Задачи на расчёт массы и массовой доли вещества

Важно знать! Как научиться решать задачи по химии.

Задача 1-10. Сколько граммов кислорода можно получить при нагревании 25 г перманганата калия, если реакция разложения протекает с выходом 86% ?

Решение. Выход реакции η определяется как отношение практически полученной массы продукта к теоретической массе, рассчитанной по уравнению реакции:
η = (m_практ / m_теор) • 100%
Выход дан в условии задачи, а теоретическую массу кислорода рассчитаем по уравнению реакции:
2KMnO₄ = К₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑.
v(KMnO₄) = m(KMnO₄) /M (KMnO₄) = 25 / 158 = 0,16 моль.
В уравнении реакции разложения коэффициент перед O₂ в 2 раза меньше, чем коэффициент перед KMnO₄, поэтому количество вещества кислорода также в 2 раза меньше:
v(O₂) = v(KMnO₄) / 2 = 0,08 моль.
Теоретически возможная масса кислорода
m_теор(O₂) = v(O₂) • М(O₂) = 0,08 • 32 = 2,56 (г).
Согласно уравнению реакции
из 2 моль (2 • 158 = 316 г) KMnO₄ образуется 1 моль (32 г) O₂;
из 25 г KMnO₄ ->>- x г O₂.
x = 25 • (32 / 316) = 2,56 (г)
Практическую массу кислорода находим, умножая теоретическую на выход:
m_практ(O₂) = m_теор(O₂) • η = 2,56 • 0,86 = 2,2 (г)
Ответ: 2,2 г O₂.

Задача 1-11. Рассчитайте массовые доли веществ в смеси этилового спирта и воды, в которой число атомов кислорода в 2,5 раза больше числа атомов углерода.

Решение. Стандартный способ решения расчетных задач на установление состава смеси состоит в том, чтобы обозначить количества
веществ через неизвестные переменные и составить для них систему уравнений.
Пусть моль, моль. По условию общее число атомов кислорода (из этилового спирта и воды) в 2,5 раза больше числа атомов углерода (из этилового спирта):

Теперь надо выразить количества атомов через количества молекул, т. е. через x и y. В молекуле содержится один атом , поэтому в х моль содержится столько же, т. е. x моль ; в y моль содержится y моль : Углерод содержится только в этиловом спирте: в молекуле содержится два атома , поэтому в x моль содержится в два раза больше, т. е. 2x моль : . Подставим эти количества атомов в условие задачи:
,
откуда .
Число молекул воды в смеси в 4 раза больше числа молекул спирта.
Массы веществ можно выразить черед количества вещества и учесть соотношение между x и y:
;
;
.
При расчете массовых долей переменная x сокращается, и мы еще раз убеждаемся, что массовая доля вещества не зависит от общего количества смеси:
;
.
Ответ:
[Сборник задач и упражнений по химии: Школьный курс / В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко]

Массовая доля. Расчеты по химическим формулам. Задачи по химии. Решение задач на растворы (массовая доля).

Видео ютуб канала "День знаний"