Ë. Ì. Ðîìàíèøèíà Ã. Ì. Ïèðîã À. Ñ. Ãðèöþê ÇÁ²ÐÍÈÊ ÇÀÄÀ× Ç Õ²Ì²¯ Ç ÏÐÈÊËÀÄÀÌÈ ÐÎÇÂ’ßÇÓÂÀÍÍß 7 – 11 êëàñè Âèäàííÿ òðåòº, ïåðåðîáëåíå ³ äîïîâíåíå Ðåêîìåíäîâàíî ̳í³ñòåðñòâîì îñâ³òè ³ íàóêè Óêðà¿íè ÒÅÐÍÎϲËÜ ÍÀÂ×ÀËÜÍÀ ÊÍÈÃÀ – ÁÎÃÄÀÍ Зміст ÁÁÊ 74.265.7 ÓÄÊ 075.3 Ð69 Ðåöåíçåíòè: ïðîôåñîð êàôåäðè ìåòîäèêè âèêëàäàííÿ ïðèðîäíè÷î-ãåîãðàô³÷íèõ äèñöèïë³í Íàö³îíàëüíîãî ïåäàãîã³÷íîãî óí³âåðñèòåòó ³ì. Ì. Äðàãîìàíîâà ßðîøåíêî Î.Ã. êàíäèäàò ïåäàãîã³÷íèõ íàóê, â÷èòåëü õ³ì³¿ Øìóêëåð Þ.Ã. Ðåêîìåíäîâàíî ̳í³ñòåðñòâîì îñâ³òè ³ íàóêè Óêðà¿íè (Ëèñò ¹1/12-973 â³ä 14.03.06) Ð 69 Ðîìàíèøèíà Ë.Ì., Ïèðîã Ã.Ì., Ãðèöþê À.Ñ. Çá³ðíèê çàäà÷ ç õ³ì³¿ ç ïðèêëàäàìè ðîçâ’ÿçóâàííÿ. 7–11 êëàñè. — Âèä. 3-å, ïåðåðîáëåíå ³ äîïîâíåíå. — Òåðíîï³ëü: Íàâ÷àëüíà êíèãà – Áîãäàí, 2012. — 140 ñ. ISBN 978-966-10-2410-5 Ó ïîñ³áíèêó ïîäàíî ìåòîäèêó ðîçâ’ÿçóâàííÿ ðîçðàõóíêîâèõ çàäà÷ ç õ³ì³¿ äëÿ ó÷í³â 7–11 êëàñ³â. Íàéîïòèìàëüí³øîìó ¿¿ çàñâîºííþ äîïîìîæóòü çàäà÷³, ðîçì³ùåí³ òèïîëîã³÷íî. Êîæíèé ðîçä³ë çàâåðøóºòüñÿ êîìá³íîâàíèìè çàäà÷àìè. Äëÿ 11 êëàñó ïîäàþòüñÿ ò³ëüêè êîìá³íîâàí³ çàäà÷³. Äëÿ â÷èòåë³â òà ó÷í³â çàãàëüíîîñâ³òí³õ øê³ë, òåõí³êóì³â, ïðîôòåõó÷èëèù òà ñòóäåíò³â âèùèõ ïåäàãîã³÷íèõ çàêëàä³â. ÁÁÊ 74.265.7 ÓÄÊ 075.3 Îõîðîíÿºòüñÿ çàêîíîì ïðî àâòîðñüêå ïðàâî. Æîäíà ÷àñòèíà öüîãî âèäàííÿ íå ìîæå áóòè â³äòâîðåíà â áóäü-ÿêîìó âèãëÿä³ áåç äîçâîëó àâòîðà ÷è âèäàâíèöòâà. ISBN 978-966-10-2410-5 © Íàâ÷àëüíà êíèãà – Áîãäàí, ìàéíîâ³ ïðàâà, 2012 Ïåðåäìîâà .......................................................................................................................... 3 1. Çàäà÷³ íà çíàõîäæåííÿ â³äíîñíî¿ ìîëåêóëÿðíî¿ ìàñè ³ âèçíà÷åííÿ ìàñîâî¿ ÷àñòêè åëåìåíò³â ó ðå÷îâèí³ .................................................................. 5 2. Âèçíà÷åííÿ ê³ëüêîñò³ ðå÷îâèíè, ìîëÿðíî¿ ìàñè ðå÷îâèíè ............................... 7 3. Ðîçðàõóíêè ìàñîâî¿ ÷àñòêè ³ ìàñè ðå÷îâèíè â ðîç÷èí³ ................................... 11 4. Ìîëÿðíà êîíöåíòðàö³ÿ ðîç÷èí³â ...................................................................... 24 5. Ðîç÷èíí³ñòü ðå÷îâèí .......................................................................................... 33 6. Ìîëÿðíèé îá’ºì ãàçó. Çàêîí Àâîãàäðî ........................................................... 36 7. Âèçíà÷åííÿ â³äíîñíî¿ ãóñòèíè ãàç³â ................................................................. 39 8. Çàäà÷³ íà íàäëèøîê îäí³º¿ ç ðå÷îâèí ................................................................ 41 9. Âèçíà÷åííÿ ìàñîâî¿ òà îá’ºìíî¿ ÷àñòîê âèõîäó ïðîäóêò³â ðåàêö³¿ ................ 45 10. Çàäà÷³ íà âèçíà÷åííÿ ìàñè ðå÷îâèíè, ÿêùî â ðå÷îâèí³ ì³ñòÿòüñÿ äîì³øêè ............................................................................................. 49 11. Ðîçâ’ÿçóâàííÿ çàäà÷ çà òåðìîõ³ì³÷íèìè ð³âíÿííÿìè ðåàêö³¿ ...................... 53 12. Çàäà÷³, ïîâ’ÿçàí³ ç òåìîþ “Åëåêòðîë³ç” ......................................................... 58 13. Âñòàíîâëåííÿ ôîðìóëè ðå÷îâèíè .................................................................. 63 14. Çàäà÷³ íà ñóì³ø³ ................................................................................................ 71 15. Øâèäê³ñòü õ³ì³÷íèõ ðåàêö³é ............................................................................ 92 16. Çàäà÷³ íà çì³íó ìàñè ïëàñòèíêè ..................................................................... 100 17. Êîìá³íîâàí³ òà óñêëàäíåí³ çàäà÷³. Ìåòîäèêà ðîçâ’ÿçóâàííÿ äåÿêèõ çàäà÷ ........................................................................... 104 Óìîâí³ ïîçíà÷åííÿ ......................................................................................................... 