Химия элементов главных подгрупп
3.1 Водород – уникальный химический элемент.
1. В Периодической системе водород зачастую помещают и в I, и в VII группу. Определите все возможные степени окисления, которые может проявлять водород. Приведите по одному примеру соединений, в которых водород проявляет эти степени окисления. Напишите уравнения реакций образования этих соединений.
2. Для восстановления различных органических веществ довольно часто применяют алюмогидрид лития (LiAlH4). Напишите уравнение реакции взаимодействия этого вещества с водой и вычислите объем водорода (при н.у.), полученного из 4,75 г LiAlH4.
3. Какой объем (в мл) 4 М раствора соляной кислоты потребуется для взаимодействия с 10 г металлического цинка? Вычислите объем образующегося газа (при н.у.). Какова молярная концентрация соли в оставшемся после реакции растворе?
4. Гремучим газом называется смесь водорода и кислорода в объемном соотношении 2:1. Эта смесь обладает огромной взрывной силой (поэтому она и получила такое название). Вычислите плотность гремучего газа по отношению к: а) водороду; б) кислороду; в) воздуху. Рассчитайте плотность (в г/мл) гремучего газа.
5. Сколько различных типов молекул воды можно получить из изотопа кислорода 16О и трех изотопов водорода: протия 1Н, дейтерия 2Н, трития 3Н? Напишите формулы всех этих молекул. Допустим у Вас имеется стакан (200 мл) “тяжелой воды” D216O с плотностью 1,104 г/мл. Определите для содержимого стакана: а) массу дейтерия; б) массовую долю дейтерия.
6. Кубик из кальция со стороной 3 см полностью прореагировал с водой. Какое давление установилось в сосуде объемом 10 л, в который был собран водород, при 300 К. Плотность кальция 1,5 г/см3
7. Газ, выделившийся при действии 2 г цинка на 18,7 мл 14,6%-ной соляной кислоты (плотность раствора 1,07 г/мл), пропустили при нагревании над 4 г оксида меди (II). Чему равна масса полученной твердой смеси?
3.2. Элементы VII группы главной подгруппы (галогены).
1. Бесцветный газ А с резким запахом хорошо растворяется в воде. При действии на водный раствор этого газа цинка выделяется горючий газ В, который при пропускании над твердым веществом С черного цвета превращает его в простое вещество красного цвета. Что из себя представляют вещества А, В, С? Напишите уравнения всех реакций.
2. С помощью каких реакций раствор иодида калия можно отличить от раствора хлорида натрия?
3. Клетки с символами А и Б находятся в периодической системе рядом. Эти два элемента существуют в виде простых веществ – характерно пахнущих и ядовитых газов. Эти газы чрезвычайно реакционноспособны уже при комнатной температуре они реагируют со многими элементами и разрушают органические соединения. Вещество, образованное элементом А, применяется для обеззараживания питьевой воды; водородное соединение элемента Б разрушает стекло. Назовите элементы А и Б, если известно, что они образуют соединение АБ2.
4. В четырех пробирках находятся растворы хлорида натрия, бромида натрия, нитрата серебра и карбоната натрия. Как, имея в своем распоряжении лишь один реактив (какой?), узнать, где какая соль находится?
5. Сколько граммов свободного иода выделится при пропускании 3,36 л хлора (н.у.) через раствор, содержащий 15 г иодида натрия?
6. 125 л хлороводорода (н.у.) растворили в 500 мл воды. Определите процентную концентрацию полученного раствора. Какую реакцию среды будет иметь раствор, если к нему прилить раствор, содержащий 4,5 моль гидроксида калия?
7. Через трубку с порошкообразной смесью хлорида и иодида натрия, массой 3 г, пропустили 1,3 л хлора при температуре 42оС и давлении 101,3 кПа. Полученное в трубке вещество прокалили при 300оС, при этом осталось 2 г вещества. Определите массовые доли солей в исходной смеси.
8. Смесь иодида магния и иодида цинка обработали избытком бромной воды, полученный раствор выпарили и прокалили. Масса сухого остатка оказалась в 1,445 раза меньше массы исходной смеси. Во сколько раз масса осадка, полученного после обработки такой смеси избытком раствора карбоната натрия, будет меньше массы исходной смеси?
9. Простое газообразное вещество А желто-зеленого цвета с резким запахом реагирует с серебристо-белым металлом В, плотность которого меньше плотности воды. В результате реакции образуется вещество С, окрашивающее пламя горелки в фиолетовый цвет. При действии на твердое вещество С концентрированной серной кислоты выделяется бесцветный газ, хорошо растворимый в воде. Определите вещества А, В и С. Напишите уравнения всех реакций.
10. Хлороводород, полученный взаимодействием избытка серной кислоты и хлорида натрия массой 11,7 г, пропустили через избыток раствора нитрата серебра. Получили осадок массой 20,09 г. Считая, что выход продукта второй реакции количественный, определите выход хлороводорода.
