Найти: m (р) - ?

Решение: 1. Расчет массы фосфора проведем по формуле: m(Р) = ν (Р) · М (Р).

2. Фосфин количеством вещества 1 моль при полном разложении может дать 1 моль атомарного фосфора и 3 моль атомарного водорода, т.е.

РН₃  Р + 3Н

1 молекула 1 атом 3 атома

3. Чтобы найти ν (Р) для расчета массы фосфора, вычислим ν (РH₃):

Следовательно, из фосфина количеством вещества 8,93 моль можно выделить 8,93 моль фосфора.

4. Определяем массу фосфора: m (Р) = 8,93 моль ·31г/моль = 276,83 г.

Ответ: В фосфине объемом 200 л содержится фосфор массой 276,83 г.

Пример 4. Против домовых грибков в сельской местности древесину пропитывают фторидом натрия NaF. Какой массе фторида натрия соответствует молекулярный фтор массой 20 кг.

Дано: m (F₂) =20 кг.

Найти: m (NaF) - ?

Решение: 1. Запишем условную схему: 2NaF2Na + 2F (F₂).

2. Массу NaF рассчитываем по формуле: m (NaF) = ν (NaF) · М (NaF).

3. Определяем ν (F₂) для нахождения ν (NaF):

v (F₂) = m (F₂) : М (F₂) =20кг : 38 кг/кмоль = 0,526 кмоль = 526 моль

4. Согласно схемы: 2NaF2Na + F₂ запишем:

2моль (NaF) ------- 1моль (F₂)

х моль (NaF) ------- 526 моль (F₂).

5. Вычисляем массу фторида натрия:

m (NaF) = ν · М =1052 моль · 42 г/моль = 44184 г = 44,184 кг.

Ответ: Молекулярный фтор массой 20 кг может образовать фторид натрия массой 44,184 кг.

Пример 5. В атмосфере углекислого газа СО₂ мясо сохраняет свежесть и цвет в течение 9 -10 дней. Рассчитайте, какому объему углекислого газа соответствует углерод массой 360 г.

Дано: m (С) =360 г.

Найти: V (СО₂) -?

Решение: 1. Расчет объема газа проведем по формуле:

V(СО₂) = ν (СО₂) · V_m.

2. Запишем условную схему: СО₂ → С+2О

3. Для нахождения ν (СО₂) рассчитаем количество вещества углерода:

согласно схемы: ν (СО₂) = ν (С) = 30 моль. Тогда объем СО₂ будет равен: V(СО₂) = 30 моль ·22,4 л/моль = 672 л.

Ответ: Углерод массой 360 г содержится в углекислом газе объемом 672л.

Пример 6. Оксид кремния неизвестного состава в виде тонко измельченного порошка сильно гигроскопичен и используется для борьбы с тараканами. Известно, что массовая доля кислорода в этом оксиде равна 55,33%, а кремния - 46,66%. Выведите формулу этого оксида.

Дано: ω% (О) = 53,33%,

ω% (Si) = 46,66 %

Найти: Si_хО_у - ?

Решение: 1. Индексы х и у в этом оксиде Si_хО_у являются количеством вещества атомов кремния и кислорода, т.е.

Таким образом, для нахождения х и у нужно знать массы атомов кремния и кислорода.

2. Допустим, что масса оксида кремния равна 100 г, тогда m (О) = 53,33 г, а m (Si) = 46,66 г

3. Вычислим ν (Si) и ν (О):

;

4. Находим целые числа ν (Si) и ν (О), разделив оба числа на наименьшее число: ; .

Ответ: Формула оксида SiO₂

Пример 7. Определите формулу соединения, используемого в виде очень слабого раствора для подкормки растений и борьбы с вредителями почвы, если массовые доли элементов в этом веществе составляют соответственно: ω% (К) =24,7%, ω% (Мn) =34,8% и ω% (О) = 40,5%.

Дано: ω% (К) =24,7%;

ω% (Мn) =34,8%;

ω% (О) = 40,5%.

Найти: К_хМn_уО_z - ?

Решение: 1. Запишем, что:

; ; .

2. При общей массе неизвестного вещества 100 г:

m (К) = 24,7 г; m (Мn) = 34,8 г; m (О) = 40,4 г.

3. Определяем количество вещества атомов химических элементов:

;

4. Находим кратные целые числа дробным числам: ; ;

Формула вещества КМnО₄. Ответ: КМnО₄.