138 ˳òåðàòóðà .......................................................................................................................138 Передмова Передмова Використання задач у навчальному процесі допомагає реалізувати такі першочергові завдання школи, як: * забезпечення самостійності та активності учнів; * реалізація політехнічного навчання; * забезпечення якості і міцності знань та вмінь; * здійснення зв’язку з життям шляхом професіональної орієнтації; * забезпечення єдності навчання, виховання і розвитку. Розв’язування задач сприяє розвитку спостережливості, виховує ініціативу, бажання більше знати і втілити свої знання на практиці. Такий вид роботи є також одним із необхідних факторів при закріпленні правил, формулювань, законів, формул, розвитку логічного мислення. Складання алгоритмів систематизує знання, виробляє методику оптимального підходу до теоретичного обґрунтування задачі та її практичного виконання. Програми вивчення хімії у 8-11 класах передбачають формування таких умінь: * обчислювати відносну молекулярну масу речовини, масову частку елементів у речовині та розчиненої речовини в розчині; масу, кількість речовини та об’єм газу (н. у.) за відомою кількістю однієї з вихідних речовин або добутих у результаті реакції; * обчислювати об’ємні відношення газів за хімічними рівняннями і відносну густину газів за воднем і за повітрям; * обчислювати масу або об’єм продукту реакції за відомою масою або об’ємом вихідної речовини, яка містить домішки і масову частку виходу продукту реакції у відсотках від теоретично можливого; * виводити молекулярні формули речовини за масовою часткою елементів, відносної густини — за воднем і за повітрям, а також за масою, об’ємом або кількістю речовини, продуктів згоряння; * обчислювати за хімічними рівняннями (якщо одну з реагуючих речовин дано у надлишку), за термохімічними рівняннями реакцій; * розв’язувати задачі з використанням молярної концентрації; * розв’язувати задачі з урахуванням впливу різних факторів на стан хімічної рівноваги, на знаходження значення константи рівноваги, електроліз розчинів; * розв’язувати комбіновані задачі. Розв’язування задач є одним із важливих факторів закріплення теоретичних знань, поєднання теорії з практикою. У ході розв’язування задачі виділяють три етапи: вивчення і аналіз умови задачі, складання плану розв’язування і власне розв’язування задачі. При цьому необхідно звертати увагу не тільки на розрахунки, але й на хімічну сутність задачі. Процес аналізу і розв’язування задачі можна зобразити такою схемою: 3 ТЕКСТ Схематичний запис умови Вибір способу розв’язування задачі Дослідження Аналіз задачі Власне розв’язування і обчислення Аналіз розв’язування (перевірка) Відповідь У розв’язуванні задачі необхідно виділяти хімічну (дослідження, вибір способу розв’язування) і математичну (розрахунки) частини, які знаходяться у взаємозв’язку. У виборі способу розв’язування задач виділяють загальні і спеціальні правила. Загальні правила визначають основні підходи до розв’язування всіх хімічних задач. Спеціальні правила застосовують при розв’язуванні вузької групи задач. Подані у збірнику задачі можна розділити на три групи: репродуктивні, продуктивні і творчі. Репродуктивні задачі — це ті задачі, які розв’язуються стандартними методами. Такий тип задач доступний всім учням, не вимагає великих затрат часу і часто використовується вчителями на уроках. При диференційованому підході до викладання хімії сильнішим учням дають задачі продуктивного типу. Розв’язування творчих задач вимагає від учнів неординарного підходу, глибоких знань предмета. Крім методики розв’язування задач, у посібнику подаються тексти задач для самостійної роботи. 