11. Хлорат калия KClO3 массой 12,25 г подвергли разложению, причем образовался кислород, объем которого при н.у. составил 336 мл. Определите массовую долю хлорида калия в сухом остатке после окончания реакции.
12. Каменная соль одного из месторождений содержит хлорид натрия (массовая доля 96%), хлорид кальция (0,2%), хлорид магния (0,2%) и другие компоненты, не содержащие хлор. Какой объем соляной кислоты с массовой долей HCl 36% и плотностью 1,18 кг/л можно получить из образца каменной соли массой 5 кг?
13. Какую массу оксида марганца (IV) и какой объем раствора с массовой долей HCl 36% и плотностью 1,18 г/мл надо взять для получения хлора, который может вытеснить из раствора иодида калия молекулярный иод массой 30,48 г? Принять, что выход продуктов на каждой стадии процесса составляет 80% от теоретически возможного.
3.3. Элементы VI группы главной подгруппы (кислород и сера).
1. Какой объем (при н.у.) занимает кислород, выделившийся при разложении 1 моля каждого из веществ: KClO3, KMnO4, KNO3, HgO?
2. Простое неустойчивое газообразное вещество А превращается в другое простое вещество В, в атмосфере которого сгорает металл С. Продуктом этой реакции является оксид, в котором металл находится в двух степенях окисления. Что из себя представляют вещества А, В, С и оксид? Приведите уравнения всех реакций.
3. Какую массу оксида серы (VI) надо растворить в 100 г 91%-ного раствора серной кислоты для получения 30%-ного олеума?
4. В процессе синтеза оксида серы (VI) из оксида серы (IV) и кислорода в замкнутом сосуде давление в реакционной смеси упало на 20% (при постоянной температуре). Определите состав образовавшейся смеси (в % по объему), если в исходной смеси содержалось 50% оксида серы (IV) по объему.
5. В результате взаимодействия сероводорода с оксидом серы (IV) образовалось 100 г серы. Какой объем сероводорода вступил в реакцию?
6. К 40 г 12%-ного раствора серной кислоты добавили 4 г оксида серы (VI). Вычислите массовую долю вещества в новом растворе.
7. Имеется 2 л смеси оксида серы (IV) и кислорода. В результате реакции между ними образовалось 0,17 г оксида серы (VI). Определите объемный состав исходной смеси, учитывая, что оксид серы (IV) вступил в реакцию полностью.
8. К раствору, содержащему 4,68 г хлорида натрия, прибавили серную кислоту. Раствор выпарили. Масса сухого остатка безводных солей равна 5,43 г. Какое количество серной кислоты прибавили и какой состав образовавшихся солей?
9. При растворении в серной кислоте 10,48 г смеси оксидов меди и цинка образовалось 20,88 г безводных сульфатов. Определите состав взятой смеси.
10. При обработке 6,32 г смеси карбоната и гидрокарбоната натрия серной кислотой образовалось 6,39 г безводного сульфата натрия. Определите состав взятой смеси.
11. Имеется смесь меди, углерода и оксида железа (III) с молярным соотношением 4:2:1 (в порядке перечисления). Какой объем 96%-ной серной кислоты (плотность 1,84 г/мл) нужен для полного растворения при нагревании 2,2 г такой смеси?
12. При окислении газа А концентрированной серной кислотой образуются простое вещество В, сложное вещество Си вода. Растворы веществ А и С реагируют между собой с образованием осадка вещества В. Назовите вещества А, В и С. Напишите уравнения реакций.
13. Как будет изменяться со временем масса открытого сосуда а) с очень разбавленным раствором серной кислоты; б) с концентрированной серной кислотой? Поясните Ваш ответ.
14. Какой объем воздуха (н.у.) необходим для полного сгорания 3,4 г сероводорода?
15. Смесь сульфида железа (II) и пирита, массой 20,8 г, подвергли обжигу, при этом образовалось 6,72 г газообразного продукта (при н.у.). Определите массу образовавшегося твердого остатка.
16. В трех пробирках находятся растворы сульфата, сульфита и сульфида натрия. Как, имея в своем распоряжении лишь один реактив (какой?), узнать, где какая соль находится?
17. Полученный в производстве аргон зачастую содержит примесь кислорода. Для освобождения от кислорода такой аргон пропускают через печи, заполненные серой. Как следует поступить после этого, чтобы получить чистый аргон?
18. Для дезинфекции воды на водоочистительных станциях ее обрабатывают хлором. Для удаления избытка хлора применяется сульфит натрия. Вычислите какой объем 10%-ного раствора сульфита натрия с плотностью 1,08 г/мл понадобится для удаления 17,92 л (н.у.) хлора.
19. Какой объем воздуха необходимо затратить для получения 128 кг сернистого газа из пирита (FeS2), если выход продукта составляет 75%? Какая масса 92%-ной серной кислоты может быть при этом получена?
20. Через раствор, содержащий 5 г едкого натра, пропустили 6,5 л сероводорода (н.у.). Какая образовалась соль и в каком количