0,3 Моль 0,8 моль

х моль

2С₂Н₆

у моль

С₃Н₈

2х моль

4СО₂

3у моль

3СО₂

+ 7 О₂ = + 6 Н₂О

+ 5 О₂ = + 4Н₂О

х + у = 0,3 х = 0,3 – у;

2х + 3у = 0,8 2(0,3 – у) + 3у = 0,8; 0,6 – 2у +3у = 0,8, у = 0,2 моль, х = 0,1моль. Ответ: ν(С₂Н₆) = 0,1 моль, m(С₂Н₆ = ν ^. М = 0,1 ^. 30 = 3 г; ν(С₃Н₈) = 0,2 моль, m(С₃Н₈) = 0,2 ^. 44 = 8,8 г.

Ответ: m(С₂Н₆ = 3 г; m(С₃Н₈) = 8,8 г.

Самостоятельно решите задачу. При растворении 0,39 г сплава магния с алюминия 5%-ного раствора НС1 выделилось 448 мл газа (н. у.). Определите исходный состав сплава и состав полученного раствора.

9. Комплексные задачи

Комплексные задачи – это обычно задачи, состоящие из 2-3 самостоятельных задач; такие задачи решаются в несколько этапов (обычно в 5-6 этапов). При решении подобных задач используют целый комплекс разных методов их решения. Если исходные вещества растворы, или одно из них, то в первую очередь необходимо найти массу чистого безводного вещества. Как правило, необходимо найти «избыток и недостаток» исходных веществ и только после этого производить расчеты по уравнению реакции. Подобные задачи предлагаются на ЕГЭ под заданием С4. Таким образом, при решении задачи подобного типа придерживайтесь следующих правил:

1. сначала надо правильно (!) написать уравнение реакции, очень часто встречаются задачи на гидролиз карбидов, фосфидов, нитридов, силицидов; РИО (с выпадением осадка, кристаллогидратов, выделением газа). В этом неоценимую помощь окажет таблица растворимости кислот, солей и оснований в воде.

2. уравнение написано правильно с подбором соответствующих коэффициентов, теперь надо определить «избыток и недостаток» исходных веществ. Желательно расчеты вести в молях - количествах веществ. При этом значительно сэкономите время. Обычно на этом этапе находят массу продукта первой реакции.

3. далее речь пойдет о второй реакции с выделением газа или выпадением осадка (может идти реакция нейтрализации, соединения, замещения). На этом этапе обычно находят массу вещества (иногда объем) второй реакции. Может одновременно идти две реакции, тогда необходимо дать два ответа.

4. На этом этапе находят массовую долю растворенного вещества или массу, объем продукта реакции.

Пример 1. К 100 мл 5%-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,02 г/мл) добавили 6,4 г карбида кальция. Сколько мл 15%-ной азотной кислоты (плотностью 1,08 г/мл) следует добавить к полученной смеси для ее полной нейтрализации?

Решение:

1). Записываем уравнение реакции СаС₂ + 2HCI = CaCI₂ + C₂H₂

2. Рассчитываем количества веществ реагентов

n(HCI) = m/М = 100 ^. 1,02 ^. 0,05/36,5 = 0,14 моль

n(CaC₂) = 6,4/64 = 0,1 моль

3). По уравнению реакции с 0,14 моль HCI взаимодействует только 0,07 моль СаС₂, следовательно избыток 0,03 моль карбида кальция вступает в реакцию с водой

CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂

4). Азотной кислотой нейтрализуется гидроксид кальция

Ca(OH)₂ + 2HNO₃ = Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

5. Рассчитываем количества веществ гидроксида кальция и азотной кислоты, вступивших в реакцию друг с другом:

n(Ca(OH)₂) = n(СаС₂) = 0,1 – 0,14/2 = 0,03 моль

n(HNO₃) = 2n(Ca(OH)₂) = 0,06 моль

6. Вычисляем массу и объем раствора азотной кислоты:

m(р-ра) = m(HNO₃)/w = 0,0663/0,15 = 25,2 г

V = m/р = 25,2/1,08 = 23,3 мл

Ответ: 23,3 мл азотной кислоты следует добавить для нейтрализации полученной смеси.

Пример 2. В 300 г 15%-ного раствора серной кислоты растворили карбид алюминия. Выделившийся при этом метан занял объем 2,24 л (н.у.). Рассчитайте массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

Решение:

1) Составляем уравнение реакции растворения карбида алюминия в серной кислоте: AI₄C₃ + 6H₂SO₄ = 2AI₂(SO₄)₃ + 3CH₄ ↑

2) Рассчитываем массу выделившегося метана ν(СН₄) = 2,24/22,4 = 0,1моль, отсюда m(СН₄) = 0,1 моль·16г/моль = 1,6 г.

3)Рассчитываем количества и массы вступивших в реакцию веществ

ν(AI₄C₃)=1/3· ν (CH₄)=0,03моль

m (AI₄C₃) = 0,03моль· 144г/моль = 4,32г

ν(H₂SO₄)=2· ν (CH₄)=0,2моль

m(H₂SO₄)=0,2моль · 98г/моль = 19,6г

4)Рассчитываем массу раствора m(раствора)= m(раствора серной кислоты) + m(карбида алюминия) – m(выделившегося метана) = 300+4,32-1,6=302,72г. Далее вычисляем массовую долю оставшейся кислоты в конечном растворе: ω(H₂SO₄) = m(в-ва)/m(р-ра) = (300·0,15 – 19,6)/302,72 = 25,4/302,72 = 0,084 = 8,4%

Ответ: массовая доля серной кислоты в полученном растворе равна 8,4%.