4 1. Задачі на знаходження відносної молекулярної маси і визначення масової частки елементів у сполуках 1. Задачі на знаходження відносної молекулярної маси і визначення масової частки елементів у сполуках Масова частка елемента у сполуці показує, яку частину складає маса атомів елемента від маси молекули. Це відношення виражається формулою: A ⋅n W(ел.) = r · 100%. Mr Задача 1. Розрахувати відносну молекулярну масу купрум (ІІ) сульфату. Відносна молекулярна маса речовини — це число, яке CuSO4 показує у скільки разів маса молекули більша 1/12 маси Mr(CuSO4) — ? атому Карбону C12. Розраховують її шляхом додавання відносних атомних мас елементів з урахуванням кількості їх атомів. Ar(Cu) = 64; Ar(S) = 32; Ar(O) = 16. Mr(CuSO4) = Ar(Cu) + Ar(S) + Ar(O)⋅ 4 = 64 + 32 + 4⋅16 = 160. Відповідь: відносна молекулярна маса купрум (ІІ) сульфату — 160. Задача 2. Розрахувати масові частки елементів у фосфатній кислоті. Mr(H3PO4) = 98; Ar(H) = 1; Ar(P) = 31; Ar(O) = 16. H3PO4 Визначаємо масові частки Гідрогену, Фосфору і Оксигену у W(H) — ? фосфатній кислоті: W(P) — ? A ⋅n W(O) — ? W(ел.) = r ⋅100%; Mr 1⋅ 3 31 ⋅1 ⋅100% = 3,06%; W(P) = ⋅100% = 31,63%; 98 98 16 ⋅ 4 ⋅100% = 65,31%. W(O) = 98 Відповідь: масова частка Гідрогену — 3,06%, Фосфору — 31,63%, Оксигену — 65,31%. W(H) = Задачі для самостійного розв’язування 1. Розрахувати відносну молекулярну масу кальцій нітрату і масові частки елементів (Mr(Ca(NO3)2) = 164; W(Ca) = 24,39%, W(N) = 17,07%, W(O) = 58,54%). 2. Розрахувати відносні молекулярні маси барій сульфату і нітратної кислоти. Чому дорівнюють масові частки елементів у цих сполуках? (Mr(HNO3) = 63, W(H) = 1,58%, W(N) = 22,21%, W(O) = 76,20%, Mr(BaSO4) = 233, W(Ba) = 58,79%, W(S) = 13,73%, W(O) = 27,48%). 5 3. Розрахувати відносні молекулярні маси кальцій нітриту і ацетилену (C2H2) і розрахувати масові частки елементів у cполуках. (Mr(Ca(NO2)2) = 132, W(Ca) = 30,3%, W(N) = 21,21%, W(O) = 48,49%, Mr(C2H2) = 26, W(C) = 92,3%, W(H) = 7,7%). 4. Розрахувати відносні молекулярні маси і масові частки елементів у сполуках: NaHSO4, BaCl2. (Mr(NaHSO4) = 120, W(Na) = 19,16%, W(H) = 0,833%, W(S) = 26,66%, W(O) = 53,35%, Mr(BaCl2) = 208, W(Ba) = 65,86%, W(Cl) = 34,14%). 5. Розрахувати відносні молекулярні маси і масові частки елементів у сполуках: FeO, MnO2, Lі2CO3. (Mr(FeO) = 72, W(Fe) = 77,77%, W(O) = 22,23%, Mr(MnO2) = 86, W(Mn) = 62,79, W(O) = 37,21%, Mr(Lі2CO3) = 74, W(Lі) = 18,91%, W(C) = 17,83%, W(O) = 63,26%). 6. Розрахувати відносні молекулярні маси і масові частки елементів у сполуках: Na2O, Ca3(PO4)2. (Mr(Na2O) = 62, W(Na) = 74,19%, W(O) = 25,81%, Mr(Ca3(PO4)2) = 310, W(Ca) = 38,7%, W(P) = 20%, W(O) = 41,3%). 7. Розрахувати відносні молекулярні маси і масові частки елементів у сполуках: SO2, P2O5 та H2S. (Mr(SO2) = 64, W(S) = 50%, W(O) = 50%, Mr(P2O5) = = 142, W(P) = 43,66% W(O)=56,34%, Mr(H2S) = 34, W(H) = 6,88%, W(S) = = 94,12%). 8. Розрахувати відносні молекулярні маси і масові частки елементів у сполуках: ZnSO4, BaCO3. (Mr(ZnSO4) = 161, W(Zn) = 40,37%, W(S) = 19,87%, W(O) = 40,35%, Mr(BaCO3) = 197, W(C) = 6,09%, W(O) = 24,37%, W(Ba) = 69,54%). 9. Розрахувати відносні молекулярні маси і масові частки елементів у сполуках: Al2(SO4)3, HCl. (Mr(Al2(SO4)3) = 342, W(Al) = 15,78%, W(S) = 28,07%, W(O) = 56,15%, Mr(HCl) = 36,5, W(H) = 2,73%, W(Cl) = = 97,27%). 10. Розрахувати відносні молекулярні маси і масові частки елементів у сполуках: Fe(NO3)2, Al(OH)3. (Mr(Fe(NO3)2 = 180, W(Fe) = 31,11%, W(N) = 15,55%, W(O) = 53,34%, Mr(Al(OH)3) = 78, W(Al) = 34,61%, W(O) = 61,54%, W(H) = 3,84%). 11. Розрахувати відносні молекулярні маси і масові частки елементів у сполуках: NaF, Ba(OH)2. (Mr(NaF) = 42, W(Na) = 54,76%, W(F) = 45,24%, Mr(Ba(OH)2) = 171, W(Ba) = 80,11%, W(O) = 18,72%, W(H) = 1,17%). 12. Розрахувати відносні молекулярні маси і масові частки елементів у сполуках: CaSіO3, HNO2. (Mr(CaSіO3) = 116, W(Ca) = 34,48%, W(Sі) = = 24,13%, W(O) = 41,39%, Mr(HNO2) = 47, W(H) = 2,12%, W(N) = = 29,78%, W(O) = 68,10%). 6 2. Визначення кількості речовини, молярної маси речовини 2. Визначення кількості речовини, молярної маси речовини Кількість речовини — це фізична величина, що визначається числом структурних одиниць (атомів, молекул, іонів, електронів і т.