Пример 8. Чтобы проверить бензин на содержание воды, в него добавляют вещество, состоящее из меди, серы и кислорода. Массы элементов в этом соединении соответственно относятся как 2:1:2. Определите формулу вещества.

Пример 9. Для получения однородного и устойчивого при хранении творога в молоко добавляют водный раствор газа, состоящего из водорода и хлора массовой долей 97,26 %. Определите формулу газа.

Пример 10. Сбивание сливочного масла, маргарина, сушку цельного молока рекомендуется проводить в атмосфере инертного газа. Какой массе нитрата калия будет соответствовать инертный азот: а) объемом 350 л; б) массой 400 г.

Пример 11. Определите, какая масса олова будет содержаться в сульфиде олова SnS массой 300 мг, который в виде черного налета образуется на покрытых оловом консервных банках с бобами.

4. Вычисление по химическим уравнениям масс веществ по известному количеству вещества одного из вступающих или получающихся в реакции

Пример 1. При соединении паров серы с углеродом получают при высокой температуре сероуглерод СS₂, используемый для борьбы с филлоксерой на виноградниках. Составьте уравнение реакции и рассчитайте массу сероуглерода, если в реакции участвовала сера количеством вещества 7,4 моль.

_{Дано: ν (S)=7,4 моль.}

_{Найти: m (CS2) -?}

_{Решение: Вариант 1.}

_{Составим уравнение реакции и запишем данные задачи:}

_{7,4 моль m г.}

_{2S + C = CS2.}

_{Напишем математическую формулу расчета m (CS2):}

_{Анализ этой формулы показывает, что для ответа на вопрос задачи нужно найти количество вещества (CS2). Эту величину найдем согласно уравнения реакции:}

_{2 моль (S)---1 моль (CS2)}

_{7,4 моль (S)---х моль (CS2).}

_{Подставляем найденные величины ν (CS2) и М (CS2) в формулу расчета m (CS2): m (CS2) =3,7 моль · 76 г/моль = 281,2 г.}

_{Ответ: Масса сероуглерода равна 281,2 г.}

_{Вариант 2.}

_{Исходя из закона сохранения массы вещества при химических превращениях, утверждаем, что масса серы до реакции равна массе серы в продукте реакции.}

_{1. Определяем массу серы: m (S) = ν · М; m = 7,4 моль · 32 г/моль = 236,8 г.}

_{Следовательно, и в полученном сероуглероде серы содержится массой 236,8г}

_{2. Определяем массу сероуглерода:}

_{М(CS2) = 76 г/моль, т.е. сероуглерод количеством вещества 1 моль имеет массу 76 г.}

_{Составим соотношение: 76 г (CS2) содержит 2 х 36 г (S)}

_{х г (CS2) --- 236,8 г (S).}

_{Ответ: Масса сероуглерода равна 281,2 г.}

_{Пример 2. Для удаления избыточной завязи и цветов на яблонях в период цветения плодовые деревья опрыскивают водным раствором иодида калия KI. Определите необходимую массу йода для получения иодида калия количеством вещества 3 кмоль по химической реакции: I2 + К2S = 2КI + S.}

_{Дано: ν (КI) = 3 кмоль.}

_{Найти: m (КI) -?}

_{Решение: В уравнении реакции отметим данные задачи:}

_{m (кг) 3 кмоль}

_{I2 + К2S = 2КI + S.}

_{Запишем математическую формулу расчета m (I2): m (I2) = ν (I2) · М (I2).}

_{Неизвестную величину ν (I2) найдем согласно уравнения реакции:}

_{1 кмоль (I2) --- 2 кмоль (КI)}

_{х кмоль (I2) --- 3 кмоль (КI).}

_{Определяем массу йода:}

_{m (I2) = ν · М = 1,5 кмоль · 254 кг/кмоль = 381 кг.}

_{Ответ: Для получения иодида калия количеством вещества 3 кмоль необходимо затратить йод массой 381 кг.}

_{Пример 3. Для улучшения питательных свойств корм перед вскармливанием молодым животным обрабатывают щелочью NаОН, которая получается по следующему уравнению реакции: 2NаСl +2Н2О эл.ток 2NaOH + Сl2 + Н2. Какая масса щелочи образуется, если в реакции используется хлорид натрия количеством вещества 0,25 моль?}

