Методы решения расчетных задач по химии с использованием химической реакции в процессе приготовления раствора

 

В наиболее сложных задачах, в дополнение к вычислениям по теме «растворы», предполагается расчет по уравнению реакции. Приведен пример решения задачи на  приготовление растворов ацетальдегида, а также дана задача на приготовление раствора формалина.
Задача 1.
В результате гидратации ацетилена объемом 67,2 л (н.у.) можно получить водный раствор ацетальдегида с массовой долей 15% . Масса полученного раствора равна ... г. (запишите число с точностью до целых).
Дано:
объем ацетилена (н.у.): V(С2Н2) = 67,2 л;
массовая доля ацетальдегида в растворе: концентрация раствора3С-НС=О) = 15%.
Найти: массу раствора: mр-ра = ?
Решение:
М(Н–НС=О) = 30 г/моль.
1. Записываем уравнение реакции и рассчитываем по нему массу образовавшегося ацетальдегида:

приготовление раствора

Составляем пропорцию:
67,2 л HC=CH дает х г H3C–HC=O (по условию)
22,4 л НС=СН дает 44 г H3C–HC=O (по уравнению)

приготовление раствора


2. Находим массу 15%-ного раствора, содержащего 132 г ацетальдегида:

приготовление раствора

Ответ: mр-ра = 880 г.
Кроме реакции гидратации ацетилена, в задачах, аналогичных последней, использовались реакции взаимодействия оксидов щелочных и щелочноземельных металлов с водой.


Рассмотрим условие еще одной задачи, встречающейся в некоторых вариантах последних лет. Ее текст вызывает некоторое непонимание среди тестируемых и требует пояснений.

Задача 2.
Объем формальдегида, который потребуется для получения 1 л раствора (р = 1,11 г/мл) с массовой долей формалина 40% равен ... л. В задаче имеется в виду, что путем растворения формальдегида получается 1 л раствора формалина (р = 1,11 г/мл) с массовой долей формальдегида 40%1.
Дано:
массовая доля формальдегида в растворе:концентрация раствора(Н–НС=О) = 40%
плотность раствора формальдегида: рр-ра = 1,11 г/л.
Найти: Объем формальдегида: V(Н–НС=О) = ?
Решение:
1. Находим массу 1 л раствора формалина:
mр-ра  = Vр-ра . рр-ра = 1000 мл . 1,11 г/л = 1110 г.
2.  Находим массу формальдегида, которая требуется для получения 1 л раствора (р = 1,11 г/мл) с массовой долей формалина 40%, с применением соотношения  для определения массовой доли:

приготовление раствора

3. Находим объем формальдегида, с учетом , что формальдегид в данных условиях является газом, получим:

приготовление раствора

Ответ:  V(Н–НС=О) = 331,5 л.

Комментарии:
1Непонимание вызвала фраза: «1л раствора (р = 1,11 г/мл) с массовой долей формалина». Дело в том, что формалин — это уже 40% раствор формальдегида в воде. Некоторые учащиеся решили, что разбавлению подлежит формалин и требуется получить новый раствор, в котором массовая доля исходного раствора (формалина) будет 40%.


Источник:
ЕГЭ. Химия. Расчетные задачи в тестах ЕГЭ. Части А, В, С / Д.Н. Турчен. — М.: Издательство «Экзамен», 2009. — 399 [1]с. (Серия «ЕГЭ. 100 баллов»). I8ВN 978-5-377-02482-8.