д.), які знаходяться в даній системі. Ця кількість визначається в молях. Моль — це така кількість речовини, яка містить стільки ж структурних одиниць, скільки міститься атомів у Карбону (12) масою 0,012 кг. Число молекул в 1 моль речовини можна визначити, поділивши 12 г на масу атома C(12): 12г NA = = 6,02⋅1023. 199 , ⋅10 −23 г Це число називається «числом Авогадро». Кількість речовини можна визначити за формулами: N 1. ν = , де ν — кількість речовини, N – кількість атомів, молекул, NА — NA число Авогадро; m 2. ν = , де m — маса речовини, M — молярна маса речовини. M V 3. ν = m , де Vm — об’єм речовини, VM — молярний об’єм. VM Задача 1. Визначити кількість атомів, яка міститься в 2 моль кисню. ν(O2) = 2 моль N ; N = ν⋅NA; NA = 6,02⋅1023 моль-1. ν= N—? NA 1. Визначити кількість атомів Оксигену, яка міститься в 2 моль речовини кисню. N = 2 моль⋅2 ⋅6,02⋅1023 моль-1 = 24,08⋅1023. Відповідь: 2 моль кисню містять 24,08⋅1023 атомів. Задача 3. Визначити кількість речовини і число молекул у 28 г сульфатної кислоти. m(H2SO4) = 28 г N m ; ν= ; N = ν⋅NA. ν= M NA ν—? 1. Скільки молів сульфатної кислоти відповідає її 28 г? N—? M(H2SO4) = 98 г/моль. 28г = 0,285 моль. ν(H2SO4) = 98 г моль 2. Скільки молекул сульфатної кислоти міститься в 0,285 моль H2SO4? N = 0,285 моль ⋅ 6,02 ⋅ 1023 моль-1 = 1,72 ⋅ 1023. Відповідь: число молекул дорівнює 1,72⋅1023. Задача 4. Скільки молекул міститься в 1 мл газу при t 23 °С і тиску 2,53 кПа. 1. Визначаємо об’єм газу за нормальних умов. V(газу) = 1 мл t° = –23 °C P = 2,53 кПа N молекул — ? V0 = V0 = 2,53 ⋅1 ⋅ 273 P1 ⋅ V1 ⋅ T0 ; T1 ⋅ P0 ( 273 + (–23) ) ⋅101,3 = 2,53 ⋅1 ⋅ 237 = 0,0273 (мл) 250 ⋅101,3 2. Визначаємо число молекул в даному об’ємі газу. 22400 мл 6, 02 ⋅1023 молекул = 0, 0273 мл х 0, 0273 ⋅ 6, 02 ⋅1023 молекул = 7,3·1017 молекул 22400 мл Відповідь: 1 мл газу містить 7,3·1017 молекул. Задача 5. Обчислити в грамах масу молекули CO2. х= Задача 2. Визначити кількість речовини купрум (ІІ) сульфату, що містить 8,04⋅1023 молекул. N = 8,04⋅1023 8,04 ⋅ 1023 ν(CuSO4) = = 1,3 моль. ν(CuSO4) — ? 6,02 ⋅ 1023 моль−1 Відповідь: 1,3 моль речовини CuSO4 містить 8,04⋅1023 молекул. 7 P1 ⋅ V1 P0 ⋅ V0 — const = T1 T0 1 молекула CO2 m (молек.) — ? υ= N m m N M⋅N = ; m= ; ; υ= ; NA M M NA NA 44 г/моль ⋅1моль =7,3·10–23 6, 02 ⋅1023 моль Відповідь: Маса молекули СО2 7,3·10 –23 г M(CO2) = 44 г/моль; m = 8 17. Комбіновані та ускладнені задачі. Методика розв'язування деяких задач 17. Комбіновані та ускладнені задачі. Методика розв'язування деяких задач 53. Визначити масову частку гідроген хлориду в розчині, одержаному при розчиненні у воді 560 л HCl (н.у.) при 60 0C з утворенням насиченого розчину, якщо розчинність гідроген хлориду при цій температурі рівна 56,1 г. (35,9%). 54. В якій масі розчину купрум (ІІ) сульфату з масовою часткою CuSO4 4% потрібно розчинити 200 г мідного купоросу, щоб одержати розчин з масовою часткою CuSO4 16%? (800 г). 55. Яку масу сульфур (VІ) оксиду потрібно позчинити в 300 г розчину сульфатної кислоти з масовою часткою H2SO4 39%, щоб утворився розчин з масовою часткою H2SO4 78,4%? (268,8 г). 56. Визначити об’єм сульфур (ІV) оксиду, що потрібно розчинити у 1009 г води, щоб одержати розчин сульфітної кислоти з масовою часткою H2SO3 2%. (5,6 л). 57. Визначити масу кристалогідрату нітрату барію (Ba(NO3)2⋅H2O), що виділяється при охолодженні до 20 0C (В = 7 г) 800 г насиченого при 100 0C розчину (В = 35 г). (193,32 г). 58. Визначити масу насиченого при 70 0C (В = 70 г) розчину магній сульфату, з якого при охолодженні до 20 0C (В = 35 г) викристалізовується 460 г кристалогідрату MgSO4 ⋅ 6H2O. (1727,75 г). 59. Визначити масову частку калій йодиду в розчині, одержаному при розчиненні 465 г кристалогідрату KІ⋅2H2O у 1045 г розчину KІ з масовою часткою 35,89%. (49,7%). 60. В якій масі розчину соди з масовою часткою Na2CO3 5% потрібно розчинити 100 г кристалогідрату, щоб утворився розчин соди з масовою часткою Na2CO3 15%? (220,6 г). 