_{Дано: ν (NаСl) = 0,25 моль.}

_{Найти: m (NаОН) -?}

_{Решение: 1. Над формулами веществ напишем данные задачи. Массу NаОН рассчитаем по формуле: m (NаОН) = ν (NаОН) · М(NаОН).}

_{0,25 моль m г}

_{2NаСI + 2Н2О эл. ток→2NаОН + Сl2 + Н2.}

_{2. Найдем ν (NаОН). По уравнению реакции видно, что из 2 моль NаСl образуется 2 моль NаОН. По условию количество вещества NаСl равно 0,25 моль. Значит из 0,25 моль NаСl образуется 0,25 моль NаОН.}

_{3. Находим массу NаОН, подставив найденные величины ν (NаОН) и М (NаОН): m (NаОН) = 0,25 моль · 40 г/моль = 10 г.}

_{Ответ: Масса NаОН равна 10 г.}

_{Пример 4. Для сохранения кукурузного силоса производят его обработку по всему объему углекислым газом СО2, который приводит к гибели гнилостных микроорганизмов в отсутствии кислорода. На основе реакции СаСО3=СаО+СО2 рассчитайте массу карбоната кальция СаСО3, необходимого для получения СО2 массой 30 кг, достаточного для обработки корма массой 100 кг.}

_{Пример 5. Какая масса меди вытеснится из раствора сульфата меди цинком количеством вещества 0,2 моль. Назовите продукты реакции, один из которых используют фермеры для борьбы с некоторыми вредителями и болезнями растений.}

_{Пример 6. Для газации зернохранилищ оксидом серы (IV) в целях истребления насекомых часто сжигают серу. Напишите уравнение реакции и рассчитайте массу серы, необходимую для получения SО2 количеством вещества 2250 моль. Какой объем зернохранилища будет обработан им при норме серы массой 24 г на 1м3 помещения.}

_{5. Вычисления по химическим уравнениям объема газов по известному количеству вещества одного из вступающих в реакцию или получающихся в результате ее.}

_{Пример 1. С поливной водой для улучшения структуры солонцовых и солонцеватых почв вносят сульфат железа (II), получаемый при взаимодействии железного лома с серной кислотой. Какой объем водорода (н.у.) выделяется при этом, если железный лом используется с содержанием железа количеством вещества 2 моль?}

_{Дано: ν (Fe) =2 моль.}

_{Vm =22,4 л/моль.}

_{Найти: V (Н2) н.у. -?}

_{Решение: 1. Объем водорода будем рассчитывать по формуле: V(Н2) = ν (Н2) · Vm}

_{2. Отмечаем неизвестную величину ν (Н2), которую определяем по уравнению реакции:}

_{2 моль х моль}

_{Fе + Н2SО4 → FеSО4 + Н2}

_{1 моль (Fе) --- 1 моль (Н2) -- согласно уравнения реакции.}

_{2 моль (Fе) --- х моль (Н2)}

_{3. Приводим расчет объема водорода:}

_{V (Н2) = 2 моль · 22,4 моль/л = 44,8 л (Н2).}

_{Ответ: При взаимодействии железа количеством вещества 2 моль с серной кислотой выделяется водород объемом 44,8 л.}

_{Пример 2. Растение листовой поверхностью 100 м2 поглощает при фотосинтезе такой объем углекислого газа, который получится при разложении карбоната кальция СаСО3 количеством вещества 11,36 моль. Определите объем поглощенного оксида углерода (IV) при н.у.}

_{Дано: ν (СаСО3) = 11,36 моль.}

_{Vm = 22,4 л/моль.}

_{Найти: V(СО2) н.у. -?}

_{Решение: 1. Объем углекислого газа определим по формуле: V(СО2) = ν (СО2) · Vm}

_{2. Искомую величину ν (СО2) определим по уравнению реакции разложения карбоната кальция:}

_{11,36 моль х моль}

_{СаСО3 = СаО + СО2}

_{1 моль 1 моль}

_{Из 1 моль (СаСО3) получаем 1 моль (СО2)}

_{а из 11,36 моль (СаСО3) получаем х моль (СО2)}

_{3. Вычисляем объем углекислого газа:}

_{V(СО2) = 11,36 моль · 22,4 л/моль = 254,46 л (СО2).}

_{Ответ: Листовая поверхность растений площадью 100 м2 поглощает при фотосинтезе углекислый газ объемом 254,46 л (н.у.).}

