Урок №33. Задания №34 на массовые соотношения и молярную концентрацию

• Приветствие и рассказ о технических проблемах с компьютером.  

• Рассказ о поездке в РХТУ и экскурсии по лаборатории.  

• Подарок от РХТУ: сердце, сделанное на 3D-печати.  

• Анонс презентации горелки после урока.  

• Важное сообщение для студентов химфака и химфака+.  

• Призыв приглашать друзей на курсы с реферальной системой.  

• Напоминание о бесплатном доступе к платформе "Горелка".  

• Объявление о завершении предпоследней недели третьего блока.  

• План на следующую неделю: решение задач на массовые соотношения и малярную концентрацию.  

• Разбор задачи из ЕГЭ 2023 года на массовые соотношения.  

• Объяснение условий задачи: смешивание алюминия с железной окалиной.  

• Преобразование десятичной дроби в натуральную для удобства расчетов.  

• Описание реакции: нагревание смеси алюминия и железной окалины.  

• Объяснение избытка щелочи и его влияния на реакцию.  

• Расчет массовой доли гидроксида натрия в конечном растворе.  

• Уравнение реакции замещения: алюминий вытесняет железо из железной окалины.  

• Расстановка коэффициентов в уравнении реакции.  

• Пояснение, что алюминий и железо не восстанавливаются ступенчато.  

• Добавление смеси в раствор гидроксида натрия.  

• Рисование схемы реакции и обсуждение, кто будет вступать в реакцию.  

• Смешали алюминий, железо и железную окалину.  

• Получилась твердая смесь из алюминия и железа.  

• Образовался комплекс тетрагидроксоалюминат натрия.  

• Алюминий полностью растворился в избытке щелочи.  

• Уравняли коэффициенты в реакции.  

• Выделился газ, что указывает на дополнительную реакцию.  

• Алюминий был в избытке и восстановил железо.  

• Образовался газ водород и комплекс.  

• Алюминий и щелочь могут использоваться для получения водорода.  

• Реакция используется в средстве для чистки труб "Крот".  

• Важно работать с щелочью в перчатках.  

• Уравняли реакцию, добавив недостающую воду.  

• Газ в реакции — водород.  

• Нужно найти количество щелочи, вступившей в реакцию.  

• Щелочь реагирует с алюминием и его оксидом.  

• Объем газа водорода равен 0.42 моль.  

• Количество оставшегося алюминия — 0.28 моль.  

• Ввели неизвестное количество железной окалины.  

• Количество прореагировавшего алюминия — 2.67x моль.  

• Количество вещества прореагировавшего алюминия составляет 2.67x моль.  

• Алюминий был в избытке, часть его прореагировала, часть осталась.  

• Необходимо учитывать весь алюминий для дальнейших расчетов.  

• Общее количество алюминия: 2.67x + 0.28 моль.  

• Учитываем алюминий по первой и третьей реакциям.  

• Масса алюминия выражается через неизвестную.  

• Масса Fe3O4: 232x г.  

• Масса алюминия: 72.09x + 7.56 г.  

• Соотношение масс: 72.09x + 7.56 / 232x = 1 / 2.32.  

• Раскрываем пропорцию: 2.32(72.09x + 7.56) = 232x.  

• Упрощаем: 167.25x + 17.54 = 232x.  

• Решаем уравнение: x = 0.27 моль.  

• Количество вещества Fe3O4: 0.27 моль.  

• Количество прореагировавшего алюминия: 0.72 моль.  

• Количество оксида алюминия: 0.36 моль.  

• Количество щелочи по второй реакции: 0.72 моль.  

• Количество щелочи по третьей реакции: 0.28 моль.  

• Общее количество прореагировавшей щелочи: 1 моль.  

• Масса прореагировавшей щелочи: 40 г.  

• Масса оставшейся щелочи: 40 г.  

• Масса начального раствора: 400 г.  

• Массовая доля: 0.02.  

• Масса щелочи в начальном растворе: 80 г.  

• Масса щелочи в конечном растворе: 40 г.  

• Твердый остаток содержит алюминий, железо и алюминий.  

• Растворяется только алюминий и алюминий 2 у 3, железо не растворяется.  

• При расчете массы конечного раствора учитываются только растворяющиеся вещества.  

• Масса оставшегося алюминия: количество вещества умножается на молярную массу.  

• Масса алюминия 2 у 3: количество вещества умножается на молярную массу.  

• Водород вычитается из массы конечного раствора.  

• Масса щелочи, оставшегося алюминия, алюминия 2 у 3 и вычитание водорода.  

• Масса конечного раствора: 443.44 грамма.  

• Массовая доля щелочи в конечном растворе: 9.2%.  

• Задача аналогична предыдущим, но с учетом массового соотношения веществ.  

• Важно учитывать прореагировавший алюминий и выделяющийся водород.  

• Ошибки могут возникнуть из-за невнимательности при изображении реакций.  

• Газовая смесь водорода и угарного газа сжигается в избытке кислорода.  

• Записываются две реакции: водород + кислород и угарный газ + кислород.  

• Продукты горения поглощаются раствором гидроксида натрия.  

• Вода переходит в раствор, но не участвует в реакции.  

• Угарный газ + гидроксид натрия → соль.  

• Образуется раствор с массовой долей 10% и массой 265 грамм.  

• Вещество не реагирует с гидроксидом калия.  

• Полученная соль — средняя соль, так как щелочи было ровно столько, сколько нужно.  

• Реакция: Na2CO3 + 2OH → 2NaOH + CO2.  

• Обсуждение массовой доли карбоната натрия.  

• Задача: вычислить массовую долю гидроксида натрия в исходном растворе.  

• Газовая смесь из водорода и угарного газа сожжена в избытке кислорода.  

• Продукты горения поглощены раствором гидроксида натрия.  

• Образовался раствор с массовой долей 10% карбоната натрия.  

• Массовая доля щелочи определяется через массу карбоната и массу раствора.  

• Щелочь в избытке, но не в большом.  

• Масса карбоната: 26.5 г.  

• Количество вещества карбоната: 0.25 моль.  

• Количество вещества щелочи: 0.5 моль.  

• Масса щелочи: 20 г.  

• Для массовой доли нужна масса раствора.  

• Масса раствора после реакции: масса щелочи + масса CO2 + масса воды.  

• Масса CO2: 11 г.  

• Количество угарного газа: 0.25 моль.  

• Масса угарного газа: 7 г.  

• Масса водорода: 8 г.  

• Количество воды: 4 моль.  

• Масса воды: 72 г.  

• Масса раствора щелочи: 182 г.  

• Массовая доля щелочи в начальном растворе: 11%.  

• Масса водорода получилась пропорцией 8 на массу угарного газа.  

• Масса раствора после реакции составила 265 грамм.  

• Масса начального раствора щелочи была найдена через массу раствора после реакции.  

• В реакциях кислотных оксидов и щелочей вода не пишется в реагентах.  

• Важно помнить схемы протекания реакций.  

• Масса раствора 265 грамм включает массу соли и воды.  

• Массовая доля гидроксида натрия вычисляется в исходном растворе.  

• Исходная масса раствора была включена в массу конечного раствора.  

• Масса углекислого газа и воды вычитается из массы начального раствора.  

• Смесь оксида железа и железа растворили в избытке азотной кислоты при нагревании.  

• Получили 400 грамм раствора с массовой долей соли 55%.  

• Кислоты было избыток, поэтому железо и оксид железа прореагировали полностью.  

• Оксид железа окисляется до нитрата железа-III.  

• Азот восстанавливается до бурого газа.  

• Нагревание необходимо для полного реагирования оксида железа и железа.  

• Коэффициенты ставятся на основе электронного баланса.  

• Железо отдает 3 электрона, азот принимает 1 электрон.  

• Коэффициенты проверяются для правильных расчетов.  

• Из раствора выделили соль нитрат железа-III.  

• Раствор нейтрализовали гидроксидом калия.  

• Важно представить процессы и нарисовать картинку для лучшего понимания.  

• Железо и оксид железа II поместили в раствор азотной кислоты.  

• После реакции остался избыток азотной кислоты.  

• Для нейтрализации избытка азотной кислоты использовали гидроксид калия.  

• Массовое соотношение железа, оксида железа II и гидроксида калия составляет 7:9:21.  

• Необходимо найти массовую долю азотной кислоты в исходном растворе.  

• Для расчета массовой доли азотной кислоты нужно знать массу азотной кислоты и массу раствора.  

• Азотная кислота была в избытке при растворении оксида железа II и железа.  

• Избыток азотной кислоты нейтрализовали щелочью.  

• Масса нитрата железа III рассчитывается через массовую долю и массу раствора.  

• Количество вещества нитрата железа III равно одному молю.  

• Введены две неизвестные: количество вещества оксида железа II и количество вещества железа.  

• Количество вещества нитрата железа III связано с исходными веществами.  

• Составлены уравнения для количества вещества нитрата железа III через неизвестные.  

• Массы оксида железа II и железа выражены через неизвестные.  

• Массы оксида железа II и железа соотносятся как 7:9.  

• После преобразований и сокращений, неизвестные оказываются равными.  

• Количество вещества азотной кислоты в реакциях рассчитано.  

• Масса щелочи найдена через массовое соотношение.  

• Общее количество азотной кислоты в реакциях равно 6.5 молям.  

• Масса азотной кислоты в начальном растворе рассчитана.  

• Масса азотной кислоты составила 409.5 грамма.  

• Щелочь использовалась в нужном количестве, без избытка или недостатка.  

• Малярная масса азотной кислоты равна 63.  

• Масса конечного раствора азотной кислоты включает массу ферума, железа и бурого газа.  

• Масса железа составила 28 грамм.  

• Бурого газа выделилось 2 моль.  

• Бурого газа выделилось 2 моль по двум уравнениям реакции.  

• Масса бурого газа составила 92 грамма.  

• Масса раствора азотной кислоты составила 468 грамм.  

• Массовая доля азотной кислоты составила 87.5%.  

• Масса раствора 440 грамм получена после растворения оксида железа и железа в азотной кислоте.  

• Щелочь не учитывалась, так как раствор был получен до ее добавления.  

• Массовая доля азотной кислоты составляет 87.5%.  

• Для получения процентов нужно умножить на 100.  

• Малярная концентрация показывает число молей растворенного вещества в одном литре раствора.  

• Формула: C = n вещества / V раствора.  

• Малярная концентрация измеряется в моль/л.  

• Смесь сульфитов натрия и магния растворили в избытке соляной кислоты.  

• Получился раствор, в котором массовая доля соли натрия больше массовой доли второй соли.  

• Реакции: Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + H2SO3 → H2SO3 + H2O и MgSO3 + 2HCl → 2MgCl2 + H2SO3 → H2SO3 + H2O.  

• Массовая доля хлорида натрия в 6.158 раз больше массовой доли хлорида магния.  

• Соотношение массовых долей дано в задаче.  

• Газ, выделившийся при растворении, прореагировал с раствором перманганата калия.  

• Объем раствора перманганата калия составил 320 мл с молярной концентрацией 0.075 моль/л.  

• Смесь солей поместили в раствор соляной кислоты, выделился сернистый газ SO2.  

• Сернистый газ поглотили раствором перманганата калия.  

• Сера окисляется до SO2, марганец восстанавливается до Mn2+.  

• Среда становится кислой, образуется серная кислота.  

• Для нахождения массовой доли сульфита натрия нужно знать массы сульфита и смеси.  

• Используем молярную концентрацию перманганата для расчета количества вещества.  

• Количество вещества перманганата равно 0.024 моль.  

• Количество SO2 в 5/2 раза больше, то есть 0.06 моль.  

• Количество вещества сульфита натрия обозначим как x моль, сульфита магния — как y моль.  

• Соотношение сульфитов 1:1, поэтому x = y.  

• Уравнения для количества вещества: ню1 = икс моль, ню2 = игрек моль.  

• Сумма ню1 + ню2 = 0.06 моль.  

• Две неизвестные, нужно еще одно уравнение.  

• Соотношение массовых долей: 6.158.  

• Массовая доля = масса вещества / масса раствора.  

• Соотношение масс = соотношение массовых долей.  

• Количество вещества: натрий хлор = 2икс моль, магний хлор2 = игрек моль.  

• Массы: натрий хлор = 117икс г, магний хлор2 = 95игрек г.  

• Уравнение: 117икс / 95игрек = 6.158.  

• Решение: икс = 5игрек, икс + игрек = 0.06.  

• Подстановка: 6игрек = 0.06, игрек = 0.01, икс = 0.05.  

• Массы сульфитов: сульфит натрия = 6.3 г, сульфит магния = 1.04 г.  

• Массовая доля сульфита натрия = 6.3 / 7.34 = 0.8583.  

• Ответ: 85.83%.  

• Округление до сотых или десятых.  

• Важность понимания задачи и пересдачи при необходимости.  

• Решение сложных задач после Нового года.  

• Различие сборников ФИПИ по химии.  

• Постепенное усложнение задач.  

• Важность практики и повторения.  

• Задачи на ЕГЭ могут быть с неизвестными, но не всегда.  

• Важно досмотреть предыдущие уроки, чтобы понять новые темы.  

• Если что-то непонятно, нужно перерешать задачи и задавать вопросы.  

• Многократное перерешивание задач помогает понять материал.  

• Не стоит сдаваться в непонятных ситуациях, нужно продолжать разбираться.  

• Важно понимать, что масса раствора включает массу веществ, а не только воду.  

• Вода учитывается как растворитель, даже если она не входит в реагенты.  

• Важно представлять, как вода переходит в раствор.  

• Задачи на соотношение газов на ЕГЭ маловероятны.  

• Карбонат не реагирует с гидроксидом калия, если нет осадков, газов или воды.  

• Реакция возможна только при наличии слабых электролитов.  

• Завтра будет разбор первого варианта ЕГЭ.  

• В заданиях на определение среды может быть органика, например, раствор амина.  

• Важно не сдаваться и продолжать работать над задачами.  

• Курс рассчитан на длительный срок, поэтому нужно не откладывать работу.