Все курсы
Блог
Вопрос/Ответ

Нахождение молекулярной формулы.

На этом занятии будут рассмотрены все типы расчетных задач на вывод химической формулы и установление химического элемента. Будут представлены все уровни сложности задач подобного типа.

Конспект занятия "Нахождение молекулярной формулы."

Подготовка к ЕГЭ.

Занятие 2

Решение задач на вывод формул.


Задача 1

Газообразное органическое вещество имеет состав: 92,3 % углерода, 7,7 % водорода. Масса одного литра вещества 1,16 г. Определите молекулярную формулу вещества.


Задача 2

Газообразный углеводород, плотность которого по водороду 21, имеет состав: 85,7% углерода, 14,29 % водорода. Определите молекулярную формулу углеводорода.


Задача 3

Массовая доля атомов хлора в составе монохлорпроизводного алкана 55,04 %. Определите его молекулярную формулу.


Задача 4

Массовая доля атомов хлора в составе дихлорпроизводного алкана 0,7171. Какова его молекулярная формула ?


Задача 5

При сгорании 1,16 г вещества образовалось 3,52 г углекислого газа и 1,8 г воды. Относительная плотность по воздуху 2. Определите формулу вещества.


Задача 6

При сжигании в токе хлора 6,2 г некоторого вещества получили 21,9 г HCl, 30,8 г CCl4 и 10,3 г SCl2. Установите эмпирическую формулу вещества.


Задача 7

При сгорании 1,76 г органического вещества образовалось 3,52 г углекислого газа и 1,44 г воды. Плотность паров вещества по воздуху равна 1,52. Определите формулу вещества.

Задача 8


При полном сгорании порции вещества массой 11,8 г получено 17,6 г углекислого газа, 0,5 моль воды и 2,24 л (н.у.) азота. Относительная плотность вещества по азоту 2,11. Установите молекулярную формулу вещества.




Задача 9


При полном сгорании 3,84 г органического вещества получено 2,24 л (н.у.) углекислого газа, 1,8 г воды и 2,12 г карбоната натрия. Установите эмпирическую формулу вещества.

Задача 10

Газ, полученный при сжигании 3,6 г некоторого вещества, сначала пропустили через поглотитель с Р2О5 (масса поглотителя возросла на 5,4 г), а затем через известковую воду (получили 16,2 г кислой и 5,0 г средней соли). Установите формулу вещества.


Задача 11

При сгорании порции органического вещества, содержащего в составе элемент бром, получили 448 мл (н.у.) углекислого газа и 0,36 г воды. Весь бром, содержащийся в веществе, путем ряда превращений перевели в бромид серебра, масса которого составила 3,76 г. Плотность паров вещества по водороду равна 94. Установите молекулярную формулу вещества, если весь водород, входящий в состав вещества, перешел в состав воды.


Задача 12

Неизвестное вещество химическим количеством 4 моль сожгли и получили 4 моль углекислого газа, 2 моль азота и 10 моль воды. Установите молекулярную формулу вещества, если на его сжигание затратили 9 моль кислорода.


Задача 13

При полном сжигании газообразного соединения объёмом 2,24 л получили 4,48 л углекислого газа и 3,6 г воды. На сжигание потрачено 6,72 л (н.у.) кислорода. Определите молекулярную формулу вещества.


Задача 14

При реакции алкена с избытком хлора в темноте образуется 42,3 г дихлорида, а в такой же реакции с избытком бромной воды – 69,0 г дибромида. Установите молекулярную формулу алкена.


Задача 15


На гидрирование алкена затрачено 672 мл (н.у.) водорода, а при взаимодействии алкена с избытком бромной воды получено 6,48 г бромопроизводного. Какова молекулярная формула алкена ?


Задача 16


К 200 г 4%-ного раствора иодида одновалентного металла прибавили 0,0803 моль этой же соли. При этом массовая доля растворенного вещества увеличилась в 2,5 раза. Установите формулу соли.


Задача 17

При вза­и­мо­дей­ствии 25,5 г пре­дель­ной од­но­оснóвной кар­бо­но­вой кис­ло­ты с из­быт­ком рас­тво­ра гид­ро­кар­бо­на­та на­трия вы­де­ли­лось 5,6 л (н.у.) газа. Опре­де­ли­те мо­ле­ку­ляр­ную фор­му­лу кис­ло­ты.


Задача 18

В ре­зуль­та­те ре­ак­ции пре­дель­но­го од­но­атом­но­го спир­та с 18,25 г хло­ро­во­до­ро­да по­лу­чи­ли 46,25 г про­дук­та ре­ак­ции и воду. Опре­де­ли­те мо­ле­ку­ляр­ную фор­му­лу спир­та.


Задача 19

При окис­ле­нии 1,12 л (н.у.) эти­ле­но­во­го уг­ле­во­до­ро­да из­быт­ком вод­но­го рас­тво­ра пер­ман­га­на­та калия об­ра­зо­вал­ся двух­атом­ный спирт мас­сой 3,80 г. Уста­но­ви­те мо­ле­ку­ляр­ную фор­му­лу уг­ле­во­до­ро­да.


Задача 20

Алкин массой 82,50 г полностью сожгли в избытке кислорода. Образовавшийся углекислый газ смешали с гелием объёмом (н.у.) 44,80 дм3. Молярная масса полученной при этом смеси газов составила 34,00 г/моль. Определите молярную массу алкина.


Задача 21


К некоторому объему алкана добавили в 10 раз больший объем смеси N2 и 02 с плотностью 1,357 г/л, после чего смесь взорвали в закрытом сосуде. Алкан сгорел полностью, а объемная доля N2 в полученной газовой смеси (н. у.) составила 50%. Установите фор­мулу алкана.




Конспект занятия "Нахождение молекулярной формулы."

Вывод химической формулы вещества:

Номер задачи
(пример решения)

Вычисление молярной массы вещества

Задачи для самостоятельного решения

- на основании массовых долей (%) атомов элементов

1

M,

где n - число атомов

Определить химическую формулу соединения, имеющего состав: натрий – 27,06%; азот – 16,47 %; кислород – 57,47%.Ответ: NaNO3

- на основании массовых долей (%) атомов элементов и плотности соединения

2

М (CхНу) = D(Н2) ·М (Н2)

Относительная плотность паров органического кислородсодержащего соединения по кислороду равна 3, 125. Массовая доля углерода равна 72%, водорода – 12 %. Выведите молекулярную формулу этого соединения. Ответ:C6H12О

- по плотности вещества в газообразном состоянии

3

М (в-ва) = ρ · М (газообр. в-ва)

Относительная плотность паров предельного альдегида по кислороду равна 1,8125. Выведите молекулярную формулу альдегида. Ответ: C3Н6О

- на основании массовых долей (%) атомов элементов и массе соединения

4

М находится по соотношению, 
или 
M

Углеводород содержит 81,82 % углерода. Масса 1 л. этого углеводорода (н.у.) составляет 1,964 г. Найдите молекулярную формулу углеводорода.
Ответ: C3Н8

- по массе или объёму исходного вещества и продуктам горения

5

М (в-ва)=Vm·ρ

Относительная плотность паров кислородсодержащего органического соединения по гелию равна 25,5. При сжигании 15,3 г. этого вещества образовалось 20,16 л. СО2 и 18,9 г. Н2О. Выведите молекулярную формулу этого вещества.Ответ:C6H14О





Массовая доля кислорода в одноосновной аминокислоте равна 42,67%. Установите молекулярную формулу кислоты.

Дано:
w (О) = 42,67%

Решение: 
Рассчитать молярную массу кислоты CnН2n (N Н2) CОOH
w (О) = 

M кислоты = 75 (г/моль) 
Найти число атомов углерода в молекуле кислоты и установить её формулу М = 12 n + 2 n + 16 + 45 =75 
14 n = 14, n = 1
Ответ: формула кислоты NН2CН2CОOH
М (NН2CН2 CОOH) = 75 г/моль

Вывести формулу соединения 
CnН2n (N Н2) CОOH



Задача № 2

Относительная плотность углеводорода по водороду, имеющего состав: w(С) = 85,7 %; w (Н) = 14,3 %, равна 21. Выведите молекулярную формулу углеводорода.

Дано:
w (С) = 85,7 %
w (Н) = 14,3 % 
D Н2 (CхНу) = 21

Решение:

  1. Находим относительную молярную массу углеводорода, исходя из величины его относительной плотности: М (CхНу)= D (Н2) ·М (Н2)

  М (CхНу)= 21 · 2 = 42

  1. m(С) = 42г. /100% · 85, 7 %= 36 г.

m (Н) = 42г. /100% · 14,3 %= 6 г.
Находим количество вещества атомов углерода и водорода
n (С) = 36г :12 г/моль = 3 моль
n (Н) = 6г.: 1 г/моль = 6 моль

Ответ: истинная формула вещества C3Н6.