61. Визначити масу сульфуру (VІ) оксиду та розчину сульфатної кислоти з масовою часткою H2SO4 73,5%, які необхідно взяти для виготовлення 250 г розчину кислоти з масовою часткою H2SO4 83,5%. (50 г; 200 г). 62. До 100 мл розчину солі кальцію добавили надлишок розчину натрій карбонату. Утворений осад відфільтрували, прожарили. Маса осаду — 0,28 г. Яка маса йонів кальцію містилась в 1 л вихідного розчину? (1,12 г). 63. Яку масу металічного натрію треба взяти, щоб при його взаємодії з 1 л води утворився розчин натрій гідроксиду з масовою часткою NaOH 2%? (11,6 г). 64. В одному об’ємі води розчинено 300 об’ємів гідроген хлориду. Визначити масову частку HCl у розчині. (32,8%). 65. Деяку масу фосфор (V) оксиду було розчинено у надлишку води. На нейтралізацію одержаного розчину витрачено 200 мл розчину натрій гідроксиду с масовою часткою NaOH 10% (густина — 1 г/см3). Визначити масу P2О5. (11,83 г). 66. До 416 г розчину барій хлориду з масовою часткою BaCl2 10% добавили надлишок натрій карбонату. Утворений осад відфільтрували, а на фільтрат подіяли хлоридною кислотою до повного виділення газу. При цьому було витрачено 438 г хлоридної кислоти з масовою часткою HCl 30%. Визначити масу натрій карбонату, добавленого до розчину барій хлориду. (212 г). 67. Із 400 мл розчину купрум (ІІ) сульфату з масовою часткою CuSO4 25% (густина — 1,19 г/см3) при охолодженні випав осад масою 50 г у вигляді мідного купоросу. Визначити масову частку купрум (ІІ) сульфату в розчині, що залишився. (20,4%). 68. Визначити масову частку натрій гідроксиду в розчині, одержаному при взаємодії 10 г металічного натрію зі 100 г води. (15,87%). 69. Нітроген (ІV) оксид, одержаний при розкладі 3,75 г купрум (ІІ) нітрату, пропустити через 250 мл 0,2 М розчину калій гідроксиду. Визначити молярну концентрацію всіх речовин у розчині (об’ємом нітроген (ІV) оксиду знехтувати). (СM(KOH) = 1,84 М; СM(KNO3) = 0,08 М; СM(KNO2) = 0,08 М). 70. Визначити масу води, в якій потрібно розчинити 80,5 г кристалогідрату Na2SO4 ⋅ 10H2O для одержання розчину з масовою часткою Na2SO4 7,1%. (419,5 г). 71. Яку масу сульфур (VІ) оксиду потрібно розчинити в 40 г олеуму з масовою часткою SO3 20%, щоб одержати олеум з масовою часткою SO3 60%? (40 г). 72. Визначити маси сульфур (VІ) оксиду і води, необхідних для одержання 600 мл розчину сульфатної кислоти з масовою часткою H2SO4 24,5% (густина — 1,174 г/см3). (140,88 г; 563,52 г). 73. У 500 мл 1,6 М хлоридної кислоти розчинили 1,8 г манган (ІV) оксиду. Які молярні концентрації хлоридної кислоти і манган (ІІ) хлориду, якщо об’єм розчину при цьому не змінився? (1,43 М; 0,04 М). 74. Визначити масову частку натрій сульфіту в розчині, 100 г якого знебарвлюють 50 мл 0,4 М розчину йоду. (2,52%). 75. Газ масою 30,3 г знаходиться в посудині ємністю 15 л при температурі 18 0C і тиску 122 кПа. Визначити молярну масу газу. (40 г/моль). 76. Визначити відносну густину за воднем газової суміші, що складається з аргону об’ємом 56 л та азоту об’ємом 28 л (н. у.). (18). 77. Газова суміш містить кисень об’ємом 2,24 л та сульфур (VІ) оксид об’ємом 3,36 л (н.у.). Визначити масу суміші. (12,8 г). 78. При випаровуванні розчину натрій сульфату сіль виділяється у вигляді кристалогідрату Na2SO4⋅10H2O. Яку масу кристалогідрату можна одержати з розчину, об’ємом 200 мл з масовою часткою Na2SO4 15% (густина — 1,14 г/см3)? (67,21 г). 133 134 17. Комбіновані та ускладнені задачі. Методика розв'язування деяких задач 17. Комбіновані та ускладнені задачі. Методика розв'язування деяких задач 79. Який об’єм розчину сульфатної кислоти (густина — 1,8 г/см3) з масовою часткою H2SO4 88% потрібно взяти для виготовлення розчину кислоти об’ємом 300 мл і густиною 1,3 г/см3 з масовою часткою H2SO4 40%? (98,5 мл). 80. У воді масою 600 г розчинили амоніак об’ємом 560 мл (н. у.). Визначити масову частку амоніаку в одержаному розчині. (0,07%). 