_{Пример 3. Азот предохраняет овощи и фрукты от гниения при хранении. Какой объем азота N2 можно получить при разложении нитрита аммония NН4NО2 количеством вещества 0,2 моль по уравнению реакции: NН4NО2 = N2 +2Н2О}

_{Дано: ν (NН4NО2) = 0,2 моль.}

_{Найти: V (N2) н.у. -?}

_{Решение: 1. Запишем уравнение реакции, отметив данные в условии величины:}

_{0,2 моль V л}

_{NН4NО2 → N2 + Н2О}

_{1 моль 1 моль.}

_{2. Объем азота вычисляем по формуле: V (N2) = ν (N2) · Vm}

_{3. Находим ν (N2). По уравнению реакции из нитрита аммония NН4NО2 количеством вещества 1 моль получается азот количеством вещества 1 моль. По условию задачи количество вещества NН4NО2 равно 0,2 моль. Следовательно, и количество вещества азота равно 0,2 моль.}

_{4. Находим объем азота, подставив ν (N2) и Vm:}

_{V(N2) = 0,2 моль · 22,4 л/моль = 4,48 л.}

_{Ответ: При разложении нитрита аммония количеством вещества 0,2 моль выделяется азот объемом 4,48 л.}

_{Пример 4. При заболевании крупного рогатого скота ящуром их поят прохладной водой с добавлением хлороводорода НСl. Рассчитайте объем хлора, необходимого для получения хлороводорода НСl количеством вещества 5 моль.}

_{Дано: ν (НСl) = 5 моль.}

_{Найти: V(Сl2) н.у.-?}

_{Решение: 1. Составим уравнение реакции и запишем над формулами веществ данные из условия задачи.}

_{V л 5 моль}

_{Н2 + Сl2 = 2НСl}

_{Расчет объема хлора выполним по формуле: V(Сl2) = ν (Сl2) · Vm.}

_{2. Найдем ν (Сl2). По уравнению реакции из 1 моль Сl2 получается 2 моль НСl. По условию задачи количество вещества НСl равно 5 моль, следовательно: ν (Сl2) = 5 моль : 2 = 2,5 моль.}

_{3. Определяем объем хлора: V(Сl2) = 2,5 моль ·22,4 л/моль = 56 л.}

_{Ответ: Для получения хлороводорода количеством вещества 5 моль необходимо взять хлор объемом 56 л.}

_{Пример 5. При окислении сероводорода H2S, предварительно отделенного от природного газа, получают серу, которая применяется для борьбы с кислой и черной ножкой капусты. Какой объем (н.у.) сероводорода и кислорода потребуется для получения серы количеством вещества 4,4 моль, достаточного для полива в смеси с водой 1 га пашни при высадке рассады в открытый грунт?}

_{Пример 6. Чтобы каменный уголь лучше горел, в котельных его смачивают водой. При высокой температуре печи, пары воды реагируют с углем образуя горючие газы – водород и угарный газ СО. Составьте уравнение реакции и рассчитайте объем водорода и угарного газа СО (н.у.), полученные при ''сгорании'' воды массой 36 кг.}

_{Пример 7. При взаимодействии цинка с хлороводородной кислотой выделился водород объемом 4,48 л. Вычислите массу второго продукта реакции, который используется для протравливания посевного материала против грибковых заражений.}

_{6. Вычисление по химическим уравнениям массы вещества или объема газов по известной массе или объему одного из вступающих в реакцию веществ или получающихся в результате ее}

_{Задачи данного типа решаются аналогично рассмотренным ранее двум предыдущим типам. Необходимо величину массы или объема вещества, данные в условии, перевести в величину количества вещества: и .}

_{Пример 1. Аммиак, образующийся при разложении карбоната аммония (NН4)2СО3 используется для консервирования зеленной массы в силосных ямах. Определите объем аммиака NН3 (н.у.), который получится при разложении карбоната аммония (NН4)2СО3 массой 240 кг по уравнению реакции: (NН4)2СО3 = 2NН3 ↑ + СО2↑ + Н2О.}

_{Дано: m ((NН4)2СО3) = 240кг.}

_{Найти: V(NН3) -?}

_{Решение: 1. Объем аммиака вычисляем по формуле: V(NН3) = ν (NН3) ·Vm.}

_{2. Запишем уравнение реакции для нахождения ν (NН3):}

_{240 кг V л}

_{(NН4)2СО3 =2NН3 ↑+СО2↑+Н2О}

_{По уравнению реакции из карбоната аммония (NН4)2СО3 количеством вещества 1 моль получается аммиак NН3 количеством вещества 2 моль.}

_{3. Определяем количество вещества (NН4)2СО3, данное в условии задачи по формуле: v = m / M; v ((NH4)2CO3) = 240 кг : 96 кг/кмоль = 2,5 кмоль}

_{4. Найдем ν (NН3):}

_{на 1 кмоль (NН4)2СО3 --- 2 кмоль NН3}

_{на 2,5 кмоль (NН4)2СО3 --- х кмоль NН3}

_{ν (NН3) = 5кмоль.}

_{5. Определим объем аммиака по формуле: V(NН3) = ν (NН3) · Vm.}

_{V (NН3) = 5 кмоль · 22,4 м3/кмоль =112 м3.}

_{Ответ: При разложении (NН4)2СО3 массой 240 кг выделяется аммиак объемом 112 м3.}

_{Пример 2. Гидроксид кальция, используемый в производстве сахара из сахарной свеклы, получают из оксида кальция. Рассчитайте массу Са(ОН)2, если для реакции имели оксид кальция массой 5600 кг.}

_{Дано: m (СаО) =5600кг.}

_{Найти: m (Са(ОН)2) -?}

_{Решение: 1. Запишем уравнение реакции, отметив данные в условии задачи величины:}

_{5600кг m кг}

_{СаО + Н2О = Са(ОН)2}

_{2. Расчет массы Са(ОН)2 будем вести по формуле:}

_{m (Са(ОН)2) = ν (Са(ОН)2) · М (Са(ОН)2)}

_{3. Вычислим ν (СаО) и по этой величине определим согласно уравнения реакции ν (Са(ОН)2):}

_{а) v (CaO) = m / M = 5600 кг : 56 кг/кмоль = 100 кмоль}

_{б) по уравнению реакции: ν (СаО) = ν (Са(ОН)2) =100 кмоль.}

_{4. Рассчитаем массу основания по формуле:}

_{m (Са(ОН)2) =100 кмоль · 74 кг/кмоль = 7400 кг.}

_{Ответ: Из оксида кальция массой 5600 кг получится гидроксид кальция массой 7400 кг.}

_{Пример 3. Какая масса гипохлорита кальция Са(СlО)2, сильного дезинфицирующего средства, может быть получена из хлора объемом 67,2 м3 по уравнению реакции:}

_{2Сl2 +2Са(ОН)2 → СаСl2 + Са(СlО)2 +2Н2О}

_{Дано: V(Сl2) = 67,2 м3}

_{Найти: m (Са(СlО)2) -?}

_{Решение: 1. Массу Са(СlО)2 рассчитаем по формуле:}

_{m(Са(СlО)2) = ν (Са(СlО)2) · М (Са(СlО)2).}

_{2. Неизвестную величину ν (Са(СlО)2) найдем по уравнению реакции, предварительно рассчитав ν (Сl2):}

_{2 кмоль (Сl2) --- 1 кмоль (Са(СlО)2) -- по уравнению реакции.}

_{3 кмоль (Сl2) --- х кмоль (Са(СlО)2)}

_{3. Рассчитаем m (Са(СlО)2), подставив в расчетную формулу ν и М (Са(СlО)2):}

_{m(Са(СlО)2) =1,5 кмоль · 143 кг/кмоль = 214,5 кг.}

_{Ответ: Из хлора объемом 67,2 кубических метров можно получить Са(СlО)2 массой 214,5 кг.}

_{7. Вычисление массовой доли (%) и массы вещества в растворе. Расчет молярной концентрации раствора}

_{Пример 1. Для подкормки комнатных растений готовят раствор нитрата калия. Вычислите массовую долю в процентах (%) соли в растворе, если в воде объемом 800 мл растворили КNО3 массой 1,6 г.}

_{Дано: V (Н2О) = 800 мл = 800 см3}

_{ρ(Н2О) = 1г/см3}

_{m (КNО3) = 1,6 г.}

_{Найти: ω%(КNО3) - ?}

_{Решение: 1. Записываем формулу для определения массовой доли ω% растворенного вещества в растворе:}

_{2. Проводим анализ формулы: какие величины известны, какие – неизвестны. Неизвестна масса раствора.}

_{mр-ра = m (КNО3) + m (Н2О);}

_{m(Н2О) = ρ ·V = 1г/см3 · 800 см3 = 800 г.}

_{mр-ра =1,6 г + 800 г = 801,6 г}

_{3. Рассчитаем массовую долю (%) КNО3 в растворе:}

_{Ответ: Массовая доля (%) КNО3 в растворе равна 0,2 %.}

_{Пример 2. Орошение зеленной массы люцерны раствором К2СО3 массовой долей 2 % ускоряет сушку сена. Определите массу карбоната калия, необходимого для приготовления раствора массой 400 кг, достаточного для обработки 1 га скошенной люцерны.}

_{Дано: ω% (К2СО3) = 2 %}

_{m р-ра = 400 кг.}

_{Найти: m (К2СО3) - ?}

_{Решение: 1. Записываем формулу для определения массовой доли ω% растворенного вещества в растворе и обозначим неизвестную величину в ней - m (К2СО3):}

_{2. Рассчитаем массу растворенного К2СО3:}

_{Ответ: В растворе массой 400 кг и массовой долей 2 % содержится карбонат калия массой 8 кг.}

_{Пример 3. Для дезинфекции раны у животных применяют йодную настойку, представляющую собой спиртовой раствор йода массовой долей 10%. Какая масса кристаллического йода и спирта потребуются для приготовления настойки массой 200 г?}

_{Дано: ω% (I2) = 10%}

_{m р-ра =200 г.}

_{Найти: m (I2) - ?}

_{m (спирта) - ?}

_{Решение: 1. Задачу решаем, используя формулу:}

_{2. Определяем массу йода в растворе:}

_{3. Зная, что m (р-ра) = m (в-ва) + m (р-ля), находим m (спирта), т.е. массу растворителя: m (спирта) = m (р-ра) – m ( I2 )}

_{m (спирта) = 200 г – 20 г =180 г.}

_{Ответ: Для приготовления настойки йода массой 200 г необходимо взять йод массой 20 г и спирт массой 180 г.}

_{Пример 4. Для улучшения питательных свойств соломы перед скармливании ее обрабатывают в течение 15 часов раствором едкого натра. Определите массовую долю (%) NаОН в растворе объемом 1,54 л (ρ = 1,525 кг/л), содержащего едкий натр массой 1,25 кг (на 1 т соломы).}

_{Пример 5. Перевариваемость животными буковых опилок достигает уровня хорошего сена после обработке их 9-процентной серной и 3-процентной азотной кислотами в термобарокамерах с последующей нейтрализацией кислот щелочью. Определите массу серной и азотной кислот для приготовления указанных растворов массой 20 кг.}

_{Пример 6. К раствору щелочи NаОН, которая используется для дезинфекции животноводческих помещений, объемом 400 мл, плотностью 1,1 г/см3 и массовой долей NаОН в растворе 0,15 добавили воду массой 60 г. Определите массовую долю NаОН в полученном растворе.}

_{Пример 7. Для получения хрустящей квашенной капусты в рассол добавляют раствор хлорида кальция. Рассчитайте молярную концентрацию этого раствора, если раствор объемом 250 мл содержит хлорида кальция массой 23 г.}

_{Запишем «дано» задачи и произведем расчет.}

_{Дано: m(СаСl2) = 23 г;}

_{Vр-ра(СаСl2) = 250 мл.}

_{Найти: Сm - ?}

_{Решение: 1. Запишем формулу расчета молярной концентрации раствора:}

_{2. Для решения задачи найдем ν (СаСl2), а объем раствора выразим в литрах: ; Vр-ра =250мл = 0,25 л.}

_{3. Проведем расчет Сm раствора:}

_{Сm = 0,207 моль : 0,25 л = 0,828 моль/л}

_{Ответ: Раствор молярной концентрацией 0,828 моль/л}

_{Пример 8. Для снятия кожицы с томатов используют горячий раствор питьевой соды NаНСО3 молярной концентрацией 0,45 моль/л. Определите массу NаНСО3 для приготовления раствора объемом 3 литра.}

_{Дано: Сm (NaHCO3) = 0,45 моль/л;}

_{Vр-ра =3 л.}

_{Найти: m (NаНСО3) - ?}

_{Решение: 1.Запишем формулу расчета Сm и выведем из нее искомую величину ν, затем m (NаНСО3):}

_;

_{2. Проведем расчет массы соды:}

_{Ответ: Масса NаНСО3 равна 113,4 г.}

_{Пример 9. Для уничтожения однолетних сорняков используют контактный гербецид роданид натрия NаСNS молярной концентрацией 0,003 моль/л. Рассчитайте массу роданида натрия в растворе объемом 7 л.}

_{8. Расчет объемных отношений газов по химическим уравнениям.}

_{Пример 1. Влажное сено хорошо сохраняется и имеет зеленый цвет при обработке его в стогу газообразным аммиаком NН3. Какой объем водорода потребуется для получения аммиака объемом 130 л (н.у.), достаточного для обработки сена люцерны массой 10 кг.}

_{Дано: V (NН3) н.у.=130 л.}

_{Найти: V (Н2) - ?}

_{Решение: 1. Записать закон объемных отношений в математической форме и отметить искомую величину - V(Н2).}

_{2. Записать уравнение реакции и отметить количество вещества, расходующегося водорода и получающегося аммиака: N2 + 3Н2 = 2 NН3}

_{3 моль 2 моль 3. Рассчитать V(Н2):}

_{Ответ: Для получения аммиака объемом 130 л (н.у.) требуется водород объемом 195 л.}

_{Пример 2. В фермерских хозяйствах этилен С2Н4 применяют для дозревания плодов. На основании объемных отношений газов определите, какой объем этилена сгорает, если образуется углекислый газ СО2 объемом 20 л и вода. Запишите уравнение реакции.}

_{Дано: V(СО2) н.у.=20 л.}

_{Найти: V(С2Н4) - ?}

_{Решение: 1. Известно, что при горении обычно образуются оксиды элементов, входящих в состав горящего вещества. Так при горении С2Н4 образуется углекислый газ и вода. Напишем уравнение реакции:}

_{С2Н4 +3О2 →2СО2+2Н2О}

_{По закону объемных отношений объемы реагирующих и получающихся газов пропорциональны количествам вещества этих газов (или их коэффициентам) в уравнении реакции:}

_{2. Из уравнения реакции горения этилена видно, что из 1 моль этилена получается 2 моль СО2. Следовательно:}

_{V(С2Н4) : V(СО2) =1 : 2}

_{3. Находим объем этилена:}

_{Ответ: Сгорает этилен объемом 10 л.}

_{Пример 3. В процессе горения водорода в хлоре образуется хлороводород, водный раствор которого – соляная кислота используется для орошения разнотравья при силосовании. Определите объем хлороводорода, полученного при расходе хлора объемом 44,8 м3.}

_{Дано: V(Cl2) = 44,8 м3.}

_{Найти: V(НСl) н.у. - ?}

_{Решение: 1. Запишем закон объемных отношений:}

_{2. Уравнение реакции: Н2 + Cl2 = 2 НCl}

_{1моль 2 моль}

_{3. Рассчитать V(НCl):}

_{Ответ: Объем хлороводорода, полученного при использовании хлора объемом 44,8 м3, равен 89,6 м3 (н.у.).}

_{Пример 4. Один гектар зерновых культур в процессе фотосинтеза за один день ассимилирует углекислый газ объемом 51 м3. Какой объем кислорода выделится в атмосферу, если учесть, что количество вещества поглощенного углекислого газа и выделившегося кислорода в этом процессе равны.}

_{Пример 5. Какой объем кислорода потребуется для полного сгорания в печи котельной ядовитого угарного газа СО объемом 20 м3.}

_{9. Вычисление относительной плотности газов}

_{Пример 1. Рассчитайте относительную плотность хлора по воздуху и ответьте, можно ли пользоваться газообразным хлором для уничтожения полевых грызунов в их норах.}

_{Дано: Мr (Сl2) =71;}

_{Мr (возд.) =29.}

_{Найти: Dвозд. (Сl2) – ? Решение:}

_{Ответ: Относительная плотность воздуха по хлору равна 2,45, т.е. хлор в 2,45 раза тяжелее воздуха, что является условием сохранения газа в норах и уничтожения грызунов.}

