Как определить какое вещество в избытке а какое в недостатке – «Что такое избыток/недостаток в химии?» – Яндекс.Знатоки

Расчет количества продукта реакции, если одно из веществ в избытке.

Очень часто при проведении реакции между веществами оказывается, что один реагент прореагировал полностью, а другой нет. В таком случае говорят, что вещество, которое полностью израсходовалось, было в недостатке, а то вещество, которое осталось – в избытке. Поскольку избыток реагента не участвует в реакции, количество продукта зависит только от количества вещества, которое было в недостатке.

Предположим, что осуществляется реакция между веществами А и B, которая протекает в соответствии с уравнением:

aA + bB = cC + dD

Для осуществления этой реакции было взято количество вещества A, равное nA, и количество вещества B, равное nB. Определить то, какое вещество в избытке, а какое в недостатке, можно, сравнив выражения:

Решение задач на избыток и недостаток

В зависимости от того, какое выражение окажется меньше, то вещество соответственно и будет в недостатке.

Примечание: распространенной ошибкой является то, что вместо выражений (1) сравнивают просто количества веществ. Так делать категорически не допускается! Если n(A) > n(B), то это еще не значит, что вещество A в избытке!

После того, как будет установлено то, какое вещество было в недостатке, расчеты ведутся по его количеству аналогично рассмотренным в главе 4.3.3.

Пример задачи на избыток и недостаток

Нагрели смесь 54 г алюминия и 80 г серы. Вычислите массу образовавшегося сульфида алюминия.

Решение

Запишем уравнение реакции:

2Al + 3S = Al2S3

Рассчитаем количества веществ алюминия и серы:

n(Al) = m(Al)/M(Al) = 54/27 = 2 моль;

n(S) = m(S)/M(S) = 80/32 = 2,5 моль

Для того чтобы выяснить, какое из исходных веществ в недостатке, разделим количества молей веществ на коэффициенты перед этими веществами в уравнении и сравним рассчитанные выражения:

n(Al)/k(Al) = 2/2 = 1

и n(S)/k(S) = 2,5/3 ≈ 0,833

т.е. n(Al)/k(Al) > n(S)/k(S)

Значит сера в недостатке. Расчеты далее ведем по количеству вещества серы.

Исходя из уравнения реакции

2Al + 3S = Al2S3

следует, что количество прореагировавшей серы и образовавшегося в результате реакции сульфида алюминия связаны выражением:

n(S)/3 = n(Al2S3)/1

где 3 и 1 – коэффициенты перед S и Al2S3 соответственно. Отсюда:

n(Al2S3) = n(S)/3 = 2,5/3 ≈ 0,8333 моль

Следовательно, масса сульфида алюминия будет равна:

m(Al2S3) = M(Al2S3) ∙ n(Al2S3) = 150 ∙ 0,8333 = 125 г

Ответ: m(Al2S3) = 125 г

В случае, если в задаче дается масса реагента, содержащего примеси (mр-та с прим.), прежде всего следует рассчитать массу чистого реагента без примесей (mр-та ). Если дается масса реагента с примесями и указана массовая доля этого реагента ωр-та , то масса чистого реагента рассчитывается по формуле:

4.3.5. Расчеты массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси).

В случае, если вместо массовой доли чистого вещества дается массовая доля примесей, то учитывая, что:

ωр-та + ωприм. = 100%

мы можем записать, что:

4.3.5. Расчеты массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси).

Пример задачи на расчет количества продукта, зная массу реагента с примесями

Какой объем углекислого газа (н.у.) выделится при действии избытка соляной кислоты на технический карбонат кальция массой 150 г, содержащий 10% некарбонатных примесей.

Решение:

Запишем уравнение взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O

Массовая доля примесей в техническом карбонате кальция составляет 10%, значит массовая доля чистого карбоната кальция будет составлять:

ω(CaCO3) = 100% — ω(прим.) = 100% — 10% = 90%.

Масса чистого карбоната кальция будет равна:

m(CaCO3) = ω(CaCO3) ∙ m(CaCOтехн.)/100% = 90% ∙ 150 г/100% = 135 г,

Следовательно, количество вещества карбоната кальция равно:

n(CaCO3) = m(CaCO3)/M(CaCO3) = 135 г / 100 г/моль = 1,35 моль

В соответствии с уравнением реакции:

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O

Количества веществ карбоната кальция и углекислого газа равны (одинаковые коэффициенты в уравнении), следовательно:

n(CO2) = n(CaCO3) = 1,35 моль

Тогда, зная, что один моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л, мы можем рассчитать объем выделившегося CO2:

V(CO2) = n(CO2) ∙ Vm = 1,35 моль ∙  22,4 л/моль = 30,24 л

scienceforyou.ru

Задачи на избыток и недостаток

22-Фев-2014 | комментариев 16 | Лолита Окольнова

Задачи такого типа (точнее, это может быть даже не самой задачей, а частью задачи) есть в части С ГИА, они входят в часть С ЕГЭ, теперь они появились и в части B.

задачи на избыток недостаток

 

Классический пример задачи на избыток и недостаток.

