2.7 Определение количества продукта реакции по известному количеству исходного вещества, если дано, что выход его равен определённому числу процентов от теоретически возможного.

Пример. Сколько водорода можно получить из 49 г серной кислоты при её взаимодействии с необходимым количеством цинка, если выход водорода равен 94% от теоретически возможного?

Решение:

1) Сколько Н₂ выделяется при взаимодействии 59 г H₂SO₄ c необходимым количеством Zn?

49 г Х г

H₂SO₄ + Zn = ZnSO₃ + Н₂

98 2

98 - 2 98 : 49 = 2 : Х

49 - Х Х = = 1.

Х = 1 (г).

2) Сколько водорода образуется при 94% - ном выходе от теоретически возможного?

1 г - 100% 1 : Х = 100 : 94 Х = = 0,94

Х г - 94%

Х = 0,94 (г).

Ответ: 0,94 (г).

Справочный материал:

Массовая доля выхода продукта реакции ()- это отношение массы продукта реакции, полученного практически, к массе продукта, рассчитанного теоретически:

Задания:

1)Сколько требуется водорода и хлора для получения 100 кг 28%-ной соляной кислоты, если водород берется с избытком в количестве 3% от теоретически необходимого? (Ответ: 0,79 кг Н₂ , 27,23 кг Cl₂.)

2)Сколько пирита, содержащего 90% сульфида железа FeS₂, дает в результате обжига 2 кг оксида серы(IY) газа при 92%-ном выходе? (Ответ: 2 кг 264 г)

3)На производстве 2 т железного купороса, содержащего 52,5% FeSO₄ израсходовано 0,5 т железного лома. Какой процент от теоретически возможного составляет выход FeSO₄? (Ответ: 77.3%)

2.8 Вычисление количества продукта реакции при известных количествах двух исходных взаимодействующих веществ, одно из которых в избытке.

При решении таких задач первоначально принимается во внимание возможность избытка одного из реагирующих веществ: предполагаются их стехиометрические количества и 100% - ный выход продуктов реакции. Затем решается вопрос: достаточно ли имеющегося количества одного из реагентов?

Пример. Сколько нитрата натрия получится при действии 130 г азотной кислоты на раствор, содержащий 80 г едкого натра?

Решение:

1) Сколько граммов HNO₃ необходимо для полной нейтрализации 80 г NaOH?

80 г 130 г Х г

NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O

40 63 85 18

40 г - 63 г 40 : 80 = 63 : Х

80 г - Х г Х = 126 (г).

Следовательно, 4 г HNO₃ (130 - 126 = 4) остаются в избытке.

2) Сколько граммов соли NaNO₃ может образоваться из 80 г NaOH и необходимого количества HNO₃?

40 - 85 40 : 80 = 85 : Х Х = Х = 170 (г).

80 - Х

Ответ: При взаимодействии раствора, содержащего 80 г едкого натра, с 130 г азотной кислоты получаются 170 г нитрата натрия и в избытке 4 г кислоты.

Задания:

1)Для получения хлористого аммония было взято 35 г аммиака и 73 г хлористого водорода. Сколько продукта реакции образовалось? Какой из двух реагентов остался в избытке? (Ответ: 107 г и 1 г аммиака.)

2)Для образования хлорида аммония было взято 11,2 л газообразного аммиака и 11,4 л хлористого водорода. Сколько продукта реакции образовалось? Какое из исходных веществ останется в избытке? (Ответ: 26,75 г и 0,2 л соляной кислоты.)

3)Для получения азотнокислого аммония было взято 52 г аммиака и 189 г азотной кислоты. Сколько соли образовалось? Какое из двух исходных веществ осталось в избытке? (Ответ: 240 г и 1 г аммиака.)