в соединениях; принадлежность веществ к определенному классу соединений; типы химических реакций; возможность протекания реакций ионного обмена.

· Составлять: схемы строения атомов первых 20 элементов периодической системы Д.И. Менделеева; формулы неорганических соединений изученных классов; уравнения химических реакций.

· Обращаться: с химической посудой и лабораторным оборудованием.

· Распознавать опытным путем: газообразные вещества: кислород, водород, углекислый газ, аммиак; растворы кислот и щелочей по изменению окраски индикатора; кислоты, щелочи и соли по наличию в их растворах хлорид -, сульфат-, карбонат-ионов и иона аммония.

· Вычислять: массовую долю химического элемента по формуле соединения; массовую долю вещества в растворе; количество вещества, объем или массу вещества по количеству вещества, объему или массе реагентов или продуктов реакции.

· Решать: типовые тесты разных авторов и демонстрационной версии ФИПИ.

· Использовать: приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для: безопасного обращения с веществами и материалами в повседневной жизни и грамотного оказания первой помощи при ожогах кислотами и щелочами; объяснения отдельных фактов и природных явлений; критической оценки информации о веществах, используемых в быту.

Обладать такими качествами как:

· Интерес к естественнонаучным дисциплинам (в частности – химии);

Урок по химии для 9 класса Тема: Проведение расчетов на основе формул и уравнений реакций

Тема: Проведение расчетов на основе формул и уравнений реакций.

Цель урока:Цель: Обобщить и систематизировать знания учащихся в области решения задач по заданиям ГИА. Закрепить умения и навыки по решению задач, с использованием понятия массовая доля и уравнениям реакций.

1. Вычисления массовой доли химического элемента в веществе.

2. Вычисления массовой доли растворенного вещества в растворе.

3. Вычисления с помощью уравнений реакций.

Оборудование: Плоскодонная колба, стеклянная палочка, вода, хлорид меди, презентация.

Проведение расчетов на основе формул и химических

реакций. Умение проводить химические расчеты просто необходимо и инженеру технологу, и химику-исследователю. Это умение пригодиться и вам, вне зависимости от того, какую профессию вы собираетесь избрать. Дело в том, что решение химических задач-отличная тренировка мышления, прекрасно развивает память, внимание, терпение ,умение мыслить логически, приучает к аккуратности и собранности. Вот поэтому при изучении химии большое внимание

уделяется задачам, среди которых, подавляющее большинство-расчеты по химическим уравнениям.

Сообщение плана урока.

Знакомлю с листом учащегося.

Головоломка « Уравнения связи»

В головоломке спрятались 8 химических формул, найдите их, за 3 минуты.

Расчёт массовой доли химического элемента.

Учащимся предлагается выполнить задания по вариантам

1) 16% 2) 24% 3) 36% 4) 48%

2 Массовая доля азота в нитрате алюминия(AI(NO3)3 равна

1) 14% 2) 19,7% 3) 6,6% 4) 21,3%

3Массовая доля кислорода в нитрате алюминия (AI(NO3)3 равна

1) 7,5% 2) 22,5% 3) 42,4% 4) 67,6%

4 Массовая доля кислорода в нитрате железа (III) Fe(NO3)3 равна

1) 59,5% 2) 6,6% 3) 16% 4) 56,1%

5 Массовая доля азота в нитрате железа (III) Fe(NO3)3 равна

Задачи 2

Демонстрация опыта по расчету концентрации раствора

5 г хлорида меди

Добавила еще 3г хлорида меди

Приступаем к решению задач на растворы.

Задания по вариантам, ответ заносят в таблицу, время 2 мин.

К доске вызываю 3 учащихся, и решаем задачи по карточкам.

«Химический кроссворд»

«Колесо фортуны»

1Смешали 120 г раствора серной кислоты с массовой долей 20% и 80г 30%-ного раствора того же вещества. Массовая доля кислоты в полученном растворе равна_______%

2.К 150 г раствора хлорида натрия с массовой долей 10% добавили 20г этой же соли. Массовая доля хлорида натрия в образовавшемся растворе стала равна

3.К 120г раствора хлорида бария с массовой долей 15% добавили 60 г воды.

Массовая доля хлорида бария в образовавшемся растворе стала равна________%

Учащиеся записывают химические реакции в тетрадь.

Почти в каждой задаче по химии требуется составить уравнение реакций и рассчитать массы или объемы участвующих в ней веществ. Но любые расчеты теряют смысл, если уравнение реакций составлено неверно, поэтому залог успеха в решении задачи понимание физической и химической сущности рассматриваемых процессов. Составляем уравнение реакции

Определяем молярные массы

(для газов- молярные объемы) и записываем их,

3. Находим число молей вещества, массу или объем которого известны,

4. Определяем по уравнению реакции, в каких мольных соотношениях находятся взятые для расчета вещества,

5. Рассчитываем массу или объем искомого вещества

Вычислите объем водорода, выделившегося при

взаимодействии цинка массой 13 г, с разбавленной серной кислотой.

Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑

M(Zn)=65 г/моль

Vm(H2)=22,4 л/моль

n(Zn)=13г : 65 г/моль=0,2 моль

6) V(H2)=0,2моль•22,4л/моль=4,48л

Ответ: 4,48 л.

Учащиеся решают задачи на избыток и недостаток.

Избыток или недостаток?

Приступая к решению задачи, надо обратить внимание на наличие «лишних» данных в ее условии: они указывают на то, что одно из реагирующих веществ, взято в избытке.

если это имеет место, надо провести расчет по уравнению реакции и обнаружить это вещество,

решать задачу, используя в расчетах тот

реагент, который израсходуется полностью.

2. К раствору хлорида бария (масса раствора 125 г, массовая доля соли 10%)

Хлор без остатка прореагировал с 228,58 мл 5%-ного раствора

Домашняя работа. 1.Какой объем водорода выделится (н.у.) при взаимодействии избытка магния и раствора соляной кислоты массой 146 г и массовой долей кислоты 10%

2. Слили вместе по 10 мл растворов гидроксида натрия и азотной кислоты с массовой долей растворенных веществ по 10% в каждом. Плотность раствора щелочи составляет 1,11 г/мл, плотность раствора кислоты -1,05г/мл. Какую окраску будет иметь индикатор лакмус в получившейся смеси?

3 Массовая доля азота в нитрате алюминия(AI(NO3)3 равна

Химическая головоломка «Уравнения связи»

m n M mв-ва mр-ра W
n V W C Na
N Vm Ar·n mр-ра W
NA Mr mв-ва V mпр
mр-ра Vр-ра Рр-ра W N mтеор

Химическая головоломка «Уравнения связи»

m n M mв-ва mр-ра W
n V W C Na
N Vm Ar·n mр-ра W
NA Mr mв-ва V mпр
mр-ра Vр-ра Рр-ра W N mтеор

Колесо фортуны

1. Массовая доля кислорода в нитрате алюминия (AI(NO3)3 равна

1) 7,5% 2) 22,5% 3) 42,4% 4) 67,6%

2. Какая масса серебра может быть вытеснена медью из раствора нитрата серебра массой 340 г и массовой долей соли 2%

3. К раствору хлорида бария (масса раствора 125 г, массовая доля соли 10%)Прибавили раствор серной кислоты ( масса 196 г, массовая доля кислоты 10%). Рассчитайте массу осадка, выделившегося в результате реакции.

4. Какой объем водорода (н.у.) выделиться при взаимодействии избытка цинка с раствором серной кислоты массой 196 г и массовой долей кислоты 2%

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: