Возьмём 100 л, тогда его состав будет 8 л. SO₂ 12л -- О₂ 80 л. -- N₂ 2SO₂ + O₂ = 2SO₃ n(SO₂)/2= n(O₂) = n(SO₃)/2 V₁(SO₂) = 0,88*8л. = 7,04 л.-- прореагировала с кислородом, тогда Согласно закону Гей-Люссака с 7,04 л. SO₂ прореагирует 3,52 л. кислорода (то есть в 2 раза меньше) V₂(SO₂) = V(SO₂)- V₁(SO₂) = 8 л. - 7,04 л. = 0.96л. -- осталось в смеси SO₂ V₂(O₂) = V(O₂)- V₁(O₂) = 12 л. - 3,52 л. = 8,48 л. -- осталось в смеси O₂ Итого в смеси V(смеси) = V(N₂) + V₂(SO₂) + V₂(O₂) + V(SO₃) V(смеси) = 80 л+ 0,96л + 8,48 л. + 7,04 л. = 96,48 л. φ(N₂) = V(N₂)/V(смеси) *100% = 80 л/96,48л*100% = 82,92% φ(SO₂) = V(SO₂)/V(смеси) *100% = 0,96л/96,48л*100%= 0,995% φ(SO₃) = V(SO₃)/V(смеси)*100% = 7,04 л/96,48 л.*100% = 7,3% φ(O₂) = V(O₂)/V(смеси)*100% = 8,48/96,48 л*100% = 8,79%
Над уравнением реакции напишите рассчитанные количества вещества. Под уравнением - количества вещества согласно стехиометрическим коэффициентам.
0,25 моль 0,6 моль
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
1 моль 2 моль
4.
Определите вещество, взятое в недостатке, сравнив отношения взятых количеств веществ к стехиометрическим коэффициентам.
0,25/1<0,6/2 . Следовательно, в недостатке взята азотная кислота. По ней и будем определять массу продукта.
5.
Под формулой нитрата кальция (Ca(NO3)2) в уравнении проставьте: а) количество вещества, согласно стехиометрического коэффициента; б) произведение молярной массы на количество вещества. Над формулой (Са (NO3)2) - х г.
0,25 моль 0,6 моль х г
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
1 моль 2 моль 1 моль
1×164 г
6.
Составьте пропорцию
0,25/1=х/164
7.
Определите х
х = 41 г
8.
Запишите ответ.
ответ: масса соли (Ca(NO3)2) составит 41 г.
Вторая на выход, уравнение реакции: C2H2+H2O=CH3CHO Решается так: Алгоритм 19. Определение выхода продукта реакции в % от теоретически возможного
Задание: Вычислить выход нитрата аммония (NH4NO3) в % от теоретически возможного, если при пропускании 85 г аммиака (NH3) в раствор азотной кислоты (HNO3), было получено 380 г удобрения.
№ п/п
Последовательность действий
Выполнение действий
1.
Записать уравнение химической реакции и расставить коэффициенты
NH3 + HNO3 = NH4NO3
2.
Данные из условия задачи записать над уравнением реакции.
m=85 г mпр. =380 г
NH3 + HNO3 = NH4NO3
3.
Под формулами веществ написать количество вещества согласно коэффициентам; произведение количества вещества на молярную массу вещества
m=85 г m=380 г
NH3 + HNO3 = NH4NO3
1моль 1 моль
1×17 г 1×80 г
4.
Практически полученная масса нитрата аммония известна (380 г). С целью определения теоретической массы нитрата аммония составить пропорцию
85/17=х/380
5.
Решить уравнение, определить х.
х=400 г теоретическая масса нитрата аммония
6.
Определить выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножить на 100%
8 л. SO₂
12л -- О₂
80 л. -- N₂
2SO₂ + O₂ = 2SO₃
n(SO₂)/2= n(O₂) = n(SO₃)/2
V₁(SO₂) = 0,88*8л. = 7,04 л.-- прореагировала с кислородом, тогда
Согласно закону Гей-Люссака с 7,04 л. SO₂ прореагирует 3,52 л. кислорода (то есть в 2 раза меньше)
V₂(SO₂) = V(SO₂)- V₁(SO₂) = 8 л. - 7,04 л. = 0.96л. -- осталось в смеси SO₂
V₂(O₂) = V(O₂)- V₁(O₂) = 12 л. - 3,52 л. = 8,48 л. -- осталось в смеси O₂
Итого в смеси
V(смеси) = V(N₂) + V₂(SO₂) + V₂(O₂) + V(SO₃)
V(смеси) = 80 л+ 0,96л + 8,48 л. + 7,04 л. = 96,48 л.
φ(N₂) = V(N₂)/V(смеси) *100% = 80 л/96,48л*100% = 82,92%
φ(SO₂) = V(SO₂)/V(смеси) *100% = 0,96л/96,48л*100%= 0,995%
φ(SO₃) = V(SO₃)/V(смеси)*100% = 7,04 л/96,48 л.*100% = 7,3%
φ(O₂) = V(O₂)/V(смеси)*100% = 8,48/96,48 л*100% = 8,79%
задача на избыток-недостаток, решается так:
Алгоритм 23. Определение массы продукта, если один из реагентов взят в избытке
Задание: 14 г оксида кальция (СаО) обработали раствором, содержащем 37,8 г азотной кислоты (HNO3). Вычислите массу продукта реакции.
№ п/п
Последовательность действий
Выполнение действий
1.
Запишите уравнение реакции, расставьте коэффициенты
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
2.
Определите количества реагентов по формуле: n=m/M
n(CaO) = 14/56=0,25 моль; n(HNO3) = 37,8/63=0,6 моль
3.
Над уравнением реакции напишите рассчитанные количества вещества. Под уравнением - количества вещества согласно стехиометрическим коэффициентам.
0,25 моль 0,6 моль
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
1 моль 2 моль
4.
Определите вещество, взятое в недостатке, сравнив отношения взятых количеств веществ к стехиометрическим коэффициентам.
0,25/1<0,6/2 . Следовательно, в недостатке взята азотная кислота. По ней и будем определять массу продукта.
5.
Под формулой нитрата кальция (Ca(NO3)2) в уравнении проставьте: а) количество вещества, согласно стехиометрического коэффициента; б) произведение молярной массы на количество вещества. Над формулой (Са (NO3)2) - х г.
0,25 моль 0,6 моль х г
CaO + 2HNO3 = Сa(NO3)2 + H2O
1 моль 2 моль 1 моль
1×164 г
6.
Составьте пропорцию
0,25/1=х/164
7.
Определите х
х = 41 г
8.
Запишите ответ.
ответ: масса соли (Ca(NO3)2) составит 41 г.
Вторая на выход, уравнение реакции: C2H2+H2O=CH3CHO
Решается так:
Алгоритм 19. Определение выхода продукта реакции в % от теоретически возможного
Задание: Вычислить выход нитрата аммония (NH4NO3) в % от теоретически возможного, если при пропускании 85 г аммиака (NH3) в раствор азотной кислоты (HNO3), было получено 380 г удобрения.
№ п/п
Последовательность действий
Выполнение действий
1.
Записать уравнение химической реакции и расставить коэффициенты
NH3 + HNO3 = NH4NO3
2.
Данные из условия задачи записать над уравнением реакции.
m=85 г mпр. =380 г
NH3 + HNO3 = NH4NO3
3.
Под формулами веществ написать количество вещества согласно коэффициентам; произведение количества вещества на молярную массу вещества
m=85 г m=380 г
NH3 + HNO3 = NH4NO3
1моль 1 моль
1×17 г 1×80 г
4.
Практически полученная масса нитрата аммония известна (380 г). С целью определения теоретической массы нитрата аммония составить пропорцию
85/17=х/380
5.
Решить уравнение, определить х.
х=400 г теоретическая масса нитрата аммония
6.
Определить выход продукта реакции (%), отнеся практическую массу к теоретической и умножить на 100%
h=mпр. /mтеор. =(380/400)×100%=95%
7.
Записать ответ.
ответ: выход нитрата аммония составил 95%.