Вывести формулу соединения
CхНу- ?











Задача № 3

Определите молекулярную формулу алкана, если известно, что его пары в 2,5 раза тяжелее аргона.

Дано:
Пары алкана в 2,5 раза тяжелее аргона 

Решение: 
По относительной плотности можно найти молярную массу алкана: М (C n Н 2 n + 2) = 14 n + 2 = 2,5 · М(Ar) = 100 г/моль
Откуда n = 7.
Ответ: формула алкана C7Н14

Вывести формулу алкана
C n Н2 n + 2



Задача № 4

Массовая доля углерода в соединении равна 39,97 %, водорода 6, 73 %, кислорода 53,30 %. Масса 300 мл. (н.у.) этого соединения равна 2,41 г. Выведите молекулярную формулу этого вещества.

Дано:
w (С) = 39,97 %
w (Н) = 6,73 % 
w (0) = 53,30 % 
Vн.у. (CхHуОz) = 300 мл.
m (CхHуОz) = 2,41 г. 

Решение: 
Для расчёта выбираем 100г. соединения. Тогда масса углерода равна 39,97 г; водорода 6,73 г; кислорода 53,30 г.
1. Определяем количество вещества:
n (С) = 39,97г :12 г/моль = 3,33 моль
n (Н) = 6,73г.: 1,008 г/моль = 6,66 моль
n (0) = 53,3г.: 16 г/моль = 3,33 моль
Определяем наименьшее общее кратное – 3,33.
n (С) : n (Н) : n (0) = 1 : 2 : 1
Простейшая формула соединения – CH2О
М (CH2О) = 30 г/моль
Определяем молярную массу соединения по соотношению:
0,3 л. – 2,41 г.
22,4 л. – х г. 
х = (22,4 · 2,41)/0,3 = 180 
Или по формуле М= Vm · m/ V 
К = 180 : 30 = 6
Определяем молекулярную формулу соединения, умножая стехиометрические коэффициенты в простейшей формуле на 6.
Ответ: искомая формула - C6H12О6

Вывести формулу соединения
CхНуОz- ?



Задача № 5

Какова молекулярная формула углеводорода, имеющего плотность 1,97 г/л, если при сгорании 4,4 г. его в кислороде образовалось 6,72 л. СО2 и 7,2 г. Н2О.

Дано:
M (CхHу) = 4,4 г.
ρ (н.у.) = 1,97 г/л
V (СО2) = 6,72 л.
m (Н2О) = 7,2 г.

Решение: 
1. Находим относительную молярную массу углеводорода, исходя из величины его относительной плотности:
М (CхHу) = Vm · ρ
М (CхHу) = 22,4л/моль · 1,97г/л = 44г/моль
2. Записываем в алгебраическом виде уравнение реакции горения газа, выразив коэффициенты через х и у. 

Составляем пропорции:
4,4 / 44 = 6, 72/ х · 22,4 
х = 44 · 6, 72/ 4,4 · 22,4 = 3 
у = 44 · 7,2/ 4,4 · 9 = 8
Формула соединения C3H8; М (C3H8) = 44 г/моль 
Ответ: молекулярная формула соединения C3H8 

Вывести формулу 
CхHу - ?



Задания по теме для самостоятельного решения

Задание 1

(5 баллов)

Плотность газообразного галогеноводорода при н.у. равна 3,616 г/л. Установите формулу галогеноводорода.
1) HF; 2) HCl; 3) HBr; 4) HI.

Задание 2

(5 баллов)

Массовая доля кислорода в оксиде металла, где его степень окисления +3, равна 0,471.
Определите металл.
1) Сr; 2) Al; 3) Fe; 4) V

Задание 3

(5 баллов)

В порции катионов Э2+ химическим количеством 0,2 моль содержится 4,816?1023 электронов.
Укажите символ элемента: 1) N; 2) O; 3) C; 4) F.

Проверить правильность выполнения заданий вы можете в автоматическом режиме в разделе домашние задания на странице с курсом "Химия Подготовка к ЕГЭ 2017"
Следующий урок на тему " Расчеты объёмных отношений газов при химических реакциях."