Сборник задач по неорганической химии для подготовки к олимпиаде

Областное государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования
КОЛЛЕДЖ ИНДУСТРИИ ПИТАНИЯ, ТОРГОВЛИ
И СФЕРЫ УСЛУГ

13 EMBED CorelDraw.Graphic.16 1415


634062, г. Томск, ул.И.Черных, 97, тел. 8(3822) 67-58-63, ИНН 7020015463, ОГРН 1027000888749,
e-mail: kiptsu@dpo.tomsk.gov.ru, http://college.tomsk.ru

























Сборник задач по неорганической химии

(учебно-методическое пособие для подготовки к олимпиадам)


















Томск 2015г.


Организация – разработчик ОГБПОУ «КИПТСУ»
Преподаватель химии Лагно И.А.
Введение.
Данное методическое пособие можно рекомендовать для проведения спецкурса или консультативных часов для решения нестандартных задач по темам неорганической химии, для подготовки к олимпиадам, для самостоятельной работы студентов или как дополнительные задания при проведении контрольных работ.
Содержание:
Строение атома. Изотопы. Ядерные реакции.
Моль. Молярная масса. Молярный объем. Закон Авогадро.
Массовая доля. Объемная доля.
Вывод формулы соединения.
Растворы.
Газовые законы. Уравнение Менделеева-Клапейрона.
Металлы. Сплавы и интерметаллические соединения. Получение, электролиз. Физические и химические свойства.
Закономерности протекания химических реакций. Тепловой эффект реакций, скорость реакций, химическое равновесие.
Неметаллы.
Комбинированные задачи.
11. Литература





















1. Строение атома. Изотопы. Ядерные реакции.

Задача 1. Сколько протонов и электронов содержат следующие молекулы и ионы: а) АlH4 + б) NCl3.
Задача 2. Сколько различных видов молекул оксида углерода (IY) можно получить из изотопа углерода 12С и трех изотопов кислорода: 16О,17О,18О? Напишите все формулы оксидов и рассчитайте их молекулярные массы (в формулах укажите массы изотопов).

Задача 3. В стакане воды, зачерпнутой в любом природном водоеме, содержится не менее 18 разновидностей молекул, образованных элементами водородом и кислородом. Напишите формулы этих разновидностей молекул и вычислите их относительные молекулярные массы.

Задача 4. Элемент Li состоит из двух природных изотопов: 6Li (массовая доля 7,52%) и 7Li (92,48%). Чему равна относительная атомная масса элемента лития?

Задача 5. Природный бром содержит два изотопа. Молярная доля изотопа 79Br равна 55%. Какой еще изотоп входит в состав элемента брома, если его относительная атомная масса равна 79,9?

Задача 6.Относительная атомная масса элемента бора составляет 10,811. Известно, что бром имеет два природных изотопа: 10В и 11В. Определите массовую долю каждого из изотопов в природном боре.

Задача 7. При бомбардировке алюминия нейтронами образовались a-частицы (ядра атомов гелия – 4Не) и изотоп некоторого элемента. Определите этот изотоп.

Задача 8. Допишите уравнения ядерных реакций:
а) 52 Cr + n – 52 Y + ....
б) 55 Mn + n – 52 Y + ....
в) 239 U – 239 Np + ...
г) 239 Pu + 4 He – 242Cm + ....
д) 209 Bi + 4 He – 211 At + ....

Задача 9. Элемент астат ( изотоп At) был получен облучением изотопа висмута Bi a - чаcтицами (ядрами атомов гелия). Напишите уравнения ядерной реакции в полной и сокращенной формах.

2. Моль. Молярная масса. Молярный объем. Закон Авогадро.

Задача 1. Какое количество вещества атомной серы содержится в сульфиде железа (II) массой 22 г? Ответ: 0,25 моль.

Задача 2.Определите количество вещества атомного бора, содержащегося в тетраборате натрия Na4B4O7 массой 40,4г. Ответ: 0,8 моль.

Задача 3. Сколько структурных единиц содержится в молекулярном иоде массой 50,8г? Ответ: 1,2 * 1023

Задача 4. В каком количестве вещества оксида серы (IY) содержится такое же число атомов серы, что и в пирите FeS2 массой 24г? Ответ: 0,4 моль.

Задача 5.Использую значение молярного объема газа при нормальных условиях, рассчитайте плотность молекулярного кислорода ( в г/мл). Ответ: 0.00143г/мл.

Задача 6. Вычислите относительную плотность по водороду газовой смеси, состоящей из оксида углерода (II) объемом 56 л и оксида углерода (IY) объемом 28 л. Ответ: 16,67.

Задача 7. Смешаны равные объемы водорода и кислорода. Рассчитайте массовую долю кислорода в полученной смеси. Ответ: 94,1%.

Задача 8. Водород объемом 10 л сожгли в избытке кислорода. Смесь охладили и привели к исходным условиям. На сколько литров изменился при этом объем смеси. Ответ: на 15 л.

Задача 9. Вы купили пачку поваренной соли массой 1 кг. Сколько стоит 1 моль соли, 1 молекула соли, если 1 кг соли стоит 10 рублей?

Задача 10.О числе Авогадро в учебнике « Неорганическая химия » написано: « Это число неизмеримо больше, например, числа стаканов воды, заключенных во всех океанах, морях, реках.». Вычислите, чему равно это « неизмеримо больше», если общий объем поверхностных вод Земли составляет округленно 1,4 миллиардов км 3 , а стакан емкостью 0,2 л. Ответ: в 86 раз.

Задача 11. Во сколько раз в земной коре атомов кислорода больше, чем атомов кремния. Массовые доли кислорода и кремния в земной коре соответственно равны 0,47 и 0,295. Ответ: в 2,8 раза.

Задача 12. Определите массу 22,4 л газовой смеси гелия, аргона и неона (н.у.) , если на один атом гелия в смеси приходится 2 атома неона и 3 атома аргона.
Ответ: 27,34 г.

Задача 13. Какой объем занимает моль водорода в межзвездных облаках, если известно, что в 1 см3 таких облаков содержится 10 молекул? Ответ: 6,02 * 10 7 км3 или кубик с ребром 400 км.

3. Массовая доля. Объемная доля.

Задача 1. Рассчитайте среднюю относительную «молекулярную» массу воздуха, приняв его состав следующим: азот – массовая доля 75,5%, кислород – 23. 1 %, аргон – 1,3 %. Ответ: 29,1 г/моль.

Задача 2. Рассчитайте массу воздуха, который потребуется для сжигания 20 г серы. Примите, что массовая доля кислорода в воздухе равна 23,1%. Ответ: 86,6г.

Задача 3. Приняв массовую долю кислорода в воздухе равной 23,1%, определите количество вещества кислорода, который можно получить из 100 кг воздуха. Ответ: 722моль.

Задача 4. В некотором сплаве на 7 атомов меди приходится 1 атом олова. Рассчитайте массовую долю меди в этом сплаве. Ответ: 79%.

Задача 5. Из образца горной породы массой 25 г, содержащего минерал аргентит Ag2S,выделено серебро массой 5,4г. Определите массовую долю аргентита в образце. Ответ: 24,8%.

Задача 6. Состав оксида некоторого металла может быть выражен простейшей формулой Ме2О3. Известно. Что оксид массой 76,5г содержит металл массой 40,5г. Какой металл образует оксид? Ответ: алюминий.

Задача 7. Определите массовую долю кристаллизационной воды в дигидрате хлорида бария BaCl2 * 2 Н2О. Ответ: 14,75%.

Задача 8. Некоторый элемент проявляет в оксиде степень окисления +4. Массовая доля этого элемента в оксиде составляет 71,17%. Какой это элемент?
Ответ: селен.

Задача 9. Определите массовую долю (в %) оксида железа (III) в красном железняке, если по данным анализа этот образец руды содержит 60% железа.
Ответ: 85,7%.

Задача10. В 400 мл воды растворили 100г медного купороса CuSO4 * 5Н2О. Вычислите массовую долю ( в %) сульфата меди (II) в полученном растворе.
Ответ: 12,8%.

Задача 11. Определите массу железного купороса FeSO4 * 7Н2О, который необходимо растворить в 1 л воды, чтобы получить раствор, содержащий 10% массовой доли FeSO4. Ответ: 224 г.

Задача 12. Массовая доля кристаллизованной воды в железном купоросе составляет 45,3%. Определите число молекул воды в формуле железного купороса (FeSO4 * n H2O). Ответ: 7 .

Задача 13. Масса 10 л озонированного кислорода равна 15г. Определите объемный состав смеси. Ответ: 9л кислорода ,1л озона.

4. Вывод формулы соединений.

Задача 1. В состав химического соединения входят натрий, фосфор и кислород. Массовые доли элементов составляют (в %): натрия – 34,6, фосфора – 23,3, кислорода – 42,1. Определите простейшую формулу соединения. Ответ: Na4P2O7

Задача 2. В оксиде молибдена отношение массы молибдена к массе атомного кислорода равно 2. Определите простейшую формулу оксида. Ответ: МоО3.

Задача 3. Образец соединения фосфора и брома массой 81.3 г содержит фосфор массой 9,3 г. Определите простейшую формулу этого соединения. Ответ: РВr3.

Задача 4. Относительная молекулярная масса оксида некоторого металла в 1,5 раза меньше относительной молекулярной массы его сульфида. Какой это металл, каковы формулы его оксида и сульфида? Ответ: Al, Al2O3, Al2S3.

Задача 5. Хлорид некоторого металла имеет относительную молекулярную массу, равную 133,5. Определите неизвестный металл. Ответ: алюминий.

Задача 6. Хлорид некоторого металла содержит 74,7% хлора, определите неизвестный металл. Ответ: титан, магний.

Задача 7. Химические элементы А и В относятся к одному периоду, но к разным группам и образуют друг с другом соединения типа АВ. Назовите эти элементы, если единственный оксид элемента А содержит 28,57% кислорода. Напишите формулы оксидов В и формулы соответствующих гидроксидов. Ответ: А – Са, В – Se, SeO2 – H2SeO3, SeO3 – H2SeO4 .

Задача 8. Определите формулу вещества Х, состоящего из кислорода, азота, фосфора и водорода, если известно, что оно содержит 48,5% кислорода, количество атомов азота в два раза больше количества атомов фосфора, а количество атомов водорода в 2,25 раза больше количества атомов кислорода. Относительная молекулярная масса вещества Х меньше 200. Ответ: (NH4)2HPO4 – гидрофосфат аммония.

5. Растворы.

Задача 1. При добавлении воды к алебастру CaSO4 * 0,5Н2О образуется гипс CaSO4 * 2H2O. Рассчитайте массу воды, необходимую для превращения в гипс алебастра массой 43,5 кг. Ответ: 8,1 кг.

Задача 2. При упаривании раствора сульфата натрия соль выделяется в виде кристаллогидрата NaSO4 *10 H2O. Какую массу кристаллогидрата можно получить из раствора объемом 200 мл с массовой долей сульфата натрия 15%, плотность которого 1,14 г/мл. Ответ: 77,6г.

Задача 3. Какую массу медного купороса иCuSO4 * 5 H2O и воды надо взять для приготовления раствора сульфата меди (II) массой 40 кг с массовой долей CuSO4 2%. Ответ: 1,25 кг медного купороса и 38,75 кг воды.

Задача 4. В воде массой 600 г растворили аммиак объемом 560 мл (н.у.). Определите массовую долю аммиака в полученном растворе. Ответ: 0.071% .

Задача 5. Какую массу раствора с массовой долей карбоната калия 40% надо прибавить к воде массой 500 г для получения раствора с массовой долей К2СО3 15%? Ответ:300 г.

Задача 6. В лаборатории имеются растворы с массовой долей хлорида натрия 10 и 20%. Какую массу каждого раствора надо взять для получения раствора с массовой долей соли 12% массой300 г? Ответ: 240 г и 60 г.

Задача 7. Определите массу раствора с массовой долей CuSO4 10% и массу воды, которые потребуются для приготовления раствора массой 55 г с массовой долей CuSO4 2%.Ответ: масса раствора 100 г , масса воды 400 г .

Задача 8. К метиловому спирту массой 32 г и плотностью 0,8 г/ мл добавили воду до объема 80 мл. Определите объемную долю спирта в растворе. Ответ: 50% .

Задача 9. При смешивании воды объемом 50 мл и плотностью 1г/мл и метилового спирта объемом 70 мл и плотностью 0,8 г/мл получим раствор с плотностью 0,9 г/мл. Определите объемную долю метилового спирта в растворе. Ответ: 59,4%.

Задача 10. Смешаны два раствора с равными массами и массовыми долями 5% сульфида натрия и хлорида меди. Определить массовую долю веществ, находящихся в растворе после сливания. Ответ: 1,08% Na2S и 2,20 % NaCl.

Задача 11. Какой станет массовая доля раствора, если к 100 г раствора гидроксида лития с массовой долей 10% добавить 10 г металлического лития?
Ответ:40,8%.

Задача 12. Сколько граммов хлорида натрия выпадает в осадок из 600 г раствора, насыщенного при 80о С, при охлаждении его до 0оС? Растворимость NaCl составляет 38 г при 80о Си 35,8 г при 0о С. Ответ : 9,5 г NaCl.

6. Газовые законы. Уравнение Менделеева - Клапейрона.

Задача 1. Какой воздух легче: сухой или влажный?

Задача 2. Смешали равные объемы метана, оксида углерода (II) и оксида углерода (IY). Полученную смесь объемом 3л пропустили через склянку с водным раствором щелочи. Чему будет равен объем газа, измеренный при тех же условиях, на выходе из склянки? Ответ: 2 л.

Задача 3. При каком молярном соотношении аргона и оксида серы (IY) получается смесь, которая в 2 раза тяжелее воздуха? Ответ: n (Ar)/ n (SO2) =1 : 3.

Задача 4. Вычислите среднюю молярную массу смеси, состоящей из 30% ( по объему) сероводорода и 70% азота. Ответ: 29,7 г/моль.

Задача 5. Найдите плотность по водороду генераторного газа, имеющего следующий объемный состав: 25% СО, 70% N2, 5% СО2. Ответ: D (H2) =14,4.

Задача 6. Вычислите объем фтороводорода, который надо добавить к 3,36л криптона, для того чтобы средняя молярная масса полученной газовой смеси стала равной 60 г/моль. Ответ: 2,016л HF.

Задача 7. Плотность смеси озона и кислорода по водороду равна 18. Найдите объемные доли газов в этой смеси. Ответ: 75% О2, 25% О3.

Задача 8. Плотность смеси оксидов углерода (II) и (IY) равна плотности кислорода Определите массовую, объемную и мольную доли оксида углерода (II) в смеси. Ответ: Массовая доля СО равна 65,6%, объемная доля СО равна мольной доле и равна 70%.

Задача 9. В сосуде 40 л находится 77 г углекислого газа под давлением 106,6 кПа. Найдите температуру газа. Ответ: 20о С.

Задача 10. Какой объем займут 20 г азота при 0о С и давлении 202 кПа ? Ответ: 8,02 л азота.

Задача 11. Оксид углерода (IY) находится в сосуде объем которого равен 20 л , при температуре 22оС и давлении 500 кПа. Определите массу оксида углерода (IY). Ответ: 179,4 г.

Задача 12. Газ массой 30,3 г заполнил сосуд объемом 15 л при температуре 18оС Давление газа внутри сосуда составляет 122 кПа. Определите молярную массу газа. Ответ: 40г/моль.

Металлы. Сплавы и интерметаллические соединения.
Получение, электролиз. Физические и химические свойства.

Задача 1. В некотором сплаве на семь атомов меди приходится 1 атом олова. Рассчитайте массовую долю меди в этом сплаве. Ответ: 79%.

Задача 2. Массовая доля натрия в его интерметаллическом соединении с оловом равна 20,5%. Определите формулу интерметаллического соединения. Ответ: Na4Sn3.

Задача 3. Определите формулу интерметаллического соединения серебра с алюминием, если массовая доля серебра в нем составляет 87%. Ответ: Ag5Al3.

Задача 4. Состав интерметаллического соединения железа с неизвестным металлом выражается формулой Fe5Me21. Массовая доля железа в соединении составляет 17%. Какой металл входит в состав соединения с железом? Ответ: цинк.

Задача 5. Какую массу олова и соединения Na2Sn надо взять для получения Na4Sn3 массой 134,7г? Ответ: 35,7 г Sn, 99 г Na2Sn.

Задача 6. Сплавили свинец массой 62,1 г и магний массой 36 г. В сплаве образовалось интерметаллическое соединение, массовая доля магния в котором равна 18,*%. Чему равна масса полученного соединения? Ответ: 76,5 г.

Задача 7. Из медной руды массой 16 т, содержащей халькозин Сu2S и вещества, не содержащие медь, получили черновой металл массой 650 кг. Определите массовые доли меди и халькозина в руде, если массовая доля меди в черновом металле составляет 98,46%. Ответ: медь 4%, халькозин 5%.

Задача 8. Железная руда содержит магнетит Fe3O4, массовая доля которого равна 65%. Рассчитайте массовую долю железа в этой руде. Ответ: 47,1%.

Задача 9. Для получения никеля используют реакцию восстановления оксида никеля (II) углеродом. Определите массу угля, который необходимо взять для получения никеля массой 295 г, если массовая доля углерода в угле составляет 92%. Учтите, что для реакции нужен двукратный избыток углерода. Ответ : 130,4 г.

Задача 10. После электролиза на инертных электродах 200 мл 20% раствора ( плотность 1,22 г/мл ) гидроксида калия на аноде собрали 11,2 л (н.у.) газа. Рассчитайте конечную массовую долю (в %) оставшегося в растворе вещества. Ответ: 21,6%.

Задача 11. Плотность алюминия равна 2,70 г/см3, никеля – 8,91 г/см3.Рассчитайте, какой объем будут занимать эти металлы, взятые в количестве 1 моль.

Задача 12. Сплав меди с оловом массой 20 г ( массовая доля олова в сплаве равна 11,9%) поместили в соляную кислоту. Рассчитайте объем водорода, измеренный при нормальных условиях, который выделится при этом. Ответ: 448 мл.

Задача 13. Железные опилки массой 20,5 г поместили в раствор сульфата меди (II). Через некоторое время металлический осадок отделили от раствора и взвесили. Его масса составила 20,7 г. Вычислите массу железа, которое перешло в раствор, и массу меди, оказавшейся в осадке. Ответ: 1,6 г Cu, 1,4 г Fe.

Задача 14. В раствор нитрата серебра поместили образец меди массой 50,6 г. Через некоторое время масса образца увеличилась до 54,4 г. Вычислите массу осажденного на меди серебра. Ответ: 5,4 г.

Задача 15. Имеется смесь кальцинированной и питьевой соды, При прокаливании образца смеси массой 180 г выделилась вода массой 8,1 г. Вычислите массовую долю питьевой соды в исходной смеси. Ответ: 42%.

Задача 16. Рассчитайте массу кристаллической соды Na2CO3* 10 H2O, которая потребуется для приготовления раствора соды объемом 500 мл ( массовая доля Na2CO3 2%, плотность 1,02 г/мл). Ответ: 27,5 г.

Задача 17. При добавлении воды к алебастру СaSO4 * 0,5 H2O, образуется гипс CaSO4 *2Н2О. Рассчитайте массу воды, необходимую для превращения в гипс алебастра массой 43,5 кг. Ответ: 8,1 кг.

Задача18. Жесткость воды обусловлена содержанием в ней гидрокарбоната кальция. Рассчитайте массовую долю этого вещества в воде, если для устранения жесткости в воду массой 5 кг потребовалось внести гашеную известь массой 1,48г. Ответ: 0,0648%.

Задача 19. Щелочноземельный металл 5 г окислили кислородом воздуха, Полученный оксид прореагировал с водой, в результате образовался гидроксид металла массой 9,25 г. Какой щелочноземельный металл был взят? Ответ: кальций.

Задача 20. Алюминий получают электролизом оксида алюминия в расплаве. Выделяющийся на аноде кислород окисляет графитовый анод, образуя оксид углерода (IY). Какая масса алюминия была получена, если в результате реакций на аноде собран газ, объем которого при нормальных условиях составил 67,2 л? Ответ 108 г.

Задача 21. В воде растворили алюмокалиевые квасцы KAl(SO4)*12H2O массой 23,7 г, добавили раствор объемом 24,6 мл с массовой долей гидроксида натрия 20% и плотностью 1,22 г/мл. Какие соединения алюминия образуются? Определите их массу. Ответ: масса гидроксида алюминия 3,9 г.

Задача 22. К раствору, содержащему гидроксид алюминия массой 32 г, прилили раствор, содержащий сульфид калия массой33 г. Какой осадок образуется? Определите массу осадка. Ответ: Al (OH)3 массой 15,6 г .

Задача 23. Железо массой 12.2 г сплавили с серой массой 6,4 г. К полученному продукту добавили избыток соляной кислоты, Выделяющийся газ пропустили через раствор массой 200 г с массовой долей хлорида меди (II) 15%. Какая масса осадка образовалась? Ответ: 19,2 г.

Задача 24. Имеется смесь порошков железа, алюминия и меди массой 16 г. На половину смеси подействовали избытком концентрированного раствора гидроксида калия, получив газ объемом 3,36 л. К другой половине смеси добавили избыток раствора соляной кислоты. При этом выделился газ объемом 4,48 л. Определите массовые доли металлов в смеси. Объемы газов приведены к нормальным условиям. Ответ: массовая доля алюминия 33,75%, железа 35%,меди 31,25%.

Задача 25. В токе хлора сожгли 1 ,76 г смеси медных и железных опилок, в результате чего получилось 4,60 г смеси хлоридов металлов Найти массу меди, вступившей в реакцию. Ответ: 0,63 г меди.

Задача 26. При взаимодействии 20 г сплава цинка и магния с избытком серной кислоты образовалось 69 г сульфатов. Определит состав сплава в массовых долях. Ответ: сплав содержит 62% цинка и 38% магния по массе.

Задача 27. В 20 мл соляной кислоты может раствориться 3,421 г цинка, содержащего 5% массовой доли неметаллических примесей. Определите молярную концентрацию кислоты и полученного раствора. Ответ: 5 моль.л, концентрация хлорида цинка 2,5 моль/л.

Задача 28. Вычислите массу осадка, полученного при сливании растворов , содержащих 10 г гидроксида натрия и 13,6 г хлорида цинка. Ответ: 7,425 7 гидроксида цинка.

Задача 29. 6,85 г бария растворили в 50,00 г воды. Какова процентная концентрация раствора. Ответ: 15%.

Закономерности протекания химических реакций.
Тепловой эффект реакций, скорость реакций, химическое равновесие.

Задача 1.При стандартных условиях теплота полного сгорания белого фосфора равна 760,1 кДж/ моль , а теплота полного сгорания черного фосфора равна 722,1 кДж/ моль. Чему равна теплота превращения черного фосфора в белый при стандартных условиях? Ответ: -- 38 кДж/ моль.

Задача 2. При сгорании 2 моль этилена в кислороде выделилось 2822 кДж теплоты. Определите теплоту образования этилена, если стандартные теплоты образования СО2 и Н2О равны 393 кДж/ моль и 286 кДж/моль соответственно. Ответ: -- 53 кДж/ моль.

Задача 3. Даны три уравнения химических реакций:
Ca(тв) + 2Н2О (ж) = Са +2 (водн) + 2 ОН (водн) + Н2(г)+ 109 ккал
СаО(тв) + Н2О (ж) = Са+2 (водн) + 2 ОН (водн) + 19,5 ккал
Н2 (г) + Ѕ О2 (г) = Н2О(ж) + 68 3 ккал
Определите тепловой эффект реакции Са(тв) + Ѕ О2 = СаО (тв) +Q.
Ответ: 157,8 ккал.

Задача 4. Как известно, высокотемпературное пламя ацетилено-кислородных горелок широко используется для сварки и резки металлов. Можно ли для аналогичных целей использовать пламя метано-кислородной горелки? Рассчитайте, в какой из двух указанных типов горелок и во сколько раз выделится теплоты при сгорании одинаковых объемов ацетилена и метана. Теплоты образования СН4, С2Н2, СО2 и Н2О равны + 75, - 230, + 393, +286 кДж/ моль соответственно. Ответ: ацетилено-кислородное пламя выделяет в 1,5 раза больше теплоты, чем метано-кислородное.

Задача 5. Тонко измельченную смесь алюминия и железной окалины (Fe3O4), часто называемую термитом, применяют для сварки металлических изделий, поскольку при поджигании термита выделяется большое количество теплоты и развивается высокая температура. Рассчитайте минимальную массу термитной смеси, которую необходимо взять для того, чтобы выделилось 665,26 кДж теплоты в процессе алюмотермии, если теплоты образования Fe3O4 и Al2O3 равны 1117 кДж/ моль и 1670 кДж/ моль соответственно. Ответ : 182,4 г.

Задача 6. При сжигании паров этанола в кислороде выделилось 494,2 кДж теплоты и осталось 19,7 л непрореагировавшего кислорода ( измерено при давлении 101,3 кПа и температуре 27о С). Рассчитайте массовые доли компонентов в исходной смеси, если известно, что теплоты образования оксида углерода (IY), паров воды и паров этанола составляют 393,5 кДж/ моль ,241 кДж/моль и 277,0 кДж/ моль соответственно. Ответ: 22,3 % С2Н5ОН, 77,7% О2..

Задача 7. 48 г минерала, содержащего 46,7% железа и 53,35 серы по массе, сожгли в избытке кислорода, а твердый продукт сгорания прокалили с 18,1 г алюминия. Какое количество теплоты выделилось в результате каждого из этих процессов, если известно, что реакции проводились при постоянной температуре, а теплоты образования при данной температуре равны: сульфид железа 174 кДж/ моль, оксид железа (Ш) 824 кДж/ моль, оксид серы (IY) 297 кДж/ моль оксид алюминия 1675 кДж/ моль. Ответ: 332,8 кДж при обжигеFeS.2. и 85 кДж при восстановлении Fe2O3.



Задача 8. Во сколько раз увеличится скорость реакции взаимодействия оксида углерода(II) и кислорода, если концентрация исходных веществ увеличится в 3 раза. 2СО ( газ) + О2 = 2 СО2 (газ).

Задача 9. Как изменится скорость данной реакции при увеличении давления в системе в 2 раза? 4NH3 + 5 O2 =4NO +6H2O. В системе укажите величину изменения скорости.

Задача 10. В результате некоторой реакции в единице объема в единицу времени образовалось 3,4 г аммиака, а в результате другой реакции в тех же условиях --- 3,4 г фосфина. Одинаковы ли скорости этих реакций? Ответ: Скорость первой реакции больше.

Задача 11. Как изменится скорость образования оксида азота (IY) в соответствии с реакцией: 2NO + O2 = 2NO2. , если если давление в системе увеличить в 3 раза, а температуру оставить неизменной. Ответ: увеличится в 27 раз.

Задача 12. Скорость некоторой реакции увеличивается в 2,5 раза при повышении температуры на каждые 10о в интервале от 0о до 60о С. Во сколько раз увеличится скорость при повышении температуры от 20 до 45о С. Ответ: в 9,88 раз.

Задача 13. Растворение образца цинка в соляной кислоте при 20о С заканчивается через 27 минут, а при 40о С такой же образец метала растворяется за 3 минуты. За какое время данный образец цинка растворится при 55 о С.
Ответ: за 34,6 сек.

Задача 14. Рассчитайте константу равновесия при некоторой заданной температуре для обратимой реакции СО + Н2О <==> СО2 + H2, учитывая что в состоянии равновесия концентрации участвующих в реакции веществ были равны: [ CO] = 0,16моль/л, [ H2O] = 0,32 моль/л, [CO2] = 0,32 моль/л,[H2] = 0,32 моль/л. Ответ: Кравн = 2.

Задача 15. Равновесие реакции N2 + 3 H2 <==> 2NH3 устанавливается при следующих концентрациях участвующих в них веществ: [N2] = 0/01 моль/л, [NH3] = 0,4 иоль/л, [H2] = 2 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации азота и водорода. Ответ: Кравн = 2 (моль/л)-2, Исходные концентрации: 0,21 моль/л N2 , 2,6 моль/л Н2..

Задача 16. В 0,2 М растворе фосфористой кислоты Н3РО3 концентрация ионов Н+ равна 0.05 М. Вычислите константу диссоциации Н3РО3, предполагая, что второй протон не отщепляется. Ответ: К дисс=1.67*10-2.

Задача 17. Обратимая реакция описывается уравнением: А+В <==> C+D. Смешали по одному молю всех веществ. После установления равновесия в смеси обнаружено 1,5 моля вещества С. Найти константу равновесия. Ответ Кравн= 9.

Задача 18. Рассчитайте равновесные концентрации веществ, участвующих в реакции СО + Н2О <==> CO2 + H2, если исходные концентрации веществ равны: [CO] = 0,1 моль/л, [H2O] = 0,4моль/л, а константа равновесия при данной температуре равна1. Ответ: [CO] = 0,02 моль/л, [H2O] = 0,32 моль/л, [CO2] = 0/08 моль/л, [H2] = 0,08моль/л.

9 Неметаллы.

Задача 1. Газ, полученный при разложении гидрида натрия водой, пропустили над раскаленным оксидом меди (II) Масса твердого вещества уменьшилась на 4г, определите массу использованного гидрида натрия. Ответ: 6 г.

Задача 2. При разложении на свету раствора пероксида водорода массой 18,7 г выделился газ объемом 672 мл (н.у.). К оставшемуся раствору пероксида водорода добавили серной кислоты и избыток раствора иодида калия. При этом получили йод массой 12,7 г. Определить массовую долю пероксида водорода в исходном растворе. Ответ: 20%.

Задача 3. В раствор хлорида калия погрузили электроды и пропустили электрический ток. В результате образовался раствор массой 200 г с массовой долей КОН 2,8%. Какое количество вещества молекулярного хлора выделилось при электролизе? Ответ: 0,05 моль.

Задача 4 . Неизвестный металл массой 6,75 г соединяется с хлором, объем которого при нормальных условиях равен 8,4л. Этот же металл может реагировать с йодом, причем в хлориде и йодиде он проявляет одну и ту же степень окисления. Какая масса йодида образуется при взаимодействии металла массой 6,75 г с йодом? Ответ: 102 г.

Задача 5. К 130 мл смеси азота, водорода и метана добавили 200 мл кислорода и затем смесь подожгли. После окончания горения и конденсации паров воды общий объем составил 144 мл при тех же условиях, а после пропускания продуктов сгорания через избыток раствора щелочи объем уменьшился до 72 мл. Найти исходные объемы азота, водорода и метана. Ответ: объем Н2 = 28 мл,
объем N2- 30 мл, объем СО2 – 72 мл.

Задача 6. Вычислите, какой объем аммиака (н.у.) нужно растворить в 466 мл воды, чтобы получить раствор, содержащий 14% массовой доли гидроксида аммония. Ответ: 44,8 л.

Задача 7. В сухую, плотно закрывающуюся колбу объемом 3л внесли и подожгли фосфор массой 1г. Рассчитайте массу каждого вещества, находящегося в колбе после того, как закончилось горение фосфора и белый дым осел на стенки сосуда, если известно, что в условиях опыта плотность кислорода составляет 1,43 г/л, а воздуха – 1,29 г/л. Как изменилось давление в колбе. Ответ: Масса фосфора- 0,3 г, масса оксида фосфора – 1,6 г, масса азота и других примесей – 2,97 г.

Задача 8. В песке содержится 90% оксида кремния (IY) . Других соединений кремния не содержится. Определите массовую долю (в %) кремния в этом образце песка. Ответ: 42%.

Задача 9. При нагревании соли массой 12,8 г образуется вода массой 7,2 г и азот объемом 4,48 л (н.у.). Определите формулу соли, если ее молярная масса равна 64 г/моль. Ответ: NH4NO2 .

Задача 10. В почву под плодовое дерево необходимо внести оксид фосфора (Y) массой 0,4 кг. Какую массу суперфосфата надо взять в этом случае, если массовая доля усвояемого оксида фосфора (Y) в нем равна 20%. Ответ: 2 кг.

Задача 11. Под плодовое дерево необходимо внести аммонийную селитру массой 140 г с массовой долей азота 35%. Какую массу сульфата аммония надо взять, чтобы внести то же количество азота. Ответ: 231 г.

Задача 12. Массовые доли элементов в минерале изумруда равны: 5,06% Ве, 10.05% Al, 31,49% Si и 53,40% О. Определите формулу минерала и представьте ее в виде соединения оксидов металлов. Ответ: 3 Ве*Al2O3*6SiO2 .

10. Комбинированные задачи.

Задача 1. Докажите, что существуют химические соединения, содержащие 12,5% водорода по массе.

Задача 2. Смесь порошков серы и алюминия прокалили в токе кислорода. После окончания реакции масса смеси не изменилась. Объясните результаты эксперимента. И вычислите массовые доли серы и алюминия в исходной смеси.

Задача 3. К 20 г природной поваренной соли добавили 30 г воды. Получили 3% -ный раствор. Вычислите массу и массовую долю примесей ( песка, глины) в этом природном образце соли.

Задача 4. При анализе оксида марганца, относящегося к бертолидам ( нестехиометрическим соединениям), установлено, что массовая доля марганца составляет 68,2%. Определите формулу этого оксида. Ответ: MnO1,6.

Задача 5. Имеется смесь обычной воды и тяжелой. Определите массовую долю воды в смеси, если массовая доля кислорода в смеси равна 86%. Ответ: 32,5%.

Задача 6. Железную пластинку массой 20 г погрузили в раствор массой 80 г с массовой долей нитрата серебра 12%. Через некоторое время массовая доля нитрата серебра в растворе составила 8%. Определите, чему стала равна масса металлической пластины, если все полученное серебро выделилось на ней.

Задача 7. В баке было 64 кг чистой кислоты. Затем из бака отлили часть кислоты и добавили воду такой же массы. После выравнивания концентрации кислоты повторно взяли такую же, как и в первый раз, массу раствора кислоты. Как оказалось, в баке осталось 49 кг чистой кислоты. Сколько килограммов кислоты взяли первый раз и сколько второй? Ответ: в первый раз 8кг, во второй раз 7 кг кислоты.

Задача 8. В опреснительную установку подают морскую воду, в которой массовая доля растворенных солей составляет 0,032. Из установки получают опресненную воду, в которой массовая доля растворенных солей равна 0,008, и рассол, где массовая доля солей –0,22. Сколько тонн морской воды необходимо переработать для получения 10 т опресненной воды? Ответ: 11,28 т.

Список используемой литературы:

И.Г. Хомченко. Сборник задач и упражнений по химии для средней школы М., «Новая волна», 2013 г.
Г.П. Хомченко. Сборник задач по химии для поступающих в вузы. М., «Новая волна», 2013 г.
А.С. Егоров Химия для колледжей. Ростов- на- Дону Феникс 2013г
Н.Л. Глинка Задачи и упражнения по общей химии. М., «Интеграл-Пресс» 2002г.
М.В. Зуева. Контрольные и проверочные работы по химии. М., «Дрофа», 2010 г.
Московские городские химические олимпиады. Методические рекомендации. М., 2002 г.
Н. Кузьменко, В. Еремин, В. Попков. Химия. М., «Дрофа», 1999 г.
Ю.М. Лабий. Решение задач по химии с помощью уравнений и неравенств. М., «Просвещение», 2008 г.
Материалы городских олимпиад по химии г. Томска.












Root Entry