 

Этапы решения задачи:

 

1. Записываем уравнение реакции и уравниваем его:

 

Cu + Hg(NO3)2 → Hg + Cu(NO3)2

 

2. Находим количество моль тех веществ, массы которых нам даны в условии:

 

n(Cu) = m\Ar =3.2 г \ 63.5 г\моль = 0,05 моль

 

m(Hg(NO3)2) = m\Mr = 20 \ 324 = 0,06 моль

 

3. Сравниваем количество моль веществ и определяем недостаток:

 

Cu  +  Hg(NO3)2 → Hg + Cu(NO3)2

0,05 моль     0,06 моль

 

по уравнению реакции меди и нитрат ртути реагируют 1:1, значит, их количество моль тоже должно быть одинаковым

 

0,05 моль   <  0,06 моль — медь в недостатке

 

Задачи на избыток и недостаток всегда решаются ПО НЕДОСТАТКУ

 

Почему по недостатку? Это аналогично вопросу — «сколько целых яблок можно сложить из 5 половинок? «

 

4. Вычисляем массу продукта по количеству моль, соответствующему недостатку:

 

Cu  +  Hg(NO3)2 → Hg + Cu(NO3)2

0,05 моль   ——>  0,05 моль

 

m(Hg)= n*Ar = 0,05 моль * 200 г\моль = 10 г

 

______________________________________________________________________________________

 

 Пример задачи на избыток и недостаток,

где вещества в другом соотношении:

 

Задачи на избыток и недостаток

 

те же самые этапы решения:

 

1. Записываем уравнение реакции и уравниваем его:

 

2N2 + 5O2 = 2N2O5

2. Находим количество моль тех веществ, массы которых нам даны в условии:

n(N2 ) = m\Mr = 14\28=0.5 моль

n(O2) = m\Mr =16\32=0.5 моль

 

3. Сравниваем количество моль веществ и определяем недостаток:

 

2N2 + 5O2 = 2N2O5

0.5  моль  0.5 моль

 

в этом уравнении все не так очевидно, как в предыдущем, поэтому нужно просто прикинуть:

 

  • если считать по азоту (0.5 моль), то по соотношению коэффициентов (2:5) кислорода должно быть в 2.5 раза больше, т.е. (0.5*2.5) 1,25 моль, а у нас только 0.5, значит, O2  в недостатке;
  • если бы количество моль азота оказалось бы меньше, значит, считали бы по азоту

 

4. Вычисляем массу продукта по количеству моль, соответствующему недостатку:

 

m(N2O5) = n*Mr = 2* 0.5\5  моль * 108 г\моль = 21 г

 

______________________________________________________________________________________

 

Есть задачи, очень похожие на задачи избыток-недостаток,

но это задачи на кислые и основные соли:

 

Задачи на избыток и недостаток

 

1. Записываем уравнение реакции и уравниваем его:

 

здесь у нас возможно 2 варианта — образование средней и кислой соли:

 

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

CO2 + NaOH → NaHCO3

 

2. Находим количество моль тех веществ, массы которых нам даны в условии:

 

n(CO2 ) = V\22.4 л\моль = 24.9 \ 22.4 = 1,11 моль

 

n(NaOH)= m\Mr = 44.4\40 = 1,11 моль

 

т.к. количество моль веществ одинаково, то делаем вывод, что реакция протекает по схеме образования кислой соли:

 

CO2 + NaOH → NaHCO3

 

4. Вычисляем массу продукта по количеству моль: 

 

m ( NaHCO

3) = n*Mr = 1,11 * 84 = 93,24  г

 

______________________________________________________________________________________

 

Задачи на избыток и недостаток не трудные, зачастую они являются частью более сложных задач, поэтому все, что нужно сделать, это натренироваться — порешать как можно больше таких примеров, внимательно уравнивая и работая с коэффициентами.

 

Еще на эту тему:

Обсуждение: «Задачи на избыток и недостаток»

(Правила комментирования)

distant-lessons.ru

Методика решения задач на «избыток–недостаток» в курсе основной общеобразовательной школы

КОНКУРС «Я ИДУ НА УРОК»

Умение решать химические задачи – важная составляющая знаний по предмету. Согласно государственному стандарту образования по химии учащиеся, оканчивающие школу, должны уметь решать более десятка типов стандартных задач. Среди них и задачи на «избыток–недостаток».

Предлагаю свой вариант подачи материала по решению таких задач в курсе химии 9-го класса.
На изучение этой темы отвожу 2–2,5 урока, в зависимости от уровня способностей учеников класса. Ознакомление с алгоритмом решения задач данного типа происходит в рамках изучения темы «Теория электролитической диссоциации». Однако если класс сильный, то в рамках эксперимента этот тип задач иногда изучаем и в конце 8-го класса в главе «Галогены», а высвободившееся время можно потратить на изучение органической химии в курсе 9-го класса.
На первом уроке разбираю два типа задач на «избыток–недостаток»:
одно из двух вступивших в реакцию веществ дано в избытке;
оба вступивших в реакцию вещества расходуются на взаимодействие друг с другом без остатка, т. е. даны в стехиометрических количествах.
В качестве домашнего задания обязательно предлагаются две-три задачи, подобные изученным на уроке.
На втором уроке закрепляю и углубляю изученный материал, ввожу понятия «процентная концентрация растворов веществ», вступивших в реакцию, «плотность растворов». Кроме того, усложняю задачи, вводя «процентное содержание примесей в исходном веществе» и т. д. Такой прием позволяет повторить элементы уже изученного материала, сэкономить время. В конце второго урока изучения темы или в начале третьего провожу небольшую самостоятельную работу на закрепление изученного материала, включающую одну-две задачи, причем самостоятельная работа предлагается в трех уровнях сложности, в зависимости от способностей ученика.

Цели.

  • научить алгоритму решения задач нового типа;
  • закрепить навыки устного счета;
  • повторить правила расчета относительных молекулярных масс веществ;
  • закрепить правила грамотного оформления условия задачи;
  • формировать навыки химического мышления, логики, а также способствовать воспитанию гармоничной, всесторонне развитой личности.

ХОД УРОКА

Рассмотрим вариант, когда одно из вступивших в реакцию веществ дано в избытке, другое – в недостатке.
Решая химические задачи, следует не забывать о правилах их грамотного оформления по схеме: дано, найти, решение, ответ.

