Обчислення в хімії – Розв’язування задач за рівняннями реакцій

Пояснення

ТЕМА: Органічна хімія. Нітрогеновмісні органічні сполуки. Аміни.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей амінів і вміння складати та інтерпретувати рівняння реакцій за їхньої участі, застосовувати наслідки із закону Авогадро для хімічних розрахунків.

Продуктами згоряння метиламіну є карбон(ІV) оксид, вода й азот:

Відповідь: A.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати об’єм газуватого реагенту за відомим об’ємом газуватого продукту реакції.

Дано:
\(V(\mathrm{C_3H_6})=4\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{C_3H_6})=V_m(\mathrm{O_2})=22,44\ \text{л/моль}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 18.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями об’єму газуватого реагенту за відомим об’ємом іншого газуватого реагенту, що містить домішки.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати за хімічним рівнянням об’єму газуватого реагенту за відомим об’ємом іншого газуватого реагенту, що містить домішки.

Дано:
\(V(\mathrm{CH_4})+V(\mathrm{CO_2})=10\ \text{м}^3\)
\(w(\mathrm{CH_4})=0,7\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 14.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення відносного виходу продукту реакції.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати відносний вихід продукту реакції.

Дано:
\(m(\mathrm{C_6H_5CH_3})=46\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{C_6H_5CH_3})=92\ \text{г/моль}\)
\(m(\mathrm{C_6H_4CH_3Br})_{\text{практ.}}=68,4\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{C_6H_4CH_3Br})=171\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(\mathbf{\eta}(\mathrm{C_6H_4CH_3Br})\ -\ ?\)

Відповідь: 80.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення за термохімічними рівняннями.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати тепловий ефект хімічної реакції.

Дано:
\(m(\mathrm{Zn})=6,5\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{Zn})=65\ \text{г/моль}\)
\(Q*=34,9\ \text{кДж}\)

Знайти:
\(Q\ -\ ?\)

Відповідь: 698.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за рівнянням реакції об’єму газуватого реагенту за масою іншого реагенту.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати за рівнянням реакції об’єм газуватого реагенту за масою іншого реагенту.

Дано:
\(m(\mathrm{FeS_2})=6\ \text{кг}\)
\(M(\mathrm{FeS_2})=120\ \text{кг/кмоль}\)
\(V_m(\mathrm{O_2})=22,4\ \text{л/моль}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 3080.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічним рівнянням об’єму газуватого реагенту за відомим об’ємом іншого газуватого реагенту.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати за хімічним рівнянням об’єм газуватого реагенту за відомим об’ємом іншого газуватого реагенту.

Дано:
\(V(\mathrm{CH_3OH})=2\ \text{л}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 3.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Визначення складу суміші.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати склад суміші.

Дано:
\(m(\mathrm{Al})+m(\mathrm{Cu})=20\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{H_2})=6,72\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{Al})=27\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(w(\mathrm{Cu})\ -\ ?\)

Відповідь: 73.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічним рівнянням маси реагенту за відомим об’ємом іншого реагенту.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати за хімічним рівнянням масу реагенту за відомим об’ємом іншого реагенту.

Дано:
\(V(\mathrm{C_2H_4})=28\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{C_2H_4})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{Br_2})=160\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{Br_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 200.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масову частку хімічного елемента в речовині за її формулою.

Дано:
\(m(\mathrm{Li_2O})=15\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{Li_2O})=30\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{LiOH})=24\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{H_2O})=18\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{H_2O})\ -\ ?\)

Відповідь: 45.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{EO})=45\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{E})=35\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{O})=16\ \text{г/моль}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)

1. Знайти:
\(M(\mathrm{E})\ -\ ?\)

2. Знайти:
\(V(\mathrm{H_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 1. 72. 2. 14.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(\mathbf{\varphi}(\mathrm{CH_4})=0,96\)
\(V(\mathrm{CH_4})+V(\text{домішки})=1000\ \text{м}^3\)
\(\mathbf{\eta}(\mathrm{C_2H_2})=0,1\)

Знайти:
\(V_{\text{практ.}}(\mathrm{C_2H_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 48.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(w(\mathrm{HNO_3})=0,5\)
\(m(\mathrm{KOH})=112\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{HNO_3})=63\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{KOH})=56\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(\left(m(\mathrm{HNO_3})+m(\mathrm{H_2O})\right)\ -\ ?\)

Відповідь: 252.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{Zn})=130\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{Zn})=65\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{Cu})=64\ \text{г/моль}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)

1. Знайти:
\(n(\mathrm{H_2})\ -\ ?\)

2. Знайти:
\(m(\mathrm{Cu})\ -\ ?\)

Відповідь: 1. 2. 2. 128.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=4,3\ \text{г}\)
\(n(\mathrm{H_2O})=0,35\ \text{моль}\)
\(V(\mathrm{CO_2})=6,72\ \text{л}\)
\(D_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=43\)
\(V_m(\mathrm{CO_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{O})=16\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{CO_2})=44\ \text{г/моль}\)

1. Знайти:
\((x+y+z)\ -\ ?\)

2. Знайти:
\(n(\text{ізомерів}\ \mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)\ -\ ?\)

Ізомери складу \(\mathrm{C_6H_{14}}\) зображено на рисунку 1.

Рис. 1. Ізомери складу \(\mathrm{C_6H_{14}}\). 1. Гексан. 2. 2-Метилпентан. 3. 3-Метилпентан. 4. 2,2-Диметилбутан. 5. 2,3-Диметилбутан

Відповідь: 1. 20. 2. 5.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння виводити молекулярну формулу речовини.

Дано:
\(m(X)=14\ \text{г}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{Cu})=64\ \text{г/моль}\)
\(V(\mathrm{H_2})=5,6\ \text{л}\)

1. Знайти:
\(M(X)\ -\ ?\)

2. Знайти:
\(m(\mathrm{Cu})\ -\ ?\)

Відповідь: 1. 56. 2. 16.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння виводити молекулярну формулу речовини.

Дано:
\(m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=2,8\ \text{г}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(V(\mathrm{H_2})=1,12\ \text{л}\)

1. Обчислити:
\(M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})\ -\ ?\)

\begin{gather*} n(\mathrm{H_2})=1,12\ \text{л}:22,4\ \text{л/моль}\\[7pt] n(\mathrm{H_2})=0,05\ \text{моль}\\[7pt] n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=n(\mathrm{H_2})\\[7pt] \underline{\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}}+\underline{\mathrm{H_2}}\rightarrow \mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x+2}\\[7pt] n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=n(\mathrm{H_2})=0,05\ \text{моль}\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}):n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=2,8\ \text{г}:0,05\ \text{моль}\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=56\ \text{г/моль} \end{gather*}

2. Обчислити:
\(3x\ -\ ?\)

\begin{gather*} M_r(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=xA_r(\mathrm{C})+2xA_r(\mathrm{H})\\[7pt] 12x+1\cdot 2x=56\\[7pt] 14x=56\\[7pt] x=4\\[7pt] 3x=12. \end{gather*}

Відповідь: 1. 56. 2. 12.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати маси / об’єми реагентів і продуктів реакцій за хімічними рівняннями.

Дано:
\(m(\mathrm{CH_3COONa})=8,2\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{CH_3COONa})=82\ \text{г/моль}\)
\(V_m(\mathrm{CH_4})=22,4\ \text{л/моль}\)

1. Обчислити:
\(V(\mathrm{CH_4})\ -\ ?\)

\begin{gather*} n(\mathrm{CH_3COONa})=m(\mathrm{CH_3COONa}):M(\mathrm{CH_3COONa})\\[7pt] n(\mathrm{CH_3COONa})=8,2:82 \text{г/моль}\\[7pt] n(\mathrm{CH_3COONa})=0,1\ \text{моль}\\[7pt] \mathrm{\underline{CH_3COONa}+NaOH\rightarrow \underline{CH_4}\uparrow +\ Na_2CO_3}\\[7pt] n(\mathrm{CH_4})=n(\mathrm{CH_3COONa})=0,1\ \text{моль}\\[7pt] V(\mathrm{CH_4})=n(\mathrm{CH_4})V_m(\mathrm{CH_4})\\[7pt] V(\mathrm{CH_4})=0,1\ \text{моль}\cdot 22,4\ \text{л/моль}\\[7pt] V(\mathrm{CH_4})=2,24\ \text{л}=2240\ \text{мл} \end{gather*}

2. Обчислити:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

\begin{gather*} \mathrm{\underline{CH_4}+\underline{\underline{2O_2}}\rightarrow CO_2+2H_2O}\\[7pt] n(\mathrm{Fe})=n(\mathrm{H_2})=0,25\ \text{моль}\\[7pt] V(\mathrm{O_2})=2\cdot 2240\ \text{мл}\\[7pt] V(\mathrm{O_2})=4480\ \text{мл} \end{gather*}

Відповідь: 1. 2240. 2. 4480.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{Cu_2S})+m(\text{домішки})=200\ \text{кг}\)
\(m(\mathrm{CuO})=120\ \text{кг}\)
\(M(\mathrm{CuO})=80\ \text{кг/кмоль}\)
\(M(\mathrm{Cu_2S})=160\ \text{кг/кмоль}\)

Знайти:
\(w(\mathrm{Cu_2S})\ -\ ?\)

\begin{gather*} n(\mathrm{CuO})=m(\mathrm{CuO}):M(\mathrm{CuO})\\[7pt] n(\mathrm{CuO})=120\ \text{кг}:80\ \text{кг/кмоль}\\[7pt] n(\mathrm{CuO})=1,5\ \text{кмоль}\\[7pt] \mathrm{\underline{Cu_2S}+3O_2=\underline{\underline{2CuO}}+SO_2\uparrow}\\[6pt] n(\mathrm{Cu_2S})=\frac 12n(\mathrm{CuO})\\[6pt] n(\mathrm{Cu_2S})=\frac 12\cdot 1,5\ \text{кмоль}\\[6pt] n(\mathrm{Cu_2S})=0,75\ \text{кмоль}\\[7pt] m(\mathrm{Cu_2S})=n(\mathrm{Cu_2S})M(\mathrm{Cu_2S})\\[7pt] m(\mathrm{Cu_2S})=0,75\ \text{кмоль}\cdot 160\ \text{кг/кмоль}\\[7pt] m(\mathrm{Cu_2S})=120\ \text{кг}\\[6pt] w(\mathrm{Cu_2S})=\frac{m(\mathrm{Cu_2S})}{m(\mathrm{Cu_2S})+m(\text{домішки})}\\[6pt] w(\mathrm{Cu_2S})=\frac{120\ \text{кг}}{200\ \text{кг}}\\[6pt] w(\mathrm{Cu_2S})=0,6\ (60\ \text{%}). \end{gather*}

Відповідь: 60.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Комбіновані задачі.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(X)=9,2\ \text{г}\)
\(n(\mathrm{H_2})=0,2\ \text{моль}\)

Знайти:
\(M(X)\ -\ ?\)

Відповідь: 23.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Виведення молекулярної формули речовини за об’ємом газуватого продукту реакції за її участі.

Завдання скеровано на перевірку вміння виводити молекулярну формулу речовини за об’ємом газуватого продукту реакції за її участі.

Дано:
\(m(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+1}\mathrm{OH})=92\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(D_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=50\)
\(M(\mathrm{H})=1\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{C})=12\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{O})=16\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\((2n+2)\ -\ ?\)

Відповідь: 6.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масову частку розчиненої речовини.

Дано:
\(w(\mathrm{SO_3})=40\ \text{%}\)
\(m(\mathrm{SO_3})+m(\mathrm{H_2SO_4})_{\text{олеум}}=100\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{SO_3})=80\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{H_2SO_4})=98\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{H_2O})\ -\ ?\)

Відповідь: 118.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{CaC_2})+m(\text{домішки})=160\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{C_2H_2})=44,8\ \text{л}\)
\(M(\mathrm{CaC_2})=64\ \text{г/моль}\)
\(V_m(\mathrm{C_2H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)

1. Знайти:
\(m(\mathrm{CH_3CHO})\ -\ ?\)

2. Знайти:
\(w(\text{домішки})\ -\ ?\)

Відповідь: 1. 88. 2. 20.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{Br_2})=80\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}\mathrm{Br_2})=122\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{Br_2})=160\ \text{г/моль}\)

1. Знайти:
\(M(\mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}\mathrm{Br_2})\ -\ ?\)

2. Знайти:
\(3n\ -\ ?\)

Відповідь: 1. 84. 2. 18.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(V(\mathrm{C_2H_6})+V(\mathrm{CH_3NH_2})=5,6\ \text{л}\)
\(m(\mathrm{CaCO_3})=35\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{CaCO_3})=100\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(\mathbf{\varphi}(\mathrm{C_2H_6})\ -\ ?\)

Відповідь: 40.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{CaC_2})+m(\text{домішки})=63,2\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{CH_3COOH})=600\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{CH_3COOH})=60\ \text{г/моль}\)
\(V_m(\mathrm{C_2H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{CaC_2})=64\ \text{г/моль}\)

1. Знайти:
\(V(\mathrm{C_2H_2})\ -\ ?\)

2. Знайти:
\(w(\mathrm{CaC_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 1. 224. 2. 80.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічним рівнянням маси продукту реакції за відомими масами реагентів, один із яких узято в надлишку.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу складника розчину за його масовою часткою.

Дано:
\(m(\mathrm{Al})=5,4\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{S})=16\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{Al})=27\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{S})=32\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{Al_2S})=150\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{Al_2S_3})\ -\ ?\)

З алюмінієм кількістю речовини 0,2 моль прореагує сірка кількістю речовини 0,3 моль. Тобто сірка в надлишку, бо для реакції її було взято кількістю речовини 0,5 моль. Відповідно утвориться алюміній сульфід кількістю речовини 0,1 моль.

Відповідь: 15.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення об’єму газуватого реагенту за відомим об’ємом іншого газуватого реагенту.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу реагенту за відомою масою і відносним виходом продукту реакції.

Дано:
\(V(\mathrm{C_3H_8})=6\ \text{л}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 27.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Розв’язування комбінованих задач.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(n_1(\text{жир})=1\ \text{моль}\)
\(n_2(\text{жир})=2\ \text{моль}\)
\(V(\mathrm{H_2})=4,48\ \text{л}\)

Знайти:
\(n(\mathrm{C_{17}H_{33}COOH})\ -\ ?\)

Унаслідок гідрування залишки ненасиченої олеїнової кислоти в молекулі жиру перетворюються на залишки насиченої стеаринової. Кислотний залишок олеїнової кислоти приєднує молекулу водню. Тобто на гідрування залишків кількістю речовини 1 моль буде витрачено водень кількістю речовини 1 моль або об’ємом 22,4 л (н. у.). Тобто якщо на гідрування жиру кількістю речовини 0,1 моль витрачено водень об’ємом 4,48 л (н. у.), то в молекулі жиру два залишки олеїнової кислоти. Відповідно із жиру кількістю речовини 2 моль можна добути олеїнову кислоту кількістю речовини 4 моль.

Відповідь: 4.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу продукту реакції за хімічним рівнянням, якщо один із реагентів узято в надлишку.

Дано:
\(m(\mathrm{CH_3OH})=16\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{CH_3COOH})=32\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{CH_3OH})=32\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{CH_3COOH})=60\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{CH_3COOCH_3})=74\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{CH_3COOCH_3})\ -\ ?\)

Етанова кислота в надлишку.

Відповідь: 37.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати об’єм газуватого реагенту за відомою масою продукту реакції.

Дано:
\(m(\mathrm{NH_3})=340\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{NH_3})=17\ \text{г/моль}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{H_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 672.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу реагенту за об’ємом газуватого продукту реакції.

Дано:
\(V(\mathrm{CO_2})=112\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{CO_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{C_6H_{12}O_6})=180\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{C_6H_{12}O_6})\ -\ ?\)

Відповідь: 450.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати об’єми газуватих продуктів і реагентів за хімічними рівняннями.

Дано:
\(V(\mathrm{C_2H_4})=12\ \text{л}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 36.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Комбіновані задачі.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати закон об’ємних відношень газів під час розв’язування комбінованих задач.

Дано:
\(\mathbf{\varphi}(\mathrm{CH_4})=\mathbf{\varphi}(\mathrm{CO_2})=0,5\)
\(V(\mathrm{CH_4})=V(\mathrm{CO_2})=80\ \text{л}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 80.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Об’ємні відношення газів у хімічних реакціях.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати закон об’ємних відношень газів під час розв’язування задач.

Дано:
\(V(\mathrm{C_2H_4})=5\ \text{л}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 15.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу (об’єм) розчину й розчинника; масу й масову частку розчиненої речовини.

Дано:
\(w_1(\mathrm{H_2SO_4})=0,91\)
\(w_2(\mathrm{H_2SO_4})=1\)
\(M(\mathrm{SO_3})=80\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{H_2O})=18\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{SO_3})\ -\ ?\)

Відповідь: 40.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння здійснювати обчислення за хімічними рівняннями.

Дано:
\(m(\mathrm{C})=15\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{C})=12\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{CaCO_3})=44\ \text{г/моль}\)
\(V_m(\mathrm{CO_2})=22,4\ \text{л/моль}\)

1. Знайти:
\(V(\mathrm{CO_2})\ -\ ?\)

2. Знайти:
\(m(\mathrm{CaCO_3})\ -\ ?\)

Відповідь: 1. 28. 2. 125.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати масу й молекулярну формулу речовини за її кількістю речовини і масами (об’ємами) продуктів її повного окиснення.

Дано:
\(n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{y})=0,5\ \text{моль}\)
\(V(\mathrm{CO_2})=22,4\ \text{л}\)
\(m_2(\mathrm{H_2O})=27\ \text{г}\)
\(V_m(\mathrm{CO_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{H_2O})=18\ \text{г/моль}\)

1. Знайти:
\((x+y)\ -\ ?\)

2. Знайти:
\(m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{y})\ -\ ?\)

Відповідь: 1. 8. 2. 15.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати масу продукту реакції за відомими масою реагенту й масовою часткою чистої речовини в ньому.

Дано:
\((m(\mathrm{SiO_2})+m_{\text{дом.}})=50\ \text{кг}\)
\(w(\mathrm{SiO_2})=0,9\)
\(M(\mathrm{SiO_3})=60\ \text{кг/кмоль}\)
\(M(\mathrm{Si})=28\ \text{кг/кмоль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{Si})\ -\ ?\)

Відповідь: 21.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати об’єм газу за хімічним рівнянням і відомим об’ємом іншого газу – продукту чи реагенту.

Дано:
\(V(\mathrm{C_3H_6})=6\ \text{л}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

За рівнянням реакції \begin{gather*} V(\mathrm{O_2})=\frac 92 V(\mathrm{C_3H_6})\\[6pt] V(\mathrm{O_2})=\frac 92 \cdot 6\ \text{л}\\[6pt] V(\mathrm{O_2})=27\ \text{л}. \end{gather*}

Відповідь: 27.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{CaC_2})+m(\text{домішки})=10\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{C_2H_2})=3,36\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{C_2H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{CaC_2})=64\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(w(\text{домішки})\ -\ ?\)

\begin{gather*} \mathrm{CaC_2+2H_2O=Ca(OH)_2+C_2H_2\uparrow}\\[7pt] n(\mathrm{CaC_2})=n(\mathrm{C_2H_2})\\[7pt] n(\mathrm{C_2H_2})=V(\mathrm{C_2H_2}):V_m(\mathrm{C_2H_2})\\[7pt] n(\mathrm{C_2H_2})=3,36\ \text{л}:22,4\ \text{л/моль}\\[7pt] n(\mathrm{C_2H_2})=1,5\ \text{моль}\\[7pt] n(\mathrm{CaC_2})=1,5\ \text{моль}\\[7pt] m(\mathrm{CaC_2})=n(\mathrm{CaC_2})M(\mathrm{CaC_2})\\[7pt] m(\mathrm{CaC_2})=1,5\ \text{моль}\cdot 64\ \text{г/моль}\\[7pt] m(\mathrm{CaC_2})=9,6\ \text{г}\\[6pt] w(\text{домішки})=\frac{m(\text{домішки})}{m(\mathrm{CaC_2})+m(\text{домішки})}\\[6pt] w(\text{домішки})=\frac{10\ \text{г}-9,6\ \text{г}}{10\ \text{г}}\\[6pt] w(\text{домішки})=4\ \text{%}. \end{gather*}

Відповідь: 4.

Пояснення

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Алкани. Хімічні властивості алканів.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати рівняння реакцій, що властиві алканам.

За умовою завдання \(V(\mathrm{CH_4}):V(\mathrm{Cl_2})=56:224=1:4\).

Рівняння реакції хлорування метану таке:

Відповідь: Б.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу (об’єм) розчину й розчинника; масу й масову частку розчиненої речовини.

Дано:
\(n(\mathrm{SO_3})=2,5\ \text{моль}\)
\(M(\mathrm{SO_3})=80\ \text{г/моль}\)
\(w_1(\mathrm{H_2SO_4})=0,25\)
\(M(\mathrm{H_2SO_4})=98\ \text{г/моль}\)
\(m_1(\mathrm{H_2SO_4})+m_1(\mathrm{H_2O})=300\ \text{г}\)

Знайти:
\(w_2(\mathrm{H_2SO_4})\ -\ ?\)

За рівнянням реакції

Відповідь: 64.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(V(\mathrm{CH_4})+V(\mathrm{H_2})=5,6\ \text{л}\)
\(m(\mathrm{CaCO_3})=5\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{CaCO_3})=100\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(\mathbf{\varphi}(\mathrm{CH_4})\ -\ ?\)

За рівнянням реакції

За рівнянням реакції

Відповідь: 20.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати задачі на встановлення хімічної формули речовини за масою, об’ємом або кількістю речовини реагентів або продуктів реакції.

Дано:
\(m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x+1}\mathrm{OH})=3\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{H_2})=0,56\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)

Знайти:
\((2x+2)\ -\ ?\)

За рівнянням реакції

Відповідь: 8.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Виведення формули речовини за продуктами згоряння.

Завдання перевіряє вміння виводити формулу речовини за продуктами згоряння.

Для виконання завдання необхідно вміти записувати загальне рівняння реакції горіння алкену. \begin{gather*} \mathrm{\underset{1\ \text{моль}}{\overset{0,5\ \text{моль}}{C_{n}H_{2n}}}\ +\ 1,5{nO_2} \longrightarrow \underset{n\ \text{моль}}{\overset{2\ \text{моль}}{nCO_2}}\ +\ {nH_2O}}\\[1pt] \mathrm{n\ =\ 4}\\[1pt] \mathrm{n(CO_2)\ =\ \frac{V(CO_2)}{V_m}\ =}\\[0pt] \mathrm{=\ \frac{44,8\ \text{л}}{22,4\ \text{л/моль}}\ =\ 2\ \text{моль}}\\[4pt] \mathrm{\text{Формула:}\ {C_4H_8}}\\[7pt] \mathrm{Mr(C_4H_8)\ =\ 48\ +\ 8\ =\ 56} \end{gather*}

Відповідь: 56.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання перевіряє вміння розв’язувати комбіновані задачі, обчислювати кількісний склад суміші.

Для виконання завдання необхідно знати хімічні властивості органічних речовин. Бромідна кислота реагує з амінами, але не реагує з алканами. Унаслідок згоряння алканів утворюються вуглекислий газ і вода, а метиламіну – вуглекислий газ, вода й азот.

\(\mathrm{n(CO_2)}\) із рівняння (2) така сама як \(\mathrm{n(CH_3NH_2)}\).

За умовою завдання загальна кількість речовини \(\mathrm{CO_2}\) становить \(\mathrm{0,4\ \text{моль}}\). Отже, якщо у (2) реакції утворюється \(\mathrm{0,1\ \text{моль}\ CO_2}\), то у (1) – \(\mathrm{0,3\ \text{моль}}\).

За рівнянням (1) \begin{gather*} \mathrm{n(C_3H_8)\ =\ \frac{1}{3}n(CO_2)\ =}\\[0pt] \mathrm{ =\ \frac{1}{3}\ \cdotp\ 0,3\ \text{моль}\ =\ 0,1\ \text{моль}}\\[1pt] \mathrm{ n(\text{суміші})\ =\ n(C_3H_8)\ +\ n(CH_3NH_2)\ =}\\[7pt] \mathrm{ =\ 0,1\ \text{моль}\ +\ 0,1\ \text{моль}\ =\ 0,2\ \text{моль}}\\[1pt] \mathrm{ \varphi(C_3H_8)\ =\ \frac{n(C_3H_8)}{n(\text{суміші})}\cdotp 100\text{%}\ =}\\[0pt] \mathrm{ =\ \frac{0,1\ \text{моль}}{0,2\ \text{моль}}\cdotp 100\text{%}\ =\ 50\text{%} } \end{gather*}

Відповідь: 50.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Розв’язування задач за рівняннями реакцій

Завдання перевіряє вміння розв’язувати розрахункові задачі за рівняннями хімічних реакцій.

1) обчислимо масу сульфатної кислоти у вихідному розчині:

2) обчислимо масу сульфур(VI) оксиду, який добавили до розчину кислоти:

3) під час змішування сульфур(VI) оксиду з розчином кислоти, оксид реагує з водою, яка є в розчині, з утворенням сульфатної кислоти. Обчислимо масу сульфатної кислоти, яку можна отримати з 2 моль сульфур(VI) оксиду:

4) обчислимо загальну масу сульфатної кислоти в утвореному розчині:

5) обчислимо масу розчину, який утворився після змішування сульфур(VI) оксиду з розчином кислоти:

6) обчислимо масову частку сульфатної кислоти в утвореному розчині:

Відповідь: 61.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Розв’язування задач за рівняннями реакцій.

Завдання перевіряє вміння розв’язувати розрахункові задачі за рівняннями хімічних реакцій.

1) проаналізуємо, які речовини суміші будуть реагувати з хлоридною кислотою, узятою в надлишку. Із двох речовин суміші (магній і силіцій) з хлоридною кислотою буде реагувати лише магній, унаслідок цієї взаємодії виділяється водень: \begin{gather*} \mathrm{Mg + 2HCl \longrightarrow MgCl_{2} + H_2 \uparrow }\\[7px] \mathrm{Si + HCl \longrightarrow\ \text{не взаємодіє}} \end{gather*}

2) обчислимо кількість моль водню, який виділився під час хімічної реакції: \begin{gather*} \mathrm{n(H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{5,6\ \text{л}}{ 22,4\ \text{л/моль}} = 0,25\ \text{моль}.} \end{gather*}

3) за рівнянням реакції взаємодії магнію з хлоридною кислотою, якщо виділяється 0,25 моль водню, то і магнію вступає в реакцію 0,25 моль. Обчислюємо кількість магнію і його масу: \begin{gather*} \mathrm{\underset{1\ \text{моль}}{\overset{0,25\ \text{моль}}{Mg}} + 2HCl \longrightarrow MgCl_2 + \underset{1\ \text{моль}}{\overset{0,25\ \text{моль}}{H_{2}}} \uparrow }\\[1px] \mathrm{m(Mg) = n(Mg)\ \cdotp\ M(Mg) = }\\[1px] \mathrm{= 0,25\ \text{моль}\ \cdotp 24\frac{\text{г}}{\text{моль}} = 6\ \text{г}} \end{gather*}

4) обчислюємо масову частку магнію в суміші: \begin{gather*} \mathrm{ w(Mg) = \frac{m(Mg)}{m(\text{суміші)}} = \frac{6\ \text{г}}{20\ \text{г}}\ \cdotp\ 100\text{%} = 30\text{%}} \end{gather*}

Відповідь: 30.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(V(\mathrm{CH_4}):V(\mathrm{H_2})=1:4\)
\(V(\mathrm{CH_4})+V(\mathrm{H_2})=20\ \text{л}\)

Знайти:
\(V_{\mathrm{CH_4}}(\mathrm{O_2})+V_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

\begin{gather*} \mathrm{CH_4+2O_2=CO_2+2H_2O}\\[7pt] V_{\mathrm{CH_4}}(\mathrm{O_2})=2V(\mathrm{CH_4})\\[7pt] \mathrm{2H_2+O_2=2H_2O}\\[7pt] V_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{O_2})=0,5V(\mathrm{H_2})\\[7pt] 20\ \text{л}\ -\ 5\ \text{частин}\\[7pt] 4\ \text{л}\ -\ 1\ \text{частина}\\[7pt] 16\ \text{л}\ -\ 4\ \text{частини}\\[7pt] V(\mathrm{CH_4})=4\ \text{л}\\[7pt] V(\mathrm{H_2})=16\ \text{л}\\[7pt] V_{\mathrm{CH_4}}(\mathrm{O_2})=2\cdot 4\ \text{л}=8\ \text{л}\\[7pt] V_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{O_2})=0,5\cdot 16\ \text{л}=8\ \text{л}\\[7pt] V_{\mathrm{CH_4}}(\mathrm{O_2})+V_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{O_2})=2\cdot 8\ \text{л}=16\ \text{л} \end{gather*}

Відповідь: 16.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати хімічну формулу речовини за масою, об’ємом або кількістю речовини реагентів або продуктів реакції.

Дано:
\(m(\mathrm{Br_2})=64\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}\mathrm{Br_2})=92\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{Br_2})=160\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(3x\ -\ ?\)

\begin{gather*} n(\mathrm{Br_2})=m(\mathrm{Br_2}):M(\mathrm{Br_2})\\[7pt] n(\mathrm{Br_2})=64\ \text{г}:160\ \text{г/моль}=0,4\ \text{моль}\\[7pt] \mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}+\mathrm{Br}_2\rightarrow \mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}\mathrm{Br_2} \end{gather*} За рівнянням реакції \begin{gather*} n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}\mathrm{Br}_2)=n(\mathrm{Br_2})=n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})\\[7pt] n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}\mathrm{Br}_2)=n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=0,4\ \text{моль}\\[7pt] m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}\mathrm{Br}_2)-m(\mathrm{Br_2})\\[7pt] m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=92\ \text{г}-64\ \text{г}=28\ \text{г}\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x}):n(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=28\ \text{г}:0,4\ \text{моль}=70\ \text{г/моль}\\[7pt] M_r(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_{2x})=70\ \text{г/моль}\\[7pt] 12x+2x=70\\[7pt] x=5\\[7pt] 3x=15 \end{gather*}

Відповідь: 15.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями об’єму газуватого реагенту за відомим об’ємом іншого газуватого реагенту.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати за хімічним рівнянням об’єму газуватого реагенту за відомим об’ємом іншого газуватого реагенту.