_{Пример 2. Для консервирования початков кукурузы в силосных емкостях используют нестойкое соединение - карбонат аммония (NН4)2СО3, разлагающийся по схеме: (NН4)2СО3→2NН3+СО2+Н2О. На основе расчета относительной плотности аммиака и углекислого газа по воздуху обоснуйте необходимость герметичного укрытия силосного бурта.}

_{Дано: Мr (NН3) =17;}

_{Мr (СО2) = 44;}

_{Мr (возд.) =29.}

_{Найти: Dвозд. (NН3) - ?}

_{Dвозд. (СО2) - ?}

_{Решение:}

_{Ответ: Аммиак легче воздуха, а углекислый газ тяжелее воздуха в 1,5 раза. Во избежание полного улетучивания аммиака бурты следует герметично укрывать.}

_{Пример 3. Рассчитайте относительную плотность хлороводорода по азоту, раствор которого в виде соляной кислоты используется при силосовании кормов.}

_{Дано: НСl}

_{Найти: Dазот. (НСl) - ?}

_{Решение:}

_{1. Запишем математическое выражение плотности одного газа по другому:}

_{2. Проведем расчет, подставив Мr (НСl) и Мr (N2):}

_{Ответ: D N 2 (НСl) равен 1,3.}

_{Пример 4. Вычислите относительную плотность газа по воздуху и его относительную молекулярную массу, если масса определенного объема газа равна 2,32 г, а масса такого же объема воздуха при тех же условиях равна 2,58 г.}

_{10. Вычисления по термохимическим уравнениям}

_{Пример 1. Термохимическое уравнение взаимодействия углерода с кислородом записывается так: С + О2 = СО2 + 409,2 кДж. Рассчитайте, какое количество теплоты выделится при сгорании углерода каменного угля массой 36 г.}

_{Дано: Q = +409,2 кДж;}

_{m(С) =36 г.}

_{Найти: Q1 - ?}

_{Решение: 1. Записываем уравнение реакции, отмечаем в нем данные задачи и известные величины:}

_{36 г х кДж}

_{С + О2 = СО2 + 409,2кДж}

_{1 моль 409,2 кДж}

_{2. Определяем количества вещества углерода, взятого для горения:}

_{3. Вычисляем количество теплоты при сгорании углерода количеством вещества 3 моль:}

_{1 моль (С) - 409,2 кДж}

_{3 моль (С) - х кДж (Q1)}

_{Ответ: При сгорании углерода каменного угля массой 36 г выделяется количество теплоты 1227,6 кДж.}

_{Пример 2. Для газации зернохранилищ в целях истребления насекомых получают SО2, исходя из нормы потребления SО2: 17 л на 1 м3 помещения. Рассчитайте по термохимическому уравнению S+О2 = SО2 + 297,1 кДж, какое количество теплоты (н.у.) выделиться при газации зернохранилища объемом 100 м3.}

_{Дано: Q = +297,1 кДж;}

_{V(помещ.) = 100 м3}

_{V(SO2) =17 л на 1 м3.}

_{Найти: Q1 - ?}

_{Решение: 1. Определим общий объем SО2, требуемый для газации зернохранилища объемом 100 м3: V = 100 ·17 л =1700 л (SО2).}

_{2. Записываем уравнение реакции, отмечаем в нем данные задачи:}

_{1700 л х кДж}

_{S + О2 = SО2 + 297,1 кДж}

_{3. Определяем количество вещества SО2, необходимого для газации помещения:}

_{4. Вычислим количество теплоты, выделившейся при получении SО2 количеством вещества 76 моль:}

_{1моль (SО2) - 297,1 кДж}

_{76 моль (SО2) - х кДж (Q1)}

_{Ответ: При газации оксидом серы (IV) помещения объемом 100 м3 выделится количество теплоты 2258 кДж.}

_{Пример 3. Оксид кальция, получаемый согласно термохимическому уравнению: СаСО3 = СаО +СО2 – 145,3 кДж, используют для штукатурных работ в строительстве. Подсчитайте, какое количество теплоты необходимо затратить для получения СаО массой 112 г.}

_{Пример 4. При ''дыхании'' почвы (микробов и корней растений) на 1 м² луга образуется углекислого газа массой 1,5 г. Какое количество теплоты выделяется при этом, если на образование углекислого газа количеством вещества 1 моль расходуется 409,2 кДж?}