ЗАДАЧА 1. На 47 г оксида калия подействовали раствором, содержащим 40 г азотной кислоты. Найдите массу образовавшегося нитрата калия.

Дано:

m(K2O) = 47 г,
m(HNO3) = 40 г.

Найти:

m(КNO3).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

Mr(K2O) = 2Ar(K) + 1Ar(O) = 2•39 + 1•16 = 94,

Mr(HNO3) = 1Ar(H) + 1Ar(N) + 3Ar

(O) = 1•1 + 1•14 + 3•16 = 63,

Mr(KNO3) = 1Ar(K) + 1Ar(N) + 3Ar(O) = 1•39 + 1•14 + 3•16 = 101.

Для удобства расчета за х1примем массу НNО3 и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке.

47/94 = х1/126, х1 = 63 г.

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

40/126 = х/202, х = 64 г.

Ответ. m(КNO3) = 64 г.

ЗАДАЧА 2

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

Дано:

m(Mg) = 24 г,
m(р-р HCl) = 100 г,
(HCl) = 30%.

Найти:

m(MgCl2).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

Mr(HCl) = 1Ar(H) + 1Ar(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5,

Mr(MgCl2) = 1Ar(Mg) + 2Ar(Cl) = 24 + 2•35,5 = 95.

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

24/24 = х1/73, х1 = 73 г.

Из расчета видно, что соляная кислота дана в недостатке, т. к. по условию задачи ее дано 30 г, а для реакции требуется 73 г. Следовательно, расчет ведем по соляной кислоте:

30/73 = х/95, х = 39 г.

Ответ. m(MgCl2) = 39 г.

Рассмотрим вариант, когда оба вступивших в реакцию вещества даны в стехиометрических количествах, т. е. реагируют друг с другом без остатка.

ЗАДАЧА 1. На 36 г алюминия подействовали 64 г серы. Найдите массу образовавшегося сульфида алюминия.

Дано:

m(Al) = 36 г,
m(S) = 64 г.

Найти:

m(Al2S3).

Решение

Примем массу Al за х1 и найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, какое – в недостатке.

х1/54 = 64/96, х1 = 36 г.

В данном случае вещества, вступившие в реакцию, взяты в стехиометрических количествах, поэтому расчет можно вести по любому из них:

64/96 = х/150, х = 100 г.

Ответ. m(Al2S3) = 100 г.

ЗАДАЧА 2. На раствор, содержащий 53 г карбоната натрия, подействовали раствором, содержащим 49 г серной кислоты. Найдите массу образовавшейся соли.

Дано:

m(Na2CO3) = 53 г,
m(H2SO4) = 49 г.

Найти:

m(Na2SO4).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

Mr(Na2CO3) = 2Ar(Na) + 1Ar(C) + 3Ar(O) = 2•23 + 1•12 + 3•16 = 106.

Mr(H2SO4) = 2Ar(H) + 1Ar(S) + 4Ar(O) = 2•1 + 1•32 + 4•16 = 98.

Mr(Na2SO4) = 2Ar(Na) + 1Ar(S) + 4Ar(O) = 2•23 + 1•32 + 4•16 = 142.

Примем за х1 массу cерной кислоты, чтобы узнать, какое вещество дано в избытке, какое – в недостатке.

53/106 = х1/98, х1= 49 г.

В данном случае оба вещества взяты в стехиометрических количествах, поэтому расчет можно вести по любому из них:

49/98 = х/142, х = 71 г.

Ответ. m(Na2SO4) = 71 г.

Однако учитель, подбирая задачи для решения в классе, должен помнить, что в некоторых случаях (например, если кислота или кислотный оксид дан в избытке) решение задачи не ограничивается расчетом двух пропорций, т. к. реакция будет протекать дальше с образованием кислой соли. Это повысит сложность материала. На первых уроках при решении задач данного типа я не включаю в материал задачи на прохождение реакций с образованием кислых или основных солей.

ЗАДАЧА 1. На 200 г 10%-го раствора серной кислоты подействовали 40 г оксида алюминия. Найдите массу образовавшейся воды.

Дано:

M(р-р H2SO4) = 200 г,
(H2SO4) = 10%,
m(Al2O3) = 40 г.

Найти:

m2O).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

Mr(Al2O3) = 2Ar(Al) + 3Ar(O) = 2•27 + 3•16 = 102,

Mr(H2SO4) = 2Ar(H) + 1Ar(S) + 4Ar(O) = 2•1 + 1•32 + 4•16 = 98,

Mr(H2O) = 2Ar(H) + 1Ar(O) = 2•1 + 1•16 = 18.

m(H2SO4) = 200•10/100 = 20 г.

Найдем, какое из вступивших в реакцию веществ дано в избытке, а какое – в недостатке.

х1/102 = 20/294, х1 = 6,94 г.

Из расчета видно, что Al2O3 дан в избытке, следовательно, расчет ведем по кислоте:

20/294 = х/54, х = 3,67 г.

Ответ. m2O) = 3,67 г.

ЗАДАЧА 2. На 40 г оксида меди(II) подействовали раствором серной кислоты, содержащим 49 г безводного вещества. Найдите массу образовавшейся соли.

Дано:

m(CuO) = 40 г,
m(H2SO4) = 49 г.

Найти:

M(СuSO4).

Решение

Найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, а какое – в недостатке.

х1/80 = 49/98, х1 = 40 г.

Cогласно уравнению данной реакции вещества взяты в стехиометрических количествах, поэтому расчет можно вести по любому из них:

40/80 = х/160, х = 80 г.

Ответ. m(CuSO4) = 80 г.

В.А.ДЕМИДОВ,
учитель химии Синегорской
средней школы
(Нагорский р-н,
Кировская обл.)

him.1sept.ru

Определение избытка-недостатка | Задачи 4


Задача 4.
В раствор, содержащий 18 г НС1, добавили 15 г Мg. Определите, какое из веществ в избытке.
Дано:
масса хлороводорода: m(НС1) = 18 г;
масса магния: m(Мg) = 15 г.
Найти:
вещество, находящееся в избытке.
Решение:
1. Все данные об исходных участниках реакции из условия задачи переводим в количество вещества.

2. Записываем уравнение реакции и уравниваем его:

                      Мg     +     2НС1   =   МgС12 +  Н
 n = 1 моль      n = 2 моль

По коэффициентам в уравнении реакции определяем соотношение количеств веществ интересующих нас исходных реагентов.

В рассматриваемом случае из уравнения следует, что на полное растворение 1 моль Мg необходимо 2 моль НС1.

3. За основу выбираем одно из исходных веществ участников реакции (любое), по которому известны количественные данные (из первого пункта этого плана). В данном случае это будет либо Мg, либо НС1. Выберем за основу Mg. Далее, используя уравнение реакции и количественные данные по выбранному веществу, рассчитываем количество другого исходного вещества, которое необходимо для полного расходования выбранного вещества.В этой задаче нам придется рассчитать количество НС1, которое необходимо для полного расходования 0,617 моль Мg.

Составляем пропорцию:
на 0,617 моль Мg должно расходоваться х моль НС1 (по условию)
на 1 моль Мg полностью расходуется 2 моль НС1 (по уравнению р-ии)

   HCl НС1 необходимо для полного растворения всего указанного в условии магния.

4. Сравнение полученного по пропорции значения количества вещества с данными из условия. Выявление вещества, взятого в избытке, и вещества, взятого в недостатке.

Количество вещества НС1, кото- рое должно расходоваться для полного растворения всего дан- ного в условии Мg (необходимое количество, определено в третьем действии). Количество вещества НС1, которое реально дано в условии и участву- ет в реакции (из условия задачи, определено в первом действии).
1,234 моль > 0,493 моль


Из сравнения видно, что для полного растворения Мg требуется большее количество вещества НС1, чем дано в реальности. Следовательно, НС1 находится в недостатке, а Мg — в избытке.

При использовании таких количеств реагентов, которые указаны в условии данной задачи, НС1 расходуется полностью, а М§ будет израсходован не весь, и часть его останется после реакции.

Ответ: В избытке взят магний.

Схематично алгоритм определения избытка и недостатка для последней задачи можно выразить следующим образом:

В третьем действии решения мы могли выбрать за основу и НС1. Схема решения была бы немного другой, но ответ получился бы тот же:


Задача 5. 
Раствор, содержащий 15 г НNО3, смешали с раствором, содержащим 10 г гидроксида натрия. Определите массу образовавшейся соли.
Дано:
масса азотной кислоты: m(НNО3) = 15 г;
масса гидроксида натрия: m(NаОН) = 10 г.
Найти:
массу образовавшейся соли.
Решение:

НNO3 + NаОН = Nа NO3 + Н2О

Запишем схематично алгоритм решения.

1. Определяем количество веществ НNO3 и NаОН

2. Выберем за основу НNO3 и определим по уравнению реакции количество NаОН, которое необходимо для расходования 0,238 моль НNO3.

Составляем пропорцию:
на 0,238 моль НNO3 должно расходоваться х моль NаОН (по усл.)
на 1 моль НNO3 полностью расходуется 1 моль МаОН (по уравн. р-ции)

 

необходимо для полной нейтрализации всей, указанной в условии, азотной кислоты.

3. Определим, какое вещество в недостатке.

n(NаОН) необходимо n(NаОН) дано по условию
0,238моль < 0,250 моль


Гидроксид натрия находится в избытке и расходуется не весь в процессе реакции. Поэтому дальнейшие расчеты по уравнению реакции будем проводить, используя данные по НNO3.

4. По уравнению реакции определяем массу полученной соли.

Составляем пропорцию:
0,238 моль НNO3 дают х г NaNO3 (по данным условия)
1 моль НNO3 дают 85 г NaNO3 (по уравнению реакции)

Ответ:  m(NаNО3) = 20,23 г.


Задачи на избыток-недостаток:
1.  Определение избытка-недостатка


buzani.ru

Решение задач, когда одно из веществ в избытке

Решение задач, когда одно из веществ в избытке
(ответы и решения)

Ключевые слова конспекта: расчет массы, объема продукта реакции, если одно из реагирующих веществ дано в избытке; решение задач, когда одно из веществ в избытке.


Вещества реагируют друг с другом в строго определенных количествах. Однако исходные вещества для проведения реакции могут быть взяты в любых количествах. Таким образом, одно из реагирующих веществ может оказаться в избытке, а другое — в недостатке. В этом случае необходимо определить, какое из реагирующих веществ находится в избытке, а какое — в недостатке, и дальнейшие расчеты производить по веществу, находящемуся в недостатке. Это обусловлено тем, что вещество, находящееся в недостатке, прореагирует полностью, таким образом, количество вещества данного реагента нам будет точно известно.

Для того чтобы определить, какое из реагирующих веществ находится в избытке, а какое — в недостатке, необходимо вычислить количества вещества реагентов и сравнить их. Если количества вещества реагентов, участвующих в химической реакции, одинаковы, то в избытке будет то вещество, количество которого больше в соответствии с условиями задачи. Например, если в реакцию, уравнение которой Н2 + Сl2 = 2НСl, взять 0,2 моль водорода и 0,15 моль хлора, то в избытке будет водород, а в недостатке — хлор, так как v(H2) > v(Cl2). Расчет количества образовавшегося водорода в этом случае следует вести по количеству вещества хлора.

Если же вещества реагируют в неравных количествах, то для расчета избытка и недостатка следует учитывать коэффициенты в уравнении реакции. Например, для реакции, уравнение которой 2 + O2 = 2Н2O, отношение количества веществ водорода и кислорода, реагирующих друг с другом, имеет следующий вид:

При использовании количеств веществ, соответствующих условию задачи, это выражение превращается в неравенство, которое и показывает, какое из веществ взято в реакции в избытке. Например, если в рассматриваемой реакции использовать 0,2 моль водорода и 0,15 моль кислорода, в недостатке будет водород, несмотря на то что количество вещества его больше. Это следует из соотношения: 1 • v(H2) < 2 • v(O2), или 1 • 0,2 < 2 • 0,15, учитывающего коэффициенты в уравнении реакции.

Таким образом, расчет количества образовавшейся воды в данном случае следует вести по количеству вещества водорода.

Особые трудности возникают в тех случаях, когда в зависимости от того, какой из реагентов в избытке, образуются различные продукты реакции. Например, если углекислый газ взаимодействует с избытком гидроксида кальция, образуется средняя соль — карбонат кальция:
Са(ОН)2 + СO2 = CaCO3 ↓ + Н2O.

Если же в избытке углекислый газ, то в результате реакции образуется кислая соль — гидрокарбонат кальция:
Са(ОН)2 + 2СO2 = Са(НСO3)2.

Поэтому в ряде случаев определение избытка и недостатка следует проводить еще до составления уравнения химической реакции.

В некоторых случаях вещество, взятое в избытке, взаимодействует с одним из продуктов реакции, например при восстановлении магнием оксида кремния (IV) по реакции:

взятый в избытке магний будет взаимодействовать с образовавшимся кремнием:

Такие превращения нужно также учитывать при решении задач.

 

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Задача № 1. Сколько граммов поваренной соли образуется при сливании растворов, содержащих 24 г гидроксида натрия и 14,6 г хлороводорода?

Посмотреть РЕШЕНИЕ

  
Ответ. m(NaCl) = 23,4 г.

Задача № 2. Вычислите массу хлорида железа (III), образующегося при взаимодействии 14 г железа и 5,6 л (н. у.) хлора.

Посмотреть РЕШЕНИЕ

  
О т в е т. m(FeCl3) = 27,08 г.

Задача № 3. Водород, полученный при разложении 12,6 г гидрида кальция водой, пропустили над 40 г нагретого оксида меди (II). Определите массу образовавшегося металла.

Посмотреть РЕШЕНИЕ

  
Ответ. m(Cu) = 32 г.

Задача № 4. Газ, полученный при взаимодействии 19,8 г сульфата аммония и 32 г 25% -ного раствора гидроксида натрия, смешали с газом, полученным при разложении 24,5 г бертолетовой соли. Газовую смесь пропустили через 73г 5%-ного раствора соляной кислоты. Определите состав смеси газов после прохождения через раствор.

Посмотреть РЕШЕНИЕ

  
Ответ. V(O2) = 6,72 л, V(Nh4) = 2,24 л.

Задача № 5. Каков состав и какова масса соли, которая образуется при пропускании 26,88 л (н. у.) углекислого газа через 210 г раствора с массовой долей гидроксида калия 24% ?

Посмотреть РЕШЕНИЕ

  
Ответ. m(КНСO3) = 90 г.

Задача № 6. Смешали 200 г 14% -ного раствора гидроксида натрия и 392 г 10% -ного раствора серной кислоты. Определите массовые доли солей в образовавшемся растворе.

Посмотреть РЕШЕНИЕ

  
Ответ. ω(NaHSO4) = 2,03%; ω(Na2SO4) = 7,2%.

Задача № 7. Вычислите массу осадка, который образуется при прибавлении 280 г 20% -ного раствора гидроксида калия к 160,2 г 25%-ного раствора хлорида алюминия.

Посмотреть РЕШЕНИЕ

  
Ответ. m(А1(ОН)3) = 15,6 г.

 

ЗАДАЧИ с КРАТКИМ ОТВЕТОМ

  1. Сколько граммов осадка образуется при взаимодействии 340 г 17,5%-ного раствора нитрата серебра и 109,5 г 20% -ной соляной кислоты?

Ответ. m(AgCl) = 50,2 г.

  1. 29,12 л аммиака (н. у.) пропустили через 160,17мл раствора 30%-ной азотной кислоты (р = 1,18 г/мл). Определите массу образовавшейся соли.

Ответ. m(NH4NO3) = 72 г.

  1. Сколько граммов воды образуется при сжигании смеси, содержащей 56 л водорода (н. у.) и 56 г кислорода?

Ответ. m(Н2O) = 45 г.

  1. Какой объем газа (н. у.) выделится при взаимодействии 24 г смеси алюминия с кремнием, массовая доля алюминия в которой 45%, с 506,1 мл 10% -ного раствора серной кислоты (р = 1,065 г/мл)?

Ответ. V(H2) = 12,32 л.

  1. К 280 г 10%-ного раствора гидроксида натрия добавили 75 г медного купороса. Выпавший осадок отделили и прокалили. Определите массу образовавшегося продукта и назовите его.

Ответ. m(CuO) = 24 г, оксид меди (II).

  1. Через 68 г 4%-ного раствора сероводородной кислоты h3S пропустили газ, образовавшийся при сжигании 0,96 г серы в избытке кислорода. Какова масса образовавшегося осадка?

Ответ. m(S) = 2,88 г.

  1. Нагрели смесь, содержащую 32,5 г цинка и 11,2 г серы. После этого смесь обработали избытком соляной кислоты. Определите объем выделившегося газа (н. у.).

Ответ. V(газа) = 11,2 л.

  1. Газ, образовавшийся при обработке 19,2 г меди 22,79мл 94%-ной серной кислотой (р = 1,83 г/мл), пропустили через 1200 г бромной воды с массовой долей брома 4% . Будет ли раствор бесцветным после пропускания газа?

Ответ. Раствор останется окрашенным.

  1. 10,8 г серебра обработали 72,41 мл 30%-ной азотной кислоты (р = 1,48 г/мл). К полученному раствору добавили 18,72 г 25%-ного раствора хлорида натрия. Найдите массу образовавшегося осадка.

Ответ. m(осадка) = 11,48 г.

  1. Газ, полученный при обработке 26,4 г сульфида железа (II) 73 г 20%-ной соляной кислоты, пропустили через 198,6 г 25% -ного раствора нитрата свинца (II). Определите массу образовавшегося осадка.

Ответ. m(осадка) = 35,85 г.

  1. Определите массу и состав соли, которая образуется при пропускании 15,68 л аммиака (н. у.) через 61,25 г 40% -ного раствора серной кислоты.

Ответ. m((NH4)2SO4) = 33 г.

  1. Какая соль образуется при сливании 177 мл 12%-ного раствора гидроксида натрия (р = 1,13 г/мл) и 194,44 мл 14%-ного раствора фосфорной кислоты (р = 1,08 г/мл)? Какова ее масса?

Ответ. m(Na2HPO4) = 42,6 г.

  1. В 588 г раствора 10%-ной серной кислоты опустили кусочек цинка массой 52 г. Выделившийся водород пропустили при нагревании над 90 г оксида кобальта (II). Найдите массу образовавшегося металла.

Ответ. m(Со) 35,4 г.

  1. Через 224 г 20%-ного раствора гидроксида калия пропустили 13,44 л (н. у.) оксида серы (IV). Вычислите массы солей в полученном растворе.

Ответ. m(K2SO3) = 31,6 г, m(KHSO3) = 48 г.

  1. Какова масса осадка, выделившегося при пропускании 5,6 л (н. у.) углекислого газа через известковую воду, содержащую 11,1 г гидроксида кальция?

Ответ.  m(осадка) = 5 г.

  1. В 200 мл воды растворили 56,8 г оксида фосфора (V). К полученному раствору прибавили

76,9 мл раствора с массовой долей NaOH 40% (р = = 1,43 г/мл). Найдите массовые доли солей в полученном растворе.

Ответ. ω(Na2HPO4) — 11,61%, ω(NaH2PO4) = 10,36%.

  1. Каковы объемные доли газов, образующихся при прокаливании 28,8 г углерода в присутствии 33,6 л кислорода (н. у.)?

Ответ. φ(СО) = 75%, φ(СO2) = 25%.

  1. После прокаливания смеси, содержащей 32,4 г алюминия и 64 г оксида железа (III), ее обработали избытком соляной кислоты. Определите объем выделившегося при этом газа (н. у.).

Ответ. V(газа) = 31,36 л.

  1. Какую массу кремния можно получить, прокаливая 21 г оксида кремния (IV) с 32 г кальция?

Ответ. m(Si) = 8,4 г.

  1. 32,5 г цинка растворили в 240 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. К полученному раствору добавили 204,4 г 25% -ной соляной кислоты. Определите массу полученного осадка.

Ответ. m(осадка) = 39,6 г.


Задачи на количества исходных веществ и продуктов реакции (ответы и решения). Выберите дальнейшие действия:

uchitel.pro

Алгоритм решения задач на «избыток

Алгоритм решения задач по химическому уравнению, если один из реагентов взят в избытке.

(Задачи на избыток — недостаток).


Помните: 1. Задача состоит из 3-ёх частей:

I — химическая – краткая запись данных, составление уравнения реакции;

II — аналитическая – анализ данных в условии и уравнения реакции;

III — математическая – расчеты по уравнению реакции.

2. Данный тип задач предполагает дополнительное действие: определение реагента, который взят в избытке.

3. Массу (количество, объем) продукта определяют по веществу, полностью израсходованному в реакции..

1. Метод пропорции.

Порядок действий (пошаговый):

Пример: Какой объём газа выделится при взаимодействии 6,5 г

цинка с 19,6 г серной кислоты?

I. Запишите краткое условие задачи и уравнение химической реакции, подчеркните вещества, о которых идет речь в задаче.

Д а н о: Решение:

m(H2SO4)=19.6г

m (Zn) = 6,5г Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

V (H2) ?

II – 1. Данные из условия задачи запишите над формулами соответствующих веществ в уравнении.

Чтобы решить, по какому из реагентов можно определить продукт, обозначьте один из них переменной (например, y) и составьте пропорцию относительно него.

6,5г 19.6 г Хл

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Пусть масса H2SO4 – У г, тогда уравнение имеет вид:

6,5г У г

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

II – 2. Под этими же формулами запишите данные из уравнения реакции в следующей последовательности:

а) количество вещества по уравнению перемножь-

б) молярную массу (или объем) вещества; те их

(воспользуйтесь формулой: m= M * n или V = Vm * n)

в) массу (объем) вещества по уравнению

6,5г Уг

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

х 1 моль х 1 моль

М=65г/моль М=98г/моль

m = 65г m=98 г

Помните: единицы измерения количеств веществ по условию и

по уравнению должны совпадать!

III -1. Составьте пропорцию и решите её. (крест-накрест)

( Для этого впишите в неё самую верхнюю и самую

нижнюю цифры, которые у Вас получились.)

Сравните полученный результат с данным по усло-

вию задачи:

если У , чем дано в условии, то этот реагент дан в

в избытке

если У , чем дано в условии, то этот реагент дан в

недостатке.

Расчет ведём по веществу, данному в недостатке!