Дано:
\(V(\mathrm{C_4H_{10}})=4\ \text{л}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Відповідь: 26.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічним рівнянням об’єму газуватого реагенту за відомою масою іншого реагенту.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати за хімічним рівнянням об’єм газуватого реагенту за відомим об’ємом іншого газуватого реагенту.

Дано:
\(m(\mathrm{Al})=27\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{Al})=27\ \text{г/моль}\)
\(V_m(\mathrm{O_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(\mathbf{\varphi}(\mathrm{O_2})=0,21\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O}_2)\ -\ ?\)

Відповідь: 80.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення молярної маси речовини за хімічною формулою.

Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати аніони за допомогою якісних реакцій та обчислювати молярну масу речовини за хімічною формулою.

Умову завдання задовольняє силікат-аніон. Під дією хлоридної кислоти на розчинний силікат випадає склоподібний осад силікатної кислоти. Осад розчиняється внаслідок нейтралізації кислоти лугом.

Відповідь: 76.

Пояснення

ТЕМА: Органічна хімія. Вуглеводні. Метан. Хімічні властивості метану. Об’ємні відношення газів під час хімічних реакцій

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних властивостей метану й уміння прогнозувати продукти реакцій за його участі.

Об’ємне, а отже й мольне відношення, метану й хлору, узятих для реакції, становлять \(1:2\) відповідно:

Відповідь: B.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{CaO})+m(\mathrm{CaC_2})=128\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{CaC_2})=64\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{H_2O})=18\ \text{г/моль}\)
\(n(\mathrm{C_2H_2})=0,25\ \text{моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{H_2O})\ -\ ?\)

\begin{gather*} \mathrm{CaC_2+2H_2O=Ca(OH)_2+C_2H_2}\uparrow\ \ (1)\\[7pt] \mathrm{CaO+H_2O=Ca(OH_2)}\ \ \ \ \ \ \ \ (2) \end{gather*}

Відповідь: 45.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу продукту реакції за масою реагенту і його відносним виходом.

Дано:
\(m(\mathrm{CH_3CHO})=110\ \text{г}\)
\(\mathbf{\eta}(\mathrm{CH_3CHO})=0,8\ (80\ \text{%})\)
\(M(\mathrm{CH_3CHO})=44\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{CH_3COOH})=60\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{CH_3COOH})\ -\ ?\)

Відповідь: 120.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями. Об’ємні відношення газів у хімічних реакціях.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати об’єм газуватого реагенту за відомим об’ємом іншого газуватого реагенту.

Дано:
\(V(\mathrm{C_2H_2})=1\ \text{м}^3\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

Розв’язання

Відповідь: 5.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{C_4H_9COOH})=44\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{C_2H_5OH})=25\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{C_4H_9COOH})=88\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{C_2H_5OH})=46\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{C_4H_9COOC_2H_5})=116\ \text{г/моль}\)
\(\mathbf{\eta}(\mathrm{C_4H_9COOC_2H_5})=0,5\)

Знайти:
\(m_\text{практ.}(\mathrm{C_4H_9COOC_2H_5})\ -\ ?\)

Розв’язання

Відповідь: 29.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{Zn})+m(\mathrm{ZnO})=20\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{H_2})=4,48\ \text{л (н.у.)}\)
\(V_m(\mathrm{H_2})=22,4\ \text{л/моль (н.у.)}\)
\(M(\mathrm{Zn})=65\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(w(\mathrm{Zn})\ -\ ?\)

Розв’язання

Відповідь: 65.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення відносного виходу речовини.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{CH_3COOH})=90\ \text{г}\)
\(m_\text{пр.}(\mathrm{CH_3COC_2H_5})=99\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{CH_3COOH})=60\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{CH_3COC_2H_5})=88\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(\mathbf{\eta}(\mathrm{CH_3COC_2H_5})\ -\ ?\)

Розв’язання

Відповідь: 75.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення складу суміші.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(n(\mathrm{CO_2})=1,5\ \text{моль}\)
\(m_\text{зал.}(\mathrm{Na_2CO_3})=248\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{Na_2CO_3})=106\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{NaHCO_3})=84\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m_\text{поч.}(\mathrm{Na_2CO_3})+m(\mathrm{NaHCO_3})\ -\ ?\)

Розв’язання

Відповідь: 341.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями. Об’ємні відношення газів у хімічних реакціях.

Завдання скеровано на перевірку вміння застосовувати наслідки із закону Авогадро й обчислювати за хімічним рівнянням об’єми газів – реактантів і продуктів.

Дано:
\(V(\mathrm{O_2})=15\ \text{л}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{C_2H_2})\ -\ ?\)

Розв’язання

Відповідь: 6.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення маси продукту реакції за його відносним виходом і масою реагенту, що містить домішки.

Завдання скеровано на перевірку вміння аналізувати й обчислювати кількісний склад розчинів.

Дано:
\(m(\mathrm{(C_6H_{10}O_5)}_n)+m(\text{дом.})=180\ \text{г}\)
\(w(\text{дом.})=0,1\)
\(\mathbf{\eta}(\mathrm{C_2H_5OH})=0,75\)
\(M(\mathrm{(C_6H_{10}O_5)}_n)=162n\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{C_6H_{12}O_6})=180\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{C_2H_5OH})=46\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m_\text{практ.}(\mathrm{C_2H_5OH})\ -\ ?\)

Розв’язання

Відповідь: 69.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Вираження кількісного складу розчину (суміші).

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{Mg(OH)_2})+m(\mathrm{MgCO_3})=49\ \text{г}\)
\(M(\mathrm{MgCO_3})=84\ \text{г/моль}\)
\(V(\mathrm{CO_2})=1,12\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{CO_2})=22,4\ \text{л/моль}\)

Знайти:
\(w(\mathrm{MgCO_3})\ -\ ?\)

Розв’язання

Із хлоридною кислотою реагують і магній гідроксид, і магній карбонат, однак карбон(IV) оксид утворюється лише внаслідок реакції з магній карбонатом:

Відповідь: 10.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати розрахункові задачі за хімічними рівняннями.

$$ \mathrm{EO_3+3H_2=E+3H_2O.} $$

За рівнянням реакції

Відповідь: 74.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями маси продукту, якщо один із реактантів у надлишку. Відносний вихід продукту реакції.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати розрахункові задачі за хімічними рівняннями. $$ \mathrm{2Mg+O_2=2MgO.} $$

За рівнянням

Кисень у надлишку, обчислюємо масу магній оксиду, що утворився, за масою магнію, який у реакції витратиться повністю:

Відповідь: 6.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Суміші. Обчислення масової частки

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати розрахункові задачі за хімічними рівняннями. $$ \mathrm{2CO+O_2=2CO_2.} $$

За рівнянням $$ n(\mathrm{CO})=2n(\mathrm{O_2})=n(\mathrm{CO_2}). $$ Тобто $$ V(\mathrm{CO})=2V(\mathrm{O_2})=V(\mathrm{CO_2}). $$

Кисень у надлишку, тому після повного окиснення чадного газу до вуглекислого об’єм кисню зменшиться на \(1\ \text{л}:\) $$ V(\mathrm{O_2})=4\ \text{л}-1\ \text{л}=3\ \text{л}. $$

Унаслідок повного окиснення чадного газу об’ємом \(2\ \text{л}\) утвориться вуглекислий газ такого самого об’єму.

Сумарний об’єм газової суміші після реакції: $$ V(\mathrm{CO_2})+V(\mathrm{O_2})=2\ \text{л}+3\ \text{л}=5\ \text{л}. $$

Об’ємна частка кисню в цій суміші:

Відповідь: 60.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями. Визначення хімічної формули речовини. Естери. Естерифікація.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати розрахункові задачі з визначення формули спирту за даними щодо мас реактантів і продукту в реакції естерифікації.

У реакції естерифікації реактантами є спирт і карбонова кислота, продукти реакції – естер і вода:

Згідно із законом збереження маси обчислімо масу води:

Обчислімо кількість речовини води як частку від ділення її маси на молярну масу:

Кількості речовини спирту, карбонової кислоти, естеру, води однакові і становлять \(0,5\ \text{моль}.\)

Молярна маса спирту дорівнює частці від ділення його маси на кількість речовини:

Відповідь: 60.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення в хімії. Обчислення за хімічними рівняннями. Розв’язування комбінованих задач.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані розрахункові задачі.

Оскільки калій гідроксид був у надлишку, приріст маси відбувся внаслідок реакції з вуглекислим газом: $$ \mathrm{CO_2+2KOH=K_2CO_3+H_2O.} $$ Тобто маса вуглекислого газу в суміші з чадним газом становила \(22\ \text{г}.\) Кількість речовини вуглекислого газу дорівнює частці від ділення його маси на молярну масу:

Обчислімо об’єм (н. у.) вуглекислого газу кількістю речовини \(0,5\ \text{моль}\) як добуток молярного об’єму на кількість речовини:

Обчислімо об’ємну частку вуглекислого газу в суміші:

Відповідь: 25.

Пояснення

ТЕМА: Термічне розкладання солей. Стехіометричні обчислення.

Завдання скеровано на перевірку знання продуктів термічного розкладання кальцій карбонату, уміння обчислювати масу продукту реакції за масою реактанту.

Рівняння реакції розкладання кальцій карбонату: $$ \mathrm{CaCO_3=CaO+CO_2\uparrow}. $$

За рівнянням: \(n\mathrm{(CaO)}=n\mathrm{(CaCO_3)}=0\mathord{,}25\ \text{моль}\)

Відповідь: 14.

Пояснення

ТЕМА: Хімічні властивості гідроген пероксиду. Масова частка речовини в розчині.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу розчину за об’ємом газу, що утворився внаслідок розкладання гідроген пероксиду.

Рівняння реакції розкладання гідроген пероксиду:

$$ \mathrm{2H_2O_2=2H_2O+O_2\uparrow} $$

За рівнянням: \(0\)

Відповідь: 68.

Пояснення

ТЕМА: Реакції горіння. Відношення об’ємів газів у хімічних реакціях.

Завдання скеровано на перевірку знання рівняння реакції повного окиснення карбон(ІІ) оксиду, розуміння, що об’єм газів за однакових умов пропорційний кількості речовини, уміння визначити, який реактант у надлишку, зіставляти об’єми реактантів і продуктів за рівнянням реакції.

Рівняння реакції горіння карбон(ІІ) оксиду: $$ \mathrm{2CO+O_2=2CO_2.} $$

\(V(\mathrm{CO})=25\ \text{мл}\)

\(V(\mathrm{O_2})=10\ \text{мл}.\)

За рівнянням: \(V\mathrm{(O_2)}=0\mathord{,}5V\mathrm{(CO)}\), тобто об’єм кисню для повного згоряння карбон(ІІ) оксиду становить \(12\mathord{,}5\ \text{мл}.\) Отже, карбон(ІІ) оксид у надлишку й повністю не прореагує.

Прореагує карбон(ІІ) оксид: \(V\mathrm{(CO)}=2V\mathrm{(O_2)}=20\ \text{мл}.\)

Залишиться карбон(ІІ) оксид об’ємом \(5\ \text{мл}\) (надлишок).

Відповідь: 25.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення об’єму газу за масою. Молярна маса. Молярний об’єм газу.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати об’єм газу за масою.

Відповідь: 112.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення масової частки речовини в розчині.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масову частку \((\text{%})\) речовини в розчині.

Рівняння реакції натрій гідроксиду з натрій гідрогенсульфатом:

Маса натрій гідроксиду, який прореагував із натрій гідрогенсульфатом:

Відповідь: 5.

Пояснення

ТЕМА: Оксиди елементів другої групи періодичної таблиці. Хімічні властивості оксидів.

Завдання скеровано на перевірку знання властивостей оксидів елементів другої групи й уміння обчислювати масові співвідношення за хімічними рівняннями.

Рівняння хімічної реакції оксиду \(\mathrm{EO}\) з розведеною сульфатною кислотою: $$ \mathrm{EO+H_2SO_4\rightarrow ESO_4+H_2O.} $$

Маса середньої солі втричі більша за масу оксиду, тобто: $$ m(\mathrm{ESO_4})=3m(\mathrm{EO}). $$

Кількість речовини оксиду така сама, що й кількість речовини середньої солі: $$ n(\mathrm{EO})=n(\mathrm{ESO_4}). $$

Відповідно молярна маса середньої солі втричі більша за молярну масу оксиду: $$ M(\mathrm{ESO_4})=3M(\mathrm{EO}). $$

Молярна маса середньої солі:

Молярна маса оксиду:

За умовою $$ M(\mathrm{ESO_4})=3M(\mathrm{EO}). $$

Отже,

Молярна маса оксиду:

Відповідь: 40.

Пояснення

ТЕМА: Гідрування алкінів. Обчислення масової частки речовини в суміші.

Завдання скеровано на перевірку знання хімічних формул вуглеводнів, розуміння суті реакцій гідрування, уміння обчислювати склад суміші.

Бут-1-ин і бут-2-ин є ізомерами й мають молекулярну формулу \(\mathrm{C_4H_6}.\)

Збільшення маси після реакції становить \(6\ \text{г}.\) Це маса водню, який приєднали ізомерні бутини разом:

Кількість речовини водню:

Бутин \(\mathrm{(C_4H_6)}\) кількістю речовини \(1\ \text{моль}\) приєднує водень кількістю речовини \(2\ \text{моль},\) унаслідок чого утворюється бутан \(\mathrm{(C_4H_{10})}\) кількістю речовини \(1\ \text{моль}.\) Тобто

Молярна маса бутину: $$ M(\mathrm{C_4H_6})=54\ \text{г/моль}. $$

Маса бутинів:

Маса бутану в початковій суміші:

Масова частка бутану в початковій суміші:

Відповідь: 19.

Пояснення

ТЕМА: Загальна хімія. Кількість речовини. Молярна маса. Обчислення за хімічними рівняннями.

Перевірці підлягають уміння застосовувати закони стехіометрії, обчислювати кількість речовини й молярну масу.

Рівняння реакції оксиду (\(\mathrm{EO_3}\)) з воднем (\(\mathrm{H_2}\)):

\begin{gather*}\mathrm{EO_3 + 3H_2 \rightarrow E + 3H_2O}.\end{gather*}

Згідно з рівнянням реакції, на відновлення оксиду (\(\mathrm{EO_3}\)) кількістю речовини \(1\) моль витрачається водень (\(\mathrm{H_2}\)) кількістю речовини \(3\) моль.

Кількість речовини (\(\mathit{n}\)) оксиду (\(\mathrm{EO_3}\)), що прореагував:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{n}(EO_3) = \mathit{n}(H_2) : 3 = 0{,}75\ \text{моль} : 3 = 0{,}25\ \text{моль}}.\end{gather*}

Молярна маса (\(\mathit{M}\)) оксиду (\(\mathrm{EO_3}\)) дорівнює відношенню його маси (\(\mathit{m}\)) до кількості речовини (\(\mathit{n}\)):

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{M}(EO_3) = \mathit{m}(EO_3) : \mathit{n}(EO_3) = 58\ \text{г} : 0{,}25\ \text{моль} = 232\ \text{г/моль}}.\end{gather*}

Відповідь: 232.

Пояснення

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Одноатомні спирти, карбонові кислоти. Реакція естерифікації. Закон збереження маси в хімічних реакціях. Обчислення в хімії.

Перевірці підлягає вміння застосовувати закон збереження маси речовин у розрахунках за хімічними рівняннями.

За законом збереження маси загальна маса реактантів (спирту й кислоти) дорівнює загальній масі продуктів реакції (естеру й води) у реакції естерифікації:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{m}\text{(спирту)} + \mathit{m}\text{(кислоти)} = \mathit{m}\text{(естеру)} + \mathit{m}\text{(води)}};\\[7pt]\mathrm{30\ \text{г} + 36\ \text{г} = 57\ \text{г} + \mathit{m}\text{(води)}};\\[7pt]\mathrm{\mathit{m}\text{(води)} = 66\ \text{г} − 57\ \text{г} = 9\ \text{г}}.\end{gather*}

Кількість речовини води

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{n}\text{(води)} = \mathit{m}\text{(води)} : \mathit{M}\text{(води)} = 9\ \text{г} : 18\ \text{г/моль} = 0{,}5\ \text{моль}}.\end{gather*}

У реакції естерифікації

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{n}\text{(спирту)} = \mathit{n}\text{(кислоти)} = \mathit{n}\text{(естеру)} = \mathit{n}\text{(води)}}.\end{gather*}

Молярна маса спирту

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{M}\text{(спирту)} = \mathit{m}\text{(спирту)} : \mathit{n}\text{(спирту)} = 30\ \text{г} : 0{,}5\ \text{моль} = 60\ \text{г/моль}}.\end{gather*}

Отже, відносна молекулярна маса спирту дорівнює \(60\).

Відповідь: 60.

Пояснення

ТЕМА: Загальна й неорганічна хімія. Хімічні реакції. Обчислення за хімічними рівняннями маси продукту реакції з урахуванням масової частки виходу (або втрат).

Перевірці підлягають уміння виявляти надлишок чи нестачу реактантів, обчислювати масу продукту реакції, зважаючи на виробничі втрати або вихід продукту від теоретичного.

Запишімо рівняння реакції горіння магнію в кисні:

\begin{gather*}\mathrm{2Mg + O_2 = 2MgO}.\end{gather*}

Обчислімо кількості речовини реактантів.

Кількість речовини (\(\mathit{n}\)) магнію (\(\mathrm{Mg}\)):

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{n}(Mg) = \mathit{m}(Mg) : \mathit{M}(Mg)},\\[7pt]\mathrm{\mathit{n}(Mg) = 4{,}8\ \text{г} : 24\ \text{г/моль} = 0{,}2\ \text{моль}}.\end{gather*}

Кількість речовини (\(\mathit{n}\)) кисню (\(\mathrm{O_2}\)) за нормальних умов:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{n}(O_2) = \mathit{V}(O_2) : \mathit{V}_m = 4{,}48\ \text{л} : 22{,}4\ \text{л/моль} = 0{,}2\ \text{моль}}.\end{gather*}

Визначмо речовину, яка перебуває в надлишку.

Згідно з рівнянням реакції, на окиснення магнію кількістю речовини \(2\) моль витрачається кисень кількістю речовини \(1\) моль.

Отже, для повного окиснення магнію кількістю речовини \(0{,}2\) моль треба витратити вдвічі менше кисню – \(0{,}1\) моль.

Це менше, ніж зазначено в умові, тобто кисень у надлишку, тому кількість продукту реакції обчислімо за кількістю магнію, який витратиться повністю.

За рівнянням реакції з магнію кількістю речовини \(0{,}2\) моль утворюється стільки само магній оксиду (тобто співвідношення \(1 : 1\)).

Отже,

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{n}_\text{теор.}(MgO) = \mathit{n}(Mg) = 0{,}2\ \text{моль}}.\end{gather*}

Молярна маса магній оксиду:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{M}(MgO) = \mathit{M}(Mg) + \mathit{M}(O) = 24\ \text{г/моль} + 16\ \text{г/моль} = 40\ \text{г/моль}}.\end{gather*}

Теоретична маса магній оксиду:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{m}_\text{теор.}(MgO) = \mathit{n}(MgO)\mathit{M}(MgO) = 0{,}2\ \text{моль} \cdot 40\ \text{г/моль} = 8\ \text{г}}.\end{gather*}

Обчислімо практичну масу продукту, зваживши на виробничі втрати (\(25\, \%\)). Вихід продукту від теоретичного:

\begin{gather*}\mathrm{\eta(MgO) = 100\, \% − 25\, \% = 75\, \%}.\end{gather*}

Практична маса магній оксиду:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{m}_\text{практ.}(MgO) = \eta(MgO)\mathit{m}_\text{теор.}(MgO) = 0{,}75 \cdot 8\ \text{г} = 6\ \text{г}}.\end{gather*}

Відповідь: 6.

Пояснення

ТЕМА: Загальна й неорганічна хімія. Хімічні властивості водню та кисню. Стехіометричні розрахунки за хімічними рівняннями.

Перевірці підлягає вміння складати рівняння реакцій горіння водню й обчислювати за хімічним рівнянням об'єм газу за масою продукту реакції.

Запишімо рівняння реакції водню з киснем:

\(\mathrm{2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O}\)

Обчислімо кількість речовини води, що утворилася:

\(\mathrm{\mathit{M}(H_2O) = 18\ \text{г/моль}}\);

\(\mathrm{\mathit{n}(H_2O) = \mathit{m}(H_2O) : \mathit{M}(H_2O) = 90\ \text{г} : 18\ \text{г/моль} = 5\ \text{моль}}\)

Згідно з рівнянням реакції:

\(\mathrm{\mathit{n}(O_2) = 0{,}5\mathit{n}(H_2O) = 2{,}5\, \text{моль}}\)

Обчислімо об’єм кисню за нормальних умов:

\(\mathrm{\mathit{V}_m(O_2 ) = 22{,}4\ \text{л/моль}}\);

\(\mathrm{\mathit{V}(O_2) = \mathit{n}(O_2) \cdot \mathit{V}_m(O_2) = 2{,}5\ \text{моль} \cdot 22{,}4\ \text{л/моль} = 56\ \text{л}}\)

Правильна відповідь: 56.

Пояснення

ТЕМА: Загальна й неорганічна хімія. Горіння чадного газу. Стехіометричні обчислення за газовими законами.

Перевірці підлягають уміння складати рівняння реакції окиснення чадного газу, використовувати закон об’ємних відношень газів (закон Гей-Люссака) й визначати складники газових сумішей після реакції.

Запишімо рівняння реакції горіння чадного газу (карбон(II) оксиду):

\(\mathrm{2CO + O_2 → 2CO_2}\)

Нехай у початковій суміші об’єм \(\mathrm{CO}\) дорівнює \(3x\), а об’єм кисню \(\mathrm{O_2}\) – \(2x\) (відповідно до заданого відношення об’ємів \(\mathrm{\mathit{V}(CO) : \mathit{V}(O_2) = 3 : 2}\)).

Згідно з рівнянням реакції:

\(\mathrm{\mathit{V}(CO) = 2\mathit{V}(O_2)}\)

Тобто

прореагує чадного газу (\(\mathrm{CO}\)) – \(3x\) об’ємів;

витратиться кисню (\(\mathrm{O_2}\)) – \(1{,}5x\) об’ємів;

утвориться вуглекислого газу (\(\mathrm{CO_2}\)) – \(3x\) об’ємів.

Визначмо залишок і склад кінцевої газової суміші після реакції.

Об’єм, кисню, що не прореагував і залишився в суміші:

\(\mathrm{\mathit{V}(O_2\ \text{зал.}) = 2\mathit{x}-1{,}5\mathit{x} = 0{,}5\mathit{x}}\)

Об’єм вуглекислого газу, що утворився:

\(\mathrm{\mathit{V}(CO_2) = 3\mathit{x}}\)

За умовою загальний об’єм кінцевої газової суміші (вуглекислого газу й залишкового кисню) дорівнює \(14\) л:

\(3x + 0{,}5x = 14\ \text{л}\);

\(3{,}5x = 14\ \text{л}\);

\(x = 4\ \text{л}\)

Обчислімо початковий об’єм кисню \(\mathrm{\mathit{V}(O_2)}\), який дорівнює \(2x\):

\(\mathrm{\mathit{V}(O_2) = 2 \cdot 4\ \text{л} = 8\ \text{л}}\)

Правильна відповідь: 8.

Пояснення

ТЕМА: Органічна хімія. Оксигеновмісні органічні сполуки. Спирти. Гідратація етену. Стехіометричні розрахунки з використанням виходу продукту реакції.

Перевірці підлягають уміння складати рівняння реакції гідратації етену, обчислювати кількість речовини за об'ємом газу та масу продукту реакції за практичним виходом.

Рівняння реакції гідратації:

\(\mathrm{C_2H_4 + H_2O \rightarrow C_2H_5OH}\)

Кількість речовини етену:

\(\mathrm{\mathit{n}(C_2H_4) = \mathit{V}(C_2H_4) : \mathit{V}_m(C_2H_4) = 112\ \text{л} : 22{,}4\ \text{л/моль} = 5\ \text{моль}}\)

Теоретична кількість і маса етанолу:

За рівнянням реакції \(1\) моль \(\mathrm{C_2H_4 \rightarrow 1\ \text{моль}\ C_2H_5OH}\)

Отже: \(\mathrm{\mathit{n}_\text{теор.}(C_2H_5OH) = 5\ \text{моль}}\)

Молярна маса етанолу:

\(\mathrm{\mathit{M}(C_2H_5OH) = 2 \cdot 12\ \text{г/моль} + 6 \cdot 1\ \text{г/моль} + 16\ \text{г/моль} = 46\ \text{г/моль}}\)

Теоретична маса етанолу:

\(\mathrm{\mathit{m}_\text{теор.}(C_2H_5OH) = 5\ \text{моль} \cdot 46\ \text{г/моль} = 230\ \text{г}}\)

Практична маса етанолу (вихід \(60\, \%\)):

\(\mathrm{\mathit{m}_\text{практ.}(C_2H_5OH) = \mathit{m}_\text{теор.}(C_2H_5OH)\eta(C_2H_5OH) = 230\ \text{г} \cdot 0{,}6 = 138\ \text{г}}\)

Правильна відповідь: 138.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення за хімічними формулами й рівняннями.

Перевірці підлягають уміння визначати хімічну формулу речовини, аналізувати рівняння реакції її горіння.

Формула алкану:

\begin{gather*}\mathrm{C_\mathit{n}H_{2\mathit{n}+2}}\end{gather*}

Відносна молекулярна маса:

\begin{gather*}M=12n+(2n+2)\cdot1=14n+2\end{gather*}

За умовою:

\begin{gather*}14n+2=58; \\[7pt] 14n=56; \\[7pt] n=4\end{gather*}

Отже, алкан – бутан, формула \(\mathrm{C_4H_{10}}\).

Рівняння реакції повного окиснення (згоряння):

\begin{gather*}\mathrm{2C_4H_{10}+13O_2\rightarrow8CO_2+10H_2O}\end{gather*}

Сума коефіцієнтів:

\begin{gather*}2+13+8+10=33\end{gather*}

Відповідь: 33.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення за хімічними формулами.

Перевірці підлягає вміння обчислювати масу речовини за її кількістю.

1. Кількість атомів Карбону в молекулі фенолу:

формула фенолу \(\mathrm{C_6H_6O}\), у молекулі фенолу шість атомів Карбону.

2. Кількість речовини фенолу:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{n}(C)=3\ \text{моль}} \\[7pt] \mathrm{\mathit{n}(C_6H_6O)=\dfrac{\mathit{n}(C)}{6}=\dfrac{3\ \text{моль}}{6}=0{,}5\ \text{моль}}\end{gather*}

3. Молярна маса фенолу:

\begin{gather*}\mathrm{\textit{M}(C_6H_6O)=94\ \text{г/моль}}\end{gather*}

4. Маса фенолу:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{m}(C_6H_6O)=\mathit{n}(C_6H_6O)\mathit{M}(C_6H_6O)=0{,}5\ \text{моль}\cdot94\ \text{г/моль}=47\ \text{г}}\end{gather*}

Відповідь: 47.

Пояснення

ТЕМА: Обчислення за хімічними рівняннями. Вихід продукту реакції від теоретичного.

Перевірці підлягає вміння розв’язувати комбіновані задачі.

1. Рівняння реакції:

\begin{gather*}\mathrm{2H_2O_2\rightarrow 2H_2O+O_2}\end{gather*}

2. Молярна маса гідроген пероксиду:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{M}(H_2O_2)=34\ \text{г/моль}}\end{gather*}

3. Кількість речовини \(\mathrm{H_2O_2}\):

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{n}(H_2O_2)=\dfrac{680\ \text{г}}{34\ \text{г/моль}}=20\ \text{моль}}\end{gather*}

4. Теоретична кількість речовини \(\mathrm{O_2}\)

За рівнянням:

\begin{gather*}\mathrm{2\ \text{моль}\ H_2O_2\rightarrow1\ \text{моль}\ O_2} \\[7pt] \mathrm{\mathit{n}_\text{теор}(O_2)=\dfrac{20\ \text{моль}}{2}=10\ \text{моль}}\end{gather*}

5. Теоретичний об’єм \(\mathrm{O_2}\) (н. у.):

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{V}_\text{теор}(O_2)=\mathit{n}_\text{теор}(O_2)\cdot\mathit{V}_m(O_2)=10\ \text{моль}\cdot22{,}4\ \text{л/моль}=224\ \text{л}}\end{gather*}

6. Фактичний об’єм \(\mathrm{O_2}\):

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{V}_\text{практ.}(O_2)=\mathit{V}_\text{теор}(O_2)\cdot\eta(O_2)=224\ \text{л}\cdot0{,}75=168\ \text{л}}\end{gather*}

Відповідь: 168.

Пояснення

ТЕМА: Визначення кількісного складу суміші. Обчислення за хімічними рівняннями. Розв’язування комбінованих задач.

Перевірці підлягає вміння розв’язувати комбіновані задачі.

1. Натрій карбонат реагує з хлоридною кислотою, а натрій хлорид – ні:

\begin{gather*}\mathrm{Na_2CO_3+2HCl=2NaCl+CO_2\!\uparrow+H_2O}\end{gather*}

2. Кількість речовини вуглекислого газу:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{n}(CO_2)=\dfrac{\mathit{V}(CO_2)}{\mathit{V}_m(CO_2)}=\dfrac{11{,}2\ \text{л}}{22{,}4\ \text{л/моль}}=0{,}5\ \text{моль}}\end{gather*}

3. Кількість речовини й маса натрій карбонату:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{n}(Na_2CO_3)=\mathit{n}(CO_2)=0{,}5\ \text{моль}} \\[7pt] \mathrm{\mathit{M}(Na_2CO_3)=106\ \text{г/моль}} \\[7pt] \mathrm{\mathit{m}(Na_2CO_3)=0{,}5\ \text{моль}\cdot106\ \text{г/моль}=53\ \text{г}}\end{gather*}

4. Маса натрій хлориду в суміші:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{m}(NaCl)+\mathit{m}(Na_2CO_3)=100\ \text{г}} \\[7pt] \mathrm{\mathit{m}(NaCl)=100\ \text{г}-53\ \text{г}=47\ \text{г}}\end{gather*}

5. Масова частка натрій хлориду:

\begin{gather*}\mathrm{\mathit{w}(NaCl)=\dfrac{\mathit{m}(NaCl)}{\mathit{m}(NaCl)+\mathit{m}(Na_2CO_3)}\cdot100\, \%=\dfrac{47\ \text{г}}{100}\cdot100\, \%=47\, \%}\end{gather*}

Відповідь: 47.