1. Задача 1

Рас­смот­рим ре­ше­ние несколь­ких задач, в ко­то­рых необ­хо­ди­мо опре­де­лить массу про­дук­ту ре­ак­ции, если из­вест­на масса ис­ход­но­го ве­ще­ства и мас­со­вая доля при­ме­сей в нем.

ЗА­ДА­ЧА 1. На 1 кг лома, со­дер­жа­ще­го 96 % же­ле­за, по­дей­ство­ва­ли раз­бав­лен­ной сер­ной кис­ло­той. Вы­чис­ли­те массу об­ра­зо­вав­ше­го­ся суль­фа­та же­ле­за (II).

1. За­пи­шем урав­не­ние ре­ак­ции между же­ле­зом и раз­бав­лен­ной сер­ной кис­ло­той:

Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂

2. За­пи­шем над фор­му­ла­ми ве­ществ, что дано и тре­бу­ет­ся найти по усло­вию за­да­чи:

96%, 1 кг                                х г

Fe     +    H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂

3. Опре­де­лим массу чи­сто­го же­ле­за в ломе. Для этого пре­об­ра­зу­ем фор­му­лу для вы­чис­ле­ния мас­со­вой доли ком­по­нен­та смеси, вы­ра­зив массу же­ле­за:

ω(Fe/лом) = m (Fe):m(лом)

m(Fe) = m(лом)·ω

Под­ста­вим числа в фор­му­лу, пе­ре­ве­дя кг в грам­мы:

m(Fe) = 1000г · 0,96 = 960 г

4. Вы­чис­лим ко­ли­че­ство ве­ще­ства же­ле­за:

n(Fe) = m(Fe) : M(Fe) = 960 г : 56 г/моль = 17,14 моль

5. Со­ста­вим про­пор­цию:

По урав­не­нию: 1 моль же­ле­за – 1 моль суль­фа­та же­ле­за (II)

По усло­вию:     17,14 моль же­ле­за – х моль

6. Со­ста­вим и решим урав­не­ние:

х=17,14·1:1 = 17,14 моль

7. Опре­де­лим массу суль­фа­та же­ле­за (II):

m(FeSO₄) = n(FeSO₄) · M(FeSO₄) = 17,14 моль · (56+32+64)г/моль = 2605,7 г =2,6 кг

Ответ: 2,6 кг суль­фа­та же­ле­за (II).

Рис. 1. Оформ­ле­ние усло­вия и ре­ше­ния за­да­чи 1

 2. Задача 2

ЗА­ДА­ЧА 2. Какая масса уг­ле­кис­ло­го газа по­лу­чит­ся при сжи­га­нии 64 г ме­та­на, со­дер­жа­ще­го 10 % при­ме­сей?

1. За­пи­шем урав­не­ние ре­ак­ции между ме­та­ном и кис­ло­ро­дом:

CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O

2. За­пи­шем над фор­му­ла­ми ве­ществ, что дано и тре­бу­ет­ся найти по усло­вию за­да­чи:

10%, 64г                       х г

CH₄   +  2O₂ = CO₂ + 2H₂O

3. Опре­де­лим массу чи­сто­го ме­та­на. Для этого пре­об­ра­зу­ем фор­му­лу для вы­чис­ле­ния мас­со­вой доли ком­по­нен­та смеси, вы­ра­зив массу ме­та­на:

ω(СН₄/смесь) = m (СН₄):m(смесь)

m (СН₄) = m(смесь)·ω

Мас­со­вая доля чи­сто­го ме­та­на в смеси равна раз­но­сти между 100% и мас­со­вой долей при­ме­сей, т.е. 10 %:

ω(СН₄/смесь) = 100% - 10% = 90%

Под­ста­вим числа в фор­му­лу:

m(СН₄) = 64г · 0,9 = 57,6 г

4. Вы­чис­лим ко­ли­че­ство ве­ще­ства ме­та­на:

n(СН₄) = m(СН₄) : M(СН₄) = 57,6 г : 16 г/моль = 3,6 моль

5. Со­ста­вим про­пор­цию:

По урав­не­нию: 1 моль ме­та­на – 1 моль уг­ле­кис­ло­го газа

По усло­вию:     3,6 моль ме­та­на – х моль

6. Со­ста­вим и решим урав­не­ние:

х=3,6·1:1 = 3,6 моль

7. Опре­де­лим массу уг­ле­кис­ло­го газа:

m(СO₂) = n(СО₂) · M(СО₂) = 3,6 моль · (12+16·2)г/моль =158,4 г

Ответ: 158,4 г уг­ле­кис­ло­го газа.

Рис. 2. Оформ­ле­ние усло­вия и ре­ше­ния за­да­чи 2