81. Визначити масу розчину з масовою часткою Na2CO3 10% і масу кристалогідрату Na2CO3⋅10H2O , які необхідно взяти для виготовлення розчину масою 540 г з масовою часткою Na2CO3 15%. (440 г, 100 г). 82. Який об’єм 0,5 M розчину калій гідроксиду потрібно для виготовлення 0,6 М розчину калій гідроксиду об’ємом 200 мл? (30 мл). 83. До води масою 200 г добавили 2 М розчин калій хлориду об’ємом 40 мл і густиною 1,09 г/см3. Визначити молярну концентрацію і масову частку KCl в одержаному розчині, якщо його густина — 1,015 г/см3. (0,24 л; 0,33 М). 84. Відомо, що 273 г кристалогідрату містять води на 26 г менше, ніж безводної солі. Обчислити, скільки потрібно кристалогідрату, щоб виготовити 500 г розчину цієї солі з масовою часткою 10%? (91,3 г). 85. Насичений при 100 0C розчин має масу 301,6 г. Скільки солі викристалізується з цього розчину внаслідок охолодження його до 14 0C, якщо розчинність солі при 100 0C — 50,8 г, а при 14 0C — 7,9 г? (85,8 г). 86. Сульфур (IV) оксид, добутий у результаті повного згоряння 560 мл дигідроген сульфіду (н.у.), пропустили крізь розчин натрій гідроксиду масою 40 г з масовою часткою NaOH 2,5%. Визначити масову частку солі в розчині. (6,25%). 87. Визначити масу сульфур (VІ) оксиду, яку потрібно розчинити у розчині сульфатної кислоти з масовою часткою H2SO4 95,5%, щоб одержати олеум з масовою часткою SO3 20%. (50 г). 88. Визначити масову частку натрій гідроксиду в розчині, одержаному при розчиненні 69 г натрію в 224 г води. (41,38%). 89. Яку масу олеуму з масовою часткою SO3 30%, потрібно добавити до 100 мл розчину сульфатної кислоти з масовою часткою H2SO4 40% (густина — 1,3 г/см3) для одержання олеуму з масовою часткою SO3 5%? (1380,79 г). 90. Яку масу олеуму з вмістом SO3 16% потрібно взяти, щоб приготувати 7,4 л розчину сульфатної кислоти з молярною концентрацією 0,5 моль/л? (350 г). 91. Колба заповнена сухим гідроген хлоридом. Потім її заповнили водою, в якій гідроген хлорид розчинився. Визначити масову частку гідроген хлориду в одержаному розчині. (0,163%). 92. Розчин кухонної солі об’ємом 4 л з масовою часткою NaCl 10% (густина — 1,07 г/см3) випарували, зменшивши об’єм вдвічі. Визначити молярну концентрацію нового розчину. (3,66 М). 93. До 416 г розчину барій хлориду з масовою часткою BaCl2 10% добавили надлишок розчину соди з масовою часткою Na2CO3 14%. Осад відфільтрували. До фільтрату добавили 438 г хлоридної кислоти з масовою часткою HCl 5%. При цьому виділення газу припинилось. Визначити масу розчину соди. (378,6 г). 94. Гідроген хлорид об’ємом 100 л (н.у.), розчинили в 1 л води. Одержаний розчин займає об’єм 1,09 л. Визначити масову частку гідроген хлориду і молярну концентрацію. (14%; 4,1 М). 95. При окисненні фосфору розчином нітратної кислоти з масовою часткою HNO3 60% (густина — 1,37 г/см3) одержали нітроген (ІІ) оксид і фосфатну кислоту, на нейтралізацію якої було витрачено 25 мл натрій гідроксиду з масовою часткою NaOH 25% (густина — 1,28 г/см3). При цьому утворився дигідрогенфосфат натрію. Розрахувати об’єм нітратної кислоти, взятої для окиснення фосфору, і об’єм газу, що виділився. (25,5 мл; 7,5л). 96. При кип’ятінні водного розчину питної соди утворюється водний розчин натрій карбонату. Розрахувати масову частку натрій гідрогенкарбонату у вихідному розчині, якщо після кип’ятіння одержали розчин натрій гідрокарбонат з масовою часткою Na2CO3 10%. (15,2%). 97. Який об’єм концентрованої сульфатної кислоти густиною 1,84 г/см3 із масовою часткою H2SO4 98% необхідно взяти для повного розчинення міді масою 8 г? Який об’єм сульфур (ІV) оксиду виділиться (н.у.) при цьому? (13,6 мл; 2,8 л). 98. Який об’єм кисню, виміряного при температурі 18 0C і тиску 100 кПа, потрібно для спалювання дигідроген сульфіду масою 5 г? (V=5,34 л). 99. Який об’єм повітря і яку масу води потрібно взяти для перетворення оксиду сульфуру (ІV) об’ємом 10 л (н. у.) у сульфатну кислоту? Об’ємна частка кисню у повітрі — 21%, масова частка — 23%. (23,81 л; 8,04 г). 100. У балоні міститься карбон (IV) оксид масою 20 кг. Визначити кількість речовини карбон (IV) оксиду. (454,5 моль). 101. Який об’єм водню можна добути при обробці цинку сульфатною кислотою кількістю речовини 6,3 моль (н. у.)? (141,2 л). 102. При розчиненні в сульфатній кислоті двохвалентного металу масою 1,6 г виділився водень об’ємом 0,896 л (н. у.). Знайти молярну масу металу. (40). 103. Визначити об’єм повітря, який необхідно витратити для спалювання вугілля масою 1000 кг, що містить 80% Карбону, 5% Гідрогену, 2% Сульфуру, 5% оксигену і 8% мінеральних речовин. (8511,147 м3). 135 136 Умовні позначення 17. Комбіновані та ускладнені задачі. Методика розв'язування деяких задач 104. Яку масу розчину хлоридної кислоти з масовою часткою HCl 15% потрібно, щоб очистити від іржі (Fe(OH)3), маса якої 21,4 г, поверхню металу? (146 г). 105. При охолодженні 30 г розчину з масовою часткою солі 15% утворюється розчин з масовою часткою солі 8%. Скільки грамів солі викристалізувалось? (2,28 г). 106. Скільки молів магній сульфату потрібно додати до 100 моль води, щоб виготовити розчин MgSO4 з масовою часткою солі 10%? (1,66 моль). 107. Яка маса калій хлориду випадає в осад при охолодженні 302,2 г насиченого при 60 0C (В = 51,1 г) розчину до 20 0C (В = 34 г)? (34,2). 108. Яку масу розчину натрій карбонату з масовою часткою Na2CO3 10% і кристалогідрату Na2CO3⋅10H2O потрібно для виготовлення 500 г розчину Na2CO3 з масовою часткою солі 20%? (185,1 г; 314,9 г). 109. Суміш натрій карбонату і гідрогенкарбонату масою 14,6 г нагрівали до постійної маси. Маса залишку після нагрівання склала 13,7 г. Визначте масову частку натрій карбонату. [83,3%] 110. При розчиненні сплаву срібла, алюмінію та міді масою 8,47 г у концетрованій нітратній кислоті одержали 3,58 г суміші нітратів та 6,75 г нерозчинного залишку. Розрахуйте масові частки металів у вихідній суміші. [79,7% Al, 12,7% — Ag; 7,6% Cu] 111. У розчин, що містить 13,5 аргентум нітрату, помістили цинкову пластинку. Її маса збільшилась на 2 г. Розрахуйте ступінь виділення Аргентуму із солі. [33,4%] Ar — відносна атомна маса Mr — відносна молекулярна маса ν(моль) — кількість речовини М(г/моль, кг/моль) — молярна маса m(кг, г) — маса речовини VM — молярний об’єм газу Vm — об’єм газу ρ (г/см3, кг/м3) — густина речовини D(H2) — відносна густина за воднем D(пов) — відносна густина за повітрям W — масова частка ϕ(фі) — об’ємна частка η(ета) — масова частка виходу ks — коефіцієнт розчинності t °C — температура T K — температура P — тиск І — сила струму Література 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 137 138 Березан О. Енциклопедія хімічних задач. — Тернопіль: Підручники і посібники, 2001. — 304 с. Магдесиева Н.Н., Кузьменко Н.Е. Учись решать задачи по химии.—М.: Просвещение, 1986. Мушкало Н.Н., Брайко В.І. Олімпіадні задачі з хімії. — К.: Радянська школа, 1979. Середа И.П. Конкурсные задачи по химии. — К.: Вища школа, 1987. Хмеляр І.М., Романишина Л.М. Дидактичні матеріали з неорганічної хімії для 9 класу. — Тернопіль: Астон, 2002. — 216 с. Хмеляр І.М., Романишина Л.М. Дидактичні матеріали з органічної хімії. — Тернопіль: Астон, 2003. — 244 с. Шаповалов А.І. Методика розв’язування задач з хімії. — К.: Радянська школа, 1989. Ярошенко О.Г., Новицька В.І. Завдання і вправи з хімії. — К.: Станіца, 2003. — 234 с. Зміст ÁÁÊ 74.265.7 ÓÄÊ 075.3 Ð69 Ðåöåíçåíòè: ïðîôåñîð êàôåäðè ìåòîäèêè âèêëàäàííÿ ïðèðîäíè÷î-ãåîãðàô³÷íèõ äèñöèïë³í Íàö³îíàëüíîãî ïåäàãîã³÷íîãî óí³âåðñèòåòó ³ì. Ì. Äðàãîìàíîâà ßðîøåíêî Î.Ã. êàíäèäàò ïåäàãîã³÷íèõ íàóê, â÷èòåëü õ³ì³¿ Øìóêëåð Þ.Ã. Ðåêîìåíäîâàíî ̳í³ñòåðñòâîì îñâ³òè ³ íàóêè Óêðà¿íè (Ëèñò ¹1/12-973 â³ä 14.03.06) Ð 69 Ðîìàíèøèíà Ë.Ì., Ïèðîã Ã.Ì., Ãðèöþê À.Ñ. Çá³ðíèê çàäà÷ ç õ³ì³¿ ç ïðèêëàäàìè ðîçâ’ÿçóâàííÿ. 