Кейс учителя химии. Решение задач повышенного уровня сложности.

Зябкина О.А, учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Кейс учителя химии  Решение задач повышенного уровня сложности Цель:  совершенствовать   навыки   учащихся   в   решении   комбинированных задач и задач повышенного уровня сложности. Методы: фронтальная, групповая, индивидуальная работа. Оборудование: справочник формул, таблица химических элементов. Ход занятия Задача 1. Избытком   раствора   щёлочи   обработали   1   г   сплава   меди   и   алюминия. Остаток   промыли,   растворили   в   разбавленной   азотной   кислоте.   Раствор выпарили.   Остаток   прокалили.   Масса   нового   остатка   составила   0,4   г. Определите массовые доли металлов в сплаве. Р е ш е н и е. 1) Запишем уравнение первого взаимодействия. Медь со щёлочью не взаимодействует, поэтому она и будет остатком в первой реакции: 2Al + 2KOH + 6H2O = 2K 4)OH(Al  + 3Н2 2) Запишем уравнение второго взаимодействия. В разбавленной азотной кислоте будет растворяться медь, оставшаяся в первой реакции: 3Cu + 8HNO3 = 2NO + 4H2O + 3Cu(NO3)2 Образовавшимся раствором является Cu(NO3)2. 3) Запишем уравнение третьего взаимодействия. 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2 Вычислим n(CuO). n(CuO) = 0,4:80 = 0,005 моль. 4) Вычислим n(Cu(NO3)2). n(Cu(NO3)2) = n(CuO) = 0,005 моль (по уравнению). 5) Вычислим n(Cu). n(Cu) = n(Cu(NO3)2) = 0,005 моль (по уравнению). 6) Вычислим массу меди.m(Cu) = n(Cu) ∙ M(Cu) = 0,005 ∙ 64 = 0,32 г. 7) Вычислим массовую долю каждого металла в сплаве. (Cu) = (m(Cu)/ m(сплава)) ∙ 100 % = (0,32/1) ∙ 100 = 32 % (Al) = 100 % – 32 % = 68 % О т в е т: 32 %; 68 %. Задача 2. Сколько   грамм   сульфата   калия   выпадет   в   осадок   из   400   г   раствора, насыщенного   при   80  С,   при   охлаждении   его   до   20  С?   Растворимость сульфата калия составляет 21,4 г при 80 С и 11,1 г при 20 С. Р е ш е н и е. 1) Вычислим массу вещества в 400 г раствора при 80 С. Растворимость   показывает,   какая   максимальная   масса   вещества   может быть растворена в 100 г растворителя. Таким образом, 121,4 г раствора содержат 21,4 г вещества; 400 г раствора содержат х г вещества. х = 70,51 г. 2) Вычислим массу воды в исходном растворе. m(H2O) = m(р­ра) – m(в­ва) = 400 – 70,51 = 329,49 г. 3) Вычислим массу вещества в растворе, охлаждённом до 20 С. 100 г воды содержат 11,1 г вещества; 329,49 г воды содержат y г вещества. y = 36,57 г. 4) Вычислим массу вещества, выпавшего в осадок. m(осадка) = m(в­ва)исх – m(в­ва)ост = 70,51 – 36,57 = 33,94 г. О т в е т: 33,94 г. Задача 3. Газовая смесь объёмом 12 л состоит из аммиака и углекислого газа, имеет массу 18 г. Какова объёмная доля каждого газа в смеси? Р е ш е н и е. 1) Вычислим n(смеси). n(смеси) = V/Vm = 12/22,4 = 0,536 моль. 2) Вычислим n каждого газа в смеси. Пусть n(NH3) = х моль, тогда m(NH3) = 17 ∙ х г; n(СО2) = y моль, тогда m(СО2) = 44 ∙ y г. 3) Запишем и решим систему уравнений.х + y = 0,536 17х + 44y = 18 х = 0,207 моль, тогда n(NH3) = 0,207 моль, V(NH3) = 4,64 л. y = 0,329 моль, тогда n(СО2) = 0,329 моль, V(СО2) = 7,36 л. 4) Вычислим объёмную долю каждого газа.  = (V(газа)/ V(смеси)) ∙ 100 % (NH3) = (4,64/12) ∙ 100 % = 38,67 % (СО2) = (7,36/12) ∙ 100 % = 61,33 % О т в е т: 38,67 %; 61,33 %.