К началу учебного года! Готовые материалы для учителей на каждый урок со скидкой от 30%

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Выбрать материалы

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Была в сети 04.04.2025 08:14

Кальнова Светлана Сергеевна

учитель химии и биологии

56 лет

3 577

16 511

Подписчики

Подписки

Местоположение

Россия, Тольятти

Специализация

Биология

Химия

Обо мне Блог Файлы Тесты Галерея Активность Награды

Методические рекомендации по решению задач по химии

Категория: Химия

15.11.2018 21:14

Учебник: Химия. 9 класс. Учебник. Габриелян О.С. М.: 2014 - 320с.

Настоящие методические указания являются логическким продолжением методических указаний к выполнению самостоятельной подготовки обучающихся к занятиям.

Просмотр содержимого документа
«Методические рекомендации по решению задач по химии»

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РЕШЕНИЮ РАСЧЁТНЫХ
ЗАДАЧ ПО ХИМИИ

Автор учитель химии высшей категории Кальнова С.С.

Содержание:

Введение 4

Роль и место расчётных задач в курсе химии 6

Классификация задач 7

Задачи, решаемые с использованием

химической формулы вещества или на вывод

формулы. 8

Задачи, для решения которых используют уравнение химической реакции. 12

Задачи, связанные с растворами или смесями веществ 17

Справочные данные 23

Литература 27

Введение

Настоящие методические указания являются логическим продолжением методических указаний к выполнению самостоятельной подготовки обучающихся к занятиям, выполнению практических и контрольной работы по химии. Примеры решения задач совпадают с выполнением лабораторной работы по теме «Приготовление растворов с заданной концентрацией» и предложенными задачами в каждой изученной темы нового материала.

Главная цель настоящих методических указаний – помочь студентам решить различные типы задач при подготовке к занятиям, лабораторным и контрольным работам.

Настоятельно рекомендуем студентам предварительно изучить теоретический материал по каждому разделу химии, используя учебную литературу по химии. Весь теоретический материал с формулами, определениями и т. д. по каждому разделу, необходимый для решения задач, можно найти и в учебной литературе по химии.

Для удобства пользования в настоящих методических указаниях приведены справочные данные.

При рассмотрении примеров обратите внимание, что практически везде используется международная система единиц (СИ); все физические величины, где это требуется, даны с соответствующими единицами измерения; во всех расчетных формулах величины подставлены без преобразований в необходимых единицах измерения.

Очень надеемся, что данные методические указания помогут вам успешно справиться с решением задач по химии.

ЖЕЛАЕМ УСПЕХА!

Роль и место расчётных задач в курсе химии

Химическая учебная задача – это модель проблемной ситуации, решение которой требует мыслительных и практических действий на основе знания законов, теорий и методов химии, направленная на закрепление, расширение знаний и развитие химического мышления.

Значение решения задач:

Во-первых, это практическое применение теоретического материала, приложение научных знаний на практике.
Решение задач как средство контроля и самоконтроля развивает навыки самостоятельной работы; помогает определить степень усвоения знаний и умений и их использования на практике; позволяет выявлять пробелы в знаниях и умениях учащихся и разрабатывать тактику их устранения.
Во-вторых, прекрасный способ осуществления межпредметных и курсовых связей, а также связи химической науки с жизнью.

Место задач в курсе химии:

При объяснении нового материала задачи помогают иллюстрировать изучаемую тему конкретным практическим применением, в результате учащиеся более осознанно воспринимают теоретические основы химии.
Самостоятельное решение задач способствует привлечению студентов к самостоятельной работе с использованием не только учебников, но и дополнительной литературы.
Решение задач – это мыслительный процесс.
С целью контроля и учета знаний лучшим методом также является расчетная задача, т.к. при ее решении можно оценить все качества ученика, начиная от уровня знания теории до умения оформлять решение в тетради.

Итак, решение задач:

учит мыслить, ориентироваться в проблемной ситуации;
проявляет взаимосвязь представлений и понятий;
ведет к лучшему пониманию учащимися химических явлений в свете важнейших теорий;
позволяет установить связь химии с другими предметами, особенно с физикой и математикой;
является средством закрепления в памяти учащихся химических законов и важнейших понятий;
служит одним из способов учета знаний и проверки навыков, полученных в процессе учения предмета;
воспитывает в процессе изучения у учащихся умение использовать полученные знания для решения практических проблем, тем самым связывая обучение с жизнью и деятельностью человека.

Классификация задач

На сегодняшний день не существует единого подхода к классификации химических задач. Окончательно разработанной классификации химических задач нет. В учебных пособиях по методике химии, специальных методических пособиях по решению задач и в статьях приводятся различные варианты классификации задач. Общепризнанной является классификация химических задач на качественные и количественные, которые решаются устным, письменным и экспериментальным способом:

Химические расчетные задачи можно условно разделить на три группы:

Задачи, решаемые с использованием химической формулы вещества или на вывод формулы.
Задачи, для решения которых используют уравнение химической реакции.
Задачи, связанные с растворами веществ.

Задачи, решаемые с использованием химической формулы вещества или на вывод формулы.

Задача 1. Сколько молекул озона О₃ содержится в 72 г его?

Дано:

m(О₃)= 72г

Решение

1) n (О₃)=m/ M= 72г:48г/моль=1,5моль

M(О₃)=16^.3= 48 г/моль

2) N (О₃)=n N_A= =1,5моль^.6,02^.10²³молекул^.моль^-1=9^.10²³молекул

Ответ: N (О₃)= 9^.10²³молекул

Найти:

N (О₃)-?

Задача 2. Какой объем занимают (при н.у.) 280 кг азота?

Дано:

m(N₂) = 280кг

Решение

n (N₂)=m/ M= 280кг:28кг/ кмоль =10кмоль

M (N₂) = 14^.2= 28 г/моль= 28кг/ кмоль

V (N₂)= n ^.V_м =10кмоль^.22,4м³/ кмоль=224 м³

Ответ: V (N₂)= 224 м³

Найти:

V (N₂) -?

Задача 3. Какую массу имеют 112л (при н.у.) углекислого газа?

Дано:

V (СО₂) = 112л

Решение

n (СО₂)=V/ V_м = 112л/ 22,4л/моль= 5 моль
m (СО₂) = n^.M= 5моль?(12+16^.2) г/ моль= 5^.44=220г

Ответ: m (СО₂) =220г

Найти:

m (СО₂)-?

Задача 4. Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу кислоты.

Дано:
w (О) = 42,67%

Решение:
Рассчитать молярную массу кислоты C_nН_2n (N Н₂) CОOH
w (О) =

M кислоты = 75 (г/моль)
Найти число атомов углерода в молекуле кислоты и установить её формулу М = 12 n + 2 n + 16 + 45 =75
14 n = 14, n = 1
Ответ: формула кислоты NН₂CН₂CОOH
М (NН₂CН₂ CОOH) = 75 г/моль

Вывести формулу соединения
C_nН_2n (N Н₂) CОOH

Задача 5. Определите молекулярную формулу вещества, при сгорании 9 г которого образовалось 17,6 г CO₂, 12,6 г воды и азот. Относительная плотность этого вещества по водороду — 22,5. Определить молекулярную формулу вещества.

Дано:
m (вещ) = 9г
m (CO₂) = 17,6г

m (Н₂О)= 12,6г

D (Н2) = 22,5

Решение

Схема реакции горения:
С_хН_уN_z + O₂ → CO₂ + H₂O + N₂
Находим какое количество вещества С и Н находится в CO₂ и H₂O

ν(CO₂) = m / M = 17,6 / 44 = 0,4 моль.
ν(Н₂О) = m / M = 12,6 / 18 * 2 = 1,4 моль.

Находим массу азота в исходном веществе.Для этого из массы всего исходного вещества надо вычесть массы С и Н.

m(C) = 0,4 • 12 = 4,8 г,
m(H) = 1,4 • 1 = 1,4 г

Масса всего вещества 9,8 г.

m(N) = 9 − 4,8 − 1,4 = 2,8 г ,
ν(N) = m /M = 2,8 / 14 = 0,2 моль.

C : H : N = 0,4 : 1,4 : 0,2 = 2 : 7 : 1
Простейшая формула — С₂Н₇N.
Истинная молярная масса
М = D_{по Н2} • М(Н₂) = 22,5 • 2 = 45 г/моль.
М (С₂Н₇N) = М истинной.

Ответ: С₂Н₇N.

Вывести формулу соединения
CхНу- ?

Примерные задачи:

Сколько молекул содержится в 11 г углекислого газа СО₂?
Сколько молекул содержится в 1 кмоль вещества7
Найдите массу 15 * 1023 молекул кислорода
Определите массу 1,5 моль воды.
Найдите объём, который при н.у. займут 3г. Водорода.
Рассчитайте массу 5л. (н.у.) серной кислоты.
В углеводороде массовая доля углерода равна 84%. Относительная плотность паров углеводорода равна 3, 45. Определите формулу углеводорода.
Массовая доля в углерода в углеводороде составляет 83,33%. Плотность паров углеводорода по водороду равна 36. Определите формулу.
При сжигании 29г углеводорода образовалось 88г углекислого газа и 45 г воды, относительная плотность вещества по воздуху равна 2. Найти молекулярную формулу углеводорода.
При сжигании 5,6 л (н.у.) газообразного органического вещества было получено 16,8 л (н.у.) углекислого газа и 13,5 г воды. Масса 1 л исходного вещества при н.у. равна 1,875 г. Найти его молекулярную формулу.

Задачи, для решения которых используют уравнение химической реакции.

Задача 1..Вычислите массу кислорода, выделившегося в

результате разложения воды массой 9 г.

Дано:

m(H2O) = 9 г

m(О2) - ?

М(H2O) = 18 г/моль

М(O2) = 32 г/моль

Решение

1.Составим уравнение реакции. Над формулами веществ запишем найденные количества веществ, а под формулами – стехиометрические соотношения по уравнению реакции

0,5 моль х моль

2H2O = 2H2 + O2

2 моль 1 моль

2. Вычислим количество вещества кислорода. Для этого составим пропорцию.

Следовательно, n(O2) = 0,25моль

Найдём массу кислорода, которую требуется вычислить.

m = n · M

m(O2) = 0,25 моль · 32г/моль = 8 г

Ответ: m(O2) = 8 г

Задача 2. Вычислите объём водорода (н.у.), выделившегося при взаимодействии 40,5 г алюминия с раствором серной кислоты.

Дано:
Дано:

m(Al) = 40,5 г

V(H2) - ?

М(Al) = 27 г/моль

Vm = 22,4 л/моль

Решение

1. Составим уравнение реакции. Над формулами веществ запишем найденные количества веществ, а под формулами – молярные соотношения по уравнению реакции

1,5 моль хмоль

2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

2 моль 3моль

2. Вычислим количество вещества водорода. Для этого составим пропорцию

Следовательно, n(H2) = 2,25 моль

3. Найдём массу водорода, которую требуется вычислить.

V = n · Vm

V(Н2) = 2,25 моль · 22,4 л/моль=50,4 л

Ответ: V(Н2) = 50,4 л.

Задача 3. Рассчитайте объём хлороводорода,

образовавшегося при взаимодействии 7 л водорода с хлором.

Дано:

V(H2) = 7 л

V(HСl) - ?

Решение.

1.Составим уравнение реакции. Над формулами веществ запишем данные об объёмах газообразных веществ, а под формулами – молярные соотношения по уравнению реакции, которые для газов, согласно закону Авогадро, равны их объёмным отношениям

7л х л

H2 + Cl2 → 2HCl

1 моль 2 моль

2. Вычислим объём хлороводорода. Для этого составим пропорцию.

Следовательно, V(HCl) = 14 л.

Ответ: V(HCl) = 14 л.

Задача 4. На 47 г оксида калия подействовали раствором, содержащим 40 г азотной кислоты. Найдите массу образовавшегося нитрата калия.

Дано:

m(K₂O) = 47 г,
m(HNO₃) = 40 г.m(КNO₃).

M_r(K₂O)= 94

M_r(HNO₃) =63

M_r(KNO₃) =101

Решение

1. Составим уравнение реакции. Над формулами веществ запишем данные

47г 40г Хг

K₂O + 2HNO₃ = 2KNO₃+ H₂O

1 моль 2 моль 2 моль

94г/моль 63г/моль 101г/моль

94г 126г 202г

Для удобства расчета за х₁ примем массу НNО₃ и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке.

47г К₂О – Х г HNO₃

94г К₂О – 126 г HNO₃

Х = 47* 126/94 = 63

2. Следовательно, азотная кислота дана в недостатке, т. к. по условию ее 40 г, а по расчету необходимо 63 г, поэтому расчет ведем по HNO₃:

40г HNO₃: - Х г KNO₃

126г НNO₃- 202гKNO₃

Х = 40 * 202/ 126 = 64г Ответ. m(КNO₃) = 6г

Примерные задачи:

1.Вычислите количество оксида алюминия, который образуется в результате сгорания 2,7 г порошка алюминия.

2. Рассчитайте массу сульфата натрия, который образуется при нейтрализации раствора, содержащего 80 г гидроксида натрия, раствором серной кислоты.

3. Вычислите объём (н. у.) и массу сернистого газа, который образуется при сгорании серы массой 8 г.

4. Вычислите объём водорода (н. у.), который образуется при взаимодействии 6,9 г натрия с водой.

5. На 24 г металлического магния подействовали 100 г 30%-го раствора соляной кислоты. Найдите массу образовавшегося хлорида магния.

6. На 36 г алюминия подействовали 64 г серы. Найдите массу образовавшегося сульфида алюминия.

7. На раствор, содержащий 53 г карбоната натрия, подействовали раствором, содержащим 49 г серной кислоты. Найдите массу образовавшейся соли.

8. На 40 г оксида меди(II) подействовали раствором серной кислоты, содержащим 49 г безводного вещества. Найдите массу образовавшейся соли.

Задачи, связанные с растворами или смесями веществ.

Задача 1. На 200 г 10%-го раствора серной кислоты подействовали оксидом алюминия. Найдите массу образовавшейся воды.

Дано:

m(р-р H₂SO₄) = 200 г,
W(H₂SO₄) = 10%,
m(Al₂O₃)

m(Н₂O).

M_r(H₂SO₄) = 98,

M_r(H₂O) = 18.

Решение

1. Рассчитаем массу серной кислоты в растворе

m(H₂SO₄) = 200•10/100 = 20 г.

2. Составим уравнение реакции. Над формулами веществ запишем данные

m=20г m=Х

3H₂SO₄ + Al₂O₃= Al₂(SO₄)₃+3Н₂О

3 моль 3 моль

М=98 М=18

m=294 m=54

3. Составляем пропорцию и решаем её.

20г H₂SO₄– Х г Н₂О

294г H₂SO₄– 54 г Н₂О

Х = 20г* 54г/ 294г = 3,7 г

Ответ. m(Н₂O) = 3,7г.

Задача 2 . Сколько граммов соли и воды нужно для приготовления 300г. 5% раствора?

Дано:

m(р-ра) = 300 г,
W(вещ-ва) = 5%

m(Н₂O) = ?

m(соли) = ?

Решение

1.Находим массу растворённого вещества, преобразовав формулу

W(вещ-ва) = m(вещ-ва)/ m(р-ра)

m(вещ-ва) = 5% * 300/100% = 15г.

2. Находим массу воды в растворе

m(Н₂O)= 300г – 15г = 285г

Ответ. m(вещ-ва) = 15г., m(Н₂O) = 285г.

Задача 3. Анализ атмосферы Венеры показал, что в 50 мл венерианского «воздуха» содержится 48,5 мл углекислого газа и 1,5 мл азота. Рассчитайте объемные доли газов в атмосфере планеты.

Дано:

V(смеси) = 50мл,

V(СО₂) = 48,5 мл,

V(N₂) = 1,5 мл.

(CO₂),

(N₂).

Решение

Рассчитаем объемную долю углекислого газа в смеси. По определению:

Вычислим объемную долю азота в смеси, зная, что сумма объемных долей газов в смеси равна 100%:

(угл. газа) + (азота) = 100%,

(азота) = 100% – (угл. газа) = 100% – 97% = 3%.

Ответ. (угл. газа) = 97%, (азота) = 3%.

Задача 4. При действии на смесь меди и железа массой 20 г избытком соляной кислоты выделилось 5,6 л газа (н.у.). Определить массовые доли металлов в смеси.

Дано:

Решение:

1. Находим количество водорода:
n = V / V_m = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль.

По уравнению реакции:

0,25

0,25

Fe +

2HCl = FeCl₂ +

H₂

1 моль

1 моль
Количество железа тоже 0,25 моль. Можно найти его массу:
m_Fe = 0,25 • 56 = 14 г.
Теперь можно рассчитать массовые доли металлов в смеси:
ω_Fe = m_Fe/m_{всей смеси} = 14 / 20 = 0,7 = 70%

Ответ: 70% железа, 30% меди.

Примерные задачи:

1. Объемная доля метана в природном газе составляет 92%. Какой объем этой газовой смеси будет содержать 4,6 мл метана?

2. Смешали 6 л кислорода и 2 л углекислого газа. Найдите объемную долю каждого газа в полученной смеси.

3. Найдите массу воды и лимонной кислоты, необходимую для приготовления 50 г 5%-го раствора.

4. Из 240 г 3%-го раствора питьевой соды выпарили 80 г воды. Найдите массовую долю соды в полученном растворе.

5. К 150 г 20%-го раствора сахара добавили 30 г сахара. Найдите массовую долю вещества в полученном растворе.

6. Смешали 60 г 30 %-го раствора и 170 г 45 %-го раствора. Определите массовую долю растворенного вещества в новом растворе.

7. Какую массу 25 %-го раствора необходимо добавить к 220 г 40 %-го раствора, чтобы массовая доля растворенного вещества стала равной 30 %?

8. При действии на смесь алюминия и железа массой 11 г избытком соляной кислоты выделилось 8,96 л газа (н.у.). Определить массовые доли металлов в смеси.

9. 16 г смеси цинка, алюминия и меди обработали избытком раствора соляной кислоты. При этом выделилось 5,6 л газа (н.у.) и не растворилось 5 г вещества. Определить массовые доли металлов в смеси.

10. На смесь железа, алюминия и меди подействовали избытком холодной концентрированной серной кислоты. При этом часть смеси растворилась, и выделилось 5,6 л газа (н.у.). Оставшуюся смесь обработали избытком раствора едкого натра. Выделилось 3,36 л газа и осталось 3 г не растворившегося остатка. Определить массу и состав исходной смеси металлов.

Справочные данные.

Условные обозначения, названия и единицы физических величин

Физическая величина	Обозначение	Единица измерения
Время	t	с
Давление	P	Па, кПа
Количество вещества	n	моль
Масса вещества	M	г, кг
Массовая доля	w	безмерная
Молярная масса	M	г/ моль, кг/ кмоль
Молярный объём	Vm	л/ моль
Объём вещества	V	л, м³
Объёмная доля		безмерная
Относительная атомная масса	Ar	безмерная
Относительная молекулярная масса	Mr	безмерная
Относительная плотность газа А по газу В	D_B(A)	безмерная
Плотность вещества	p	г/ мл,
Постоянная Авогадро	N_A	1/ моль
Температура абсолютная	T	К (кельвин)
Температура по шкале Цельсия	t	С⁰ (градус Цельсия)
Тепловой эффект химической реакции	Q	кДж/ моль

Физические формулы, используемые для решения расчётных задач

N_A= 6,02 • 10²³ N = N_A•n

Vm = 22,4 л / моль=22,4 м³/кмоль

M = Mr m = M . n

W(вещ-ва) = m(вещ-ва)/ m(р-ра)

m = • V V = m /

V₁

P = m/V = V₂

Литература

1. Габриелян О.С. Программа курса химии для 10-11 классов общеобразовательных учреждений. М. Дрофа 2006г.

2. Габриелян О.С. Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. Дрофа. М. 2005г.

3. Горбунцова С.В. Тесты по основным разделам школьного курса хииии. 10-11 классы.ВАКО, Москва,2006г.

4. Горковенко М.Ю.Поурочные разработки по химии. К учебникам О.С.Габриеляна, Л.С.Гузея, В.В.Сорокина, Р.П.Суровцевой и Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана. 10-11 класс. ВАКО, Москва, 2004г.