Курсовая работа: Элективный курс для учащихся 10-х классов "Решение задач по органической химии повышенного уровня сложности"

  2Na + 2C2H5OH à 2C2H5ONa + H2

по уравнению  0,04моль0,04моль

недостатокизбыток

m(р-ра)=m(C2H5OH, р-р)+m(Na)-m(H2)=90+5,6-(0.02+0,1).2=95,36(г).

Т.е. после реакции в растворе:

m(C2H5OH)=n.M=1,76.46=80,96(г),

w (C2H5OH)=m(C2H5OH) / m(р-ра)=80,96:95,36=0,85;

m (C2H5ONa)= n.M=0,04.68=2,72(г),

 w(C2H5ONa)= m (C2H5ONa)/  m(р-ра)=2,72:95,36=0,03;

w(NaOH)= 1- w (C2H5OH)- w(C2H5ONa)=1-0,85-0,03=0,12.

Далее ученики составляют и решают подобную задачу (подбираем раствор из которого в ходе реакции выпадает осадок).

 В реальных химических процессах из-за различных потерь масса образующихся продуктов часто бывает меньше той, которая должна образовываться в соответствии с теоретическими расчетами т.е. необходимо учитывать выход продукта реакции от теоретически возможного (в тех задачах, где доля выхода продукта не указана, предполагается, что она равна теоретической).

 Решаем задачу: В результате окисления 12,32г метанола и растворения образовавшегося  альдегида в 224 мл воды был получен 3%-ный  формалин. Определите массовую долю выхода продукта реакции.

Решение: т.к. условие задачи объемное, разбираем его на рисунке-схеме.

38

224мл  H2O

CH3OH [O]CH2O

12,32г 3%

n(CH3OH)=m/M=12,32:32=0,385(моль);

n(CH2O)= n(CH3OH)= 0,385(моль), т.к. число атомов одинаково.

m(CH2O, теор.)=M n= 30.0,385=11,55(г)

m(H2O)=Vp=224.1=224(г), w(H2O)=100-3=97(%)

m(CH2O) – 3%, => x – 3%, =>  m(CH2O, прак.) =224.3:97= 6,93(г)

m(H2O) – 97%.224 – 97%

wвых.(CH2O)= m(CH2O,прак.)/ m(CH2O, теор.)= 6,93:11,55=0,6.

Для проверки на основе предыдущей задачи составляем новое условие и решаем.

 Раствор какой концентрации получится, если после окисления 12,32г метанола полученный формальдегид (выход составил 60% от теоретически возможного) растворили в 224 мл воды?

 Решение:

n(CH3OH)=m/M=12,32:32=0,385(моль);

n(CH2O)= n(CH3OH)= 0,385(моль), т.к. число атомов одинаково.

m(CH2O, теор.)=M n= 30.0,385=11,55(г);

m(CH2O, прак.)= m(CH2O, теор.). wвых.(CH2O):100%=11,55.60:100=6,93(г);

m(H2O)=Vp=224.1=224(г):

m(р-ра)= m(CH2O, прак.)+ m(H2O)=6,93+224=230,93(г);

w(CH2O)= m(CH2O, прак.): m(р-ра).100%=6,93:230,93.100=3(%).

Тема 6. Задачи на смеси (в р-цию вступает 2 и более в-в или одно в-во участвует в нескольких р-циях).

Основные понятия, законы и формулы: смесь, массовые, молярные, объемные доли.

 Составляем задачу на смеси и решаем её ( можно сделать в обратном порядке).

  Возьмем смесь, состоящую из 16г метана и 56г этена. Подсчитаем сколько л кислорода необходимо для сжигания данной смеси и сколько г углекислого газа при этом образуется.

n(CH4)=m/M=16:16=1(моль); n(C2H4)=56:28=2(моль).

по условию  1мольx y

CH4 + 2 O2 à  CO2 + 2 H2O  x=2(моль); y=1(моль).

по уравнению  1моль 2моль 1моль 2моль

по условию 2мольa  b

  C2H4 + 3 O2 à2  CO2 + 2 H2O  a=6(моль); b=4(моль).

  по уравнению 1моль 3моль 2моль 2моль

 n(O2)=x+a=2+6=8(моль) ; V(O2)=Vm n=22,4.8=179,2(л).

 n(CO2)=y+b=1+4=5(моль);m(CO2)=M.n=44.5=220(г).

 Задача: Найти массовые доли веществ в смеси массой 72г, состоящей из метана и этена, если известно что для полного её сгорания необходимо 179,2л кислорода. В результате данной реакции образуется 220г углекислого газа.

Решение:

Пусть в смеси было х моль метана и у моль этена.

по условию  х моль2х моль  х моль

CH4 + 2 O2 à  CO2 + 2 H2O

8моль  5моль по условию у моль 3у моль  2у моль

C2H4 + 3 O2 à2CO2  + 2 H2O 

n(O2)=V/Vm= 179,2: 22,4=8(моль) =>  2х+3у=8  =>x=1; y=2.

n(CO2)=m/M=220:44=5(моль) =>х+2у=5

m(CH4)=M.n=16.1=16(г), m(C2H4)=m(смеси)-m(C2H4)=72-16=56(г).

Задание.  Составить и решить задачу на смеси, где дано одно вещество и две химические реакции с ним.

Тема 7. Задачи «с продолжением».  Комплексные задачи.

У некоторых химических реакций возможно «продолжение»,т.е. протекание ещё одной реакции между  продуктами реакции, продуктом реакции и избытком исходного вещества или реакция протекает ступенчато.

Решаем задачу. Найти массы продуктов, образующихся после реакции 1моль метана и 2 моль хлора.

Решение:

по условию 1 моль 1,5 моль-избыток

CH4  + Cl2 à CH3Cl + HCl

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10