7–11 êëàñè. — Âèä. 3-å, ïåðåðîáëåíå ³ äîïîâíåíå. — Òåðíîï³ëü: Íàâ÷àëüíà êíèãà – Áîãäàí, 2012. — 140 ñ. ISBN 978-966-10-2410-5 Ó ïîñ³áíèêó ïîäàíî ìåòîäèêó ðîçâ’ÿçóâàííÿ ðîçðàõóíêîâèõ çàäà÷ ç õ³ì³¿ äëÿ ó÷í³â 7–11 êëàñ³â. Íàéîïòèìàëüí³øîìó ¿¿ çàñâîºííþ äîïîìîæóòü çàäà÷³, ðîçì³ùåí³ òèïîëîã³÷íî. Êîæíèé ðîçä³ë çàâåðøóºòüñÿ êîìá³íîâàíèìè çàäà÷àìè. Äëÿ 11 êëàñó ïîäàþòüñÿ ò³ëüêè êîìá³íîâàí³ çàäà÷³. Äëÿ â÷èòåë³â òà ó÷í³â çàãàëüíîîñâ³òí³õ øê³ë, òåõí³êóì³â, ïðîôòåõó÷èëèù òà ñòóäåíò³â âèùèõ ïåäàãîã³÷íèõ çàêëàä³â. ÁÁÊ 74.265.7 ÓÄÊ 075.3 Îõîðîíÿºòüñÿ çàêîíîì ïðî àâòîðñüêå ïðàâî. Æîäíà ÷àñòèíà öüîãî âèäàííÿ íå ìîæå áóòè â³äòâîðåíà â áóäü-ÿêîìó âèãëÿä³ áåç äîçâîëó àâòîðà ÷è âèäàâíèöòâà. ISBN 978-966-10-2410-5 © Íàâ÷àëüíà êíèãà – Áîãäàí, ìàéíîâ³ ïðàâà, 2012 Ïåðåäìîâà .......................................................................................................................... 3 1. Çàäà÷³ íà çíàõîäæåííÿ â³äíîñíî¿ ìîëåêóëÿðíî¿ ìàñè ³ âèçíà÷åííÿ ìàñîâî¿ ÷àñòêè åëåìåíò³â ó ðå÷îâèí³ .................................................................. 5 2. Âèçíà÷åííÿ ê³ëüêîñò³ ðå÷îâèíè, ìîëÿðíî¿ ìàñè ðå÷îâèíè ............................... 7 3. Ðîçðàõóíêè ìàñîâî¿ ÷àñòêè ³ ìàñè ðå÷îâèíè â ðîç÷èí³ ................................... 11 4. Ìîëÿðíà êîíöåíòðàö³ÿ ðîç÷èí³â ...................................................................... 24 5. Ðîç÷èíí³ñòü ðå÷îâèí .......................................................................................... 33 6. Ìîëÿðíèé îá’ºì ãàçó. Çàêîí Àâîãàäðî ........................................................... 36 7. Âèçíà÷åííÿ â³äíîñíî¿ ãóñòèíè ãàç³â ................................................................. 39 8. Çàäà÷³ íà íàäëèøîê îäí³º¿ ç ðå÷îâèí ................................................................ 41 9. Âèçíà÷åííÿ ìàñîâî¿ òà îá’ºìíî¿ ÷àñòîê âèõîäó ïðîäóêò³â ðåàêö³¿ ................ 45 10. Çàäà÷³ íà âèçíà÷åííÿ ìàñè ðå÷îâèíè, ÿêùî â ðå÷îâèí³ ì³ñòÿòüñÿ äîì³øêè ............................................................................................. 49 11. Ðîçâ’ÿçóâàííÿ çàäà÷ çà òåðìîõ³ì³÷íèìè ð³âíÿííÿìè ðåàêö³¿ ...................... 53 12. Çàäà÷³, ïîâ’ÿçàí³ ç òåìîþ “Åëåêòðîë³ç” ......................................................... 58 13. Âñòàíîâëåííÿ ôîðìóëè ðå÷îâèíè .................................................................. 63 14. Çàäà÷³ íà ñóì³ø³ ................................................................................................ 71 15. Øâèäê³ñòü õ³ì³÷íèõ ðåàêö³é ............................................................................ 92 16. Çàäà÷³ íà çì³íó ìàñè ïëàñòèíêè ..................................................................... 100 17. Êîìá³íîâàí³ òà óñêëàäíåí³ çàäà÷³. Ìåòîäèêà ðîçâ’ÿçóâàííÿ äåÿêèõ çàäà÷ ........................................................................... 104 Óìîâí³ ïîçíà÷åííÿ ......................................................................................................... 138 ˳òåðàòóðà .......................................................................................................................138 Íàâ÷àëüíå âèäàííÿ Ðîìàíèøèíà Ëþäìèëà Ìèõàéë³âíà Ïèðîã Ãàëèíà Ìèêîëà¿âíà Ãðèöþê Àíòîí³íà Ñòåïàí³âíà ÇÁ²ÐÍÈÊ ÇÀÄÀ× Ç Õ²Ì²¯ ç ïðèêëàäàìè ðîçâ’ÿçóâàííÿ 7–11 êëàñè Âèäàííÿ òðåòº, ïåðåðîáëåíå ³ äîïîâíåíå Ðåêîìåíäîâàíî ̳í³ñòåðñòâîì îñâ³òè ³ íàóêè Óêðà¿íè (Ëèñò ¹1/12-973 â³ä 14.03.06) Ãîëîâíèé ðåäàêòîð Á.ª. Áóäíèé Îáêëàäèíêà Â.À. Áàñàëèãà Êîìï’þòåðíà âåðñòêà Í.Î. ßãí³é ϳäïèñàíî äî äðóêó 30.10.2011. Ôîðìàò 60õ84/16. Ïàï³ð îôñåòíèé. Ãàðí³òóðà Òàéìñ. Óìîâí. äðóê. àðê. 8,14. Óìîâí. ôàðáî-â³äá.8,14. Âèäàâíèöòâî «Íàâ÷àëüíà êíèãà – Áîãäàí» Ñâ³äîöòâî ïðî âíåñåííÿ äî Äåðæàâíîãî ðåºñòðó âèäàâö³â ÄÊ ¹370 â³ä 21.03.2001 ð. Íàâ÷àëüíà êíèãà – Áîãäàí, à/ñ 529, ì.Òåðíîï³ëü, 46008 òåë./ôàêñ (0352) 52-06-07, 52-05-48, 52-19-66 publishing@budny.te.ua www.bohdan-books.com