6,5г Уг

65г 98г

У 6,5г * 98г 9,8 г

65г

по условию масса серной кислоты = 19,6г 9,8 19,6

по уравнению на 6,5г цинка необходимо 9,8г

Серная кислота дана в избытке.

Расчет продукта реакции будем проводить по массе цинка.

III -2. Составьте пропорцию относительно реагента, данного в недостатке и продукта реакции.

Определите массу (объем, количество) продукта реакции и запишите ответ.

6,5г Хл

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 6,5 г Хл .

х 1 моль х 1 моль 65г 22,4л

М=65г/моль Vm=22,4л/моль

m = 65г V = 22,4 л Х = 2,24 л.

Алгоритм решения задач по химическому уравнению, если один из реагентов взят в избытке.

(Задачи на избыток — недостаток).

2. Метод сравнения количеств веществ реагентов.

Порядок действий (пошаговый):

Пример: Какой объём газа выделится при взаимодействии 6,5 г

цинка с 19,6 г серной кислоты?

I. Запишите краткое условие задачи и уравнение химической реакции, подчеркните вещества-реагенты, о которых идет речь в задаче.

а А + b B = c C

С помощью формулы n = m/ M (n = V/ Vm)

переведите все данные в условии единицы в моль.

Д а н о: Решение:

m(H2SO4)=19.6г

m (Zn) = 6,5г Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

V (H2) — ? 1 моль 1 моль

М(H2SO4) = 98г/моль; n = 19,6г : 98г/моль = 0,2 моль

М(Zn) = 65г/моль; n = 6.5г : 65г/моль = 0,1 моль

II. Над формулами веществ-реагентов надпишите количество молей по условию задачи.

nпо условию

Сравните отношения nпо уравнению реагентов:

По условию: n(A) n(B)

а А + b B = c C

по уравнению: a моль b моль

а) n(A) n(B) Вещество А – в избытке,

a моль b моль расчёт n(С) ведём по веществу

В.

б) ) n(A) n(B) Вещество В – в избытке,

a моль b моль расчёт n(С) ведём по веществу

А.

0,1моль 0,2моль

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

1 моль 1 моль

0,1 0,2 »

1 1

Вещество H2SO4 – в избытке,

расчёт по веществу Zn.

III. Определите количество вещества продукта реакции по количеству вещества , данного в недостатке и переведите его в массу (объём), если это необходимо по заданию условия задачи.

Запишите ответ.

0,1моль Х моль

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

1 моль 1 моль

Х = 0,1 моль; V2) = 0,1 моль * 22,4л/моль = 2,24 л

Ответ: объём выделившегося водорода 2,24 л.

Алгоритм решения задач, если одно из веществ дано в избытке

Запомни: Если даны вещества, то одно из них полностью расходуется, а другое дано в избытке.

Схема решения задач

Расчет по уравнению реакции израсходованное вещество

Расчет по израсходованному веществу продукта реакции

Ответ

Условие задачи


Порядок решения задач

  1. Запишите кратко условие задачи.

  2. Запишите уравнение реакции.

  3. Над формулами веществ запишите данные по условию, приняв одно из известных за неизвестное.

  4. Найдите, какое из данных веществ расходуется полностью.

  5. По полностью израсходованному веществу найдите продукт реакции.

  6. Запишите ответ.

Пример решения задачи: Сколько образуется оксида серы (IV) при взаимодействии 71 г сульфита натрия с 0,5 моль серной кислоты?

Дано: Решение

m (Na2SO3) = 71г 1. 71г Х моль

n (H2SO4) = 0,5моль Na2SO3 + H2SO4 = Na2 SO4 + SO2 + Н2О

Найти: V(SO2) n = 1 моль n = 1 моль

М = 106г/моль

M = 106

2. Составим и решим пропорцию: 71г : Х моль = 106г : 1 моль

Х = 71г * 1 моль / 106г Х = 0,67 моль

Для реакции необходимо 0, 67 моль H2SO4 , а по условию её 0,5 моль, следовательно, она расходуется полностью и дальнейший расчет ведем

по H2SO4:

3. 71г Хл

Na2SO3 + H2SO4 = Na2 SO4 + SO2 + Н2О

n = 1 моль n = 1 моль

М = 106г/моль Vm = 22,4 л/моль

m = 106 г V = 22,4 л

4. Составим и решим пропорцию: 71г : 106г = Хл : 22,4л

Х = 71 * 22, 4 / 106 Х = 15,08л

4. Запишем ответ: 15,08 л SO2

Пример усложненной задачи: Определите массу сульфата бария, полученного при сливании 20мл 60-процентной серной кислоты (плотность 1,14) с раствором, содержащим 29,03 хлорида бария.

Дано: Решение

V(H2SO4) = 20 мл 1. Найдем массу раствора H2SO4

W(H2SO4) = 60% = 0,6 m(р-ра H2SO4) = ρ * V = 1,14 г/мл * 20 мл = 22,8 г

ρ((H2SO4) = 1.14 г/мл 2. Найдем массу химически чистой H2SO4

m(BaCl2) = 29,03 г m(H2SO4) = 22,8 г * 0,6 = 13,68 г

Найти: m(BaSO4) 3. Запишем уравнение реакции:

H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2НСl

4. Найдем вещество расходованное полностью:

13,68 г Х г

H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2НСl

n = 1 моль n = 1 моль

M=98г/моль M=208г/моль

m = 98 г m = 208 г

Составим и решим пропорцию: 13,68 г : 98 г = Х : 208 г Х = 29,035 г

Для реакции с 13,68 г H2SO4 необходимо 29,035 г BaCl2 , а по условию его всего 29,03 г , следовательно это вещество расходуется полностью. Дальнейший расчет ведем по нему.

5. 29,03 г Х г

H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2НСl

n = 1 моль n = 1 моль

M=208г/моль M=233г/моль

m = 208 г m = 233 г

Составляем и решаем пропорцию: 29,03 г : 208 г = Х : 233 г Х = 32,5 г

6. Запишем ответ: m(BaSO4) = 32,5 г

multiurok.ru

Методическая разработка по химии (9 класс) на тему: Самостоятельная работа «Задачи на избыток-недостаток»

Самостоятельная работа

«Задачи на избыток-недостаток»

ЗАДАЧА 1. На 200 г 10%-го раствора серной кислоты подействовали 40 г оксида алюминия. Найдите массу образовавшейся воды.

ЗАДАЧА 2. На 40 г оксида меди(II) подействовали раствором серной кислоты, содержащим 49 г безводного вещества. Найдите массу образовавшейся соли.

ЗАДАЧА 3***. На 36 г алюминия подействовали 64 г серы. Найдите массу образовавшегося сульфида алюминия.

                    Ответы

ЗАДАЧА 3. На 200 г 10%-го раствора серной кислоты подействовали 40 г оксида алюминия. Найдите массу образовавшейся воды.

Дано:

M(р-р h3SO4) = 200 г,
(h3SO4) = 10%,
m(Al2O3) = 40 г.

Найти:

m(Н2O).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

Mr(Al2O3) = 2Ar(Al) + 3Ar(O) = 2•27 + 3•16 = 102,

Mr(h3SO4) = 2Ar(H) + 1Ar(S) + 4Ar(O) = 2•1 + 1•32 + 4•16 = 98,

Mr(h3O) = 2Ar(H) + 1Ar(O) = 2•1 + 1•16 = 18.

m(h3SO4) = 200•10/100 = 20 г.

Найдем, какое из вступивших в реакцию веществ дано в избытке, а какое – в недостатке.

х1/102 = 20/294, х1 = 6,94 г.

Из расчета видно, что Al2O3 дан в избытке, следовательно, расчет ведем по кислоте:

20/294 = х/54, х = 3,67 г.

Ответ. m(Н2O) = 3,67 г.

ЗАДАЧА 2. На 40 г оксида меди(II) подействовали раствором серной кислоты, содержащим 49 г безводного вещества. Найдите массу образовавшейся соли.

Дано:

m(CuO) = 40 г,
m(h3SO4) = 49 г.

Найти:

M(СuSO4).

Решение

Найдем, какое из веществ, вступивших в реакцию, дано в избытке, а какое – в недостатке.

х1/80 = 49/98, х1 = 40 г.

Cогласно уравнению данной реакции вещества взяты в стехиометрических количествах, поэтому расчет можно вести по любому из них:

40/80 = х/160, х = 80 г.

Ответ. m(CuSO4) = 80 г.

ЗАДАЧА 1. На 200 г 10%-го раствора серной кислоты подействовали 40 г оксида алюминия. Найдите массу образовавшейся воды.

Дано:

M(р-р h3SO4) = 200 г,
(h3SO4) = 10%,
m(Al2O3) = 40 г.

Найти:

m(Н2O).

Решение

Рассчитаем относительные молекулярные массы интересующих нас веществ:

Mr(Al2O3) = 2Ar(Al) + 3Ar(O) = 2•27 + 3•16 = 102,

Mr(h3SO4) = 2Ar(H) + 1Ar(S) + 4Ar(O) = 2•1 + 1•32 + 4•16 = 98,

Mr(h3O) = 2Ar(H) + 1Ar(O) = 2•1 + 1•16 = 18.

m(h3SO4) = 200•10/100 = 20 г.

Найдем, какое из вступивших в реакцию веществ дано в избытке, а какое – в недостатке.

х1/102 = 20/294, х1 = 6,94 г.

Из расчета видно, что Al2O3 дан в избытке, следовательно, расчет ведем по кислоте:

20/294 = х/54, х = 3,67 г.

Ответ. m(Н2O) = 3,67 г.

 

Дополнительные задачи (домашняя работа)

Первый уровень

1. На оксид магния количеством вещества 0,1 моль подействовали раствором, содержащим 15 г азотной кислоты. Вычислите массу полученной соли. (Ответ: m Mg(NO3)2)= 14,8 г)

2. Вычислите массу соли, образовавшейся в результате взаимодействия 7,3 г хлороводорода с 5,6 л аммиака (н. у.) (Ответ: m(Nh5Cl) = 10,7 г)

3. Вычислите объём водорода, выделившегося при взаимодействии цинка массой 13 г с раствором, содержащим 30 г серной кислоты (н.у.). (Ответ: V(h3) = 4,48 л)

Второй уровень

1. Какое количество вещества гидросульфата натрия образуется при смешивании 200 г 12% — го раствора серной кислоты со 100 г  8% — го раствора гидроксида натрия? (Ответ: 0,2 моль)

2. К раствору объёмом 153,5 мл  с массовой долей гидроксида калия 16%  и плотностью 1,14 г/мл прилили раствор объёмом 86,8 мл с массовой долей серной кислоты 20% и плотностью 1,14 г/мл. Определите массу образовавшейся соли. (Ответ: 34,8 г K2SO4)

Третий уровень

1. Смешали 100 г раствора, содержащего нитрат серебра массой 10,2 г, с раствором массой 50 г, содержащим ортофосфат натрия массой 6, 56 г. Определите массовые доли солей в полученном растворе. (Ответ: 3,6% NaNO3; 2,3% Na3PO4)

2. Водный раствор, содержащий гидроксид кальция массой 3,7 г, поглотил оксид углерода (IV) объёмом 1,68 л (н. у.). Определите массу осадка. (Ответ: m(CaCO3) = 2,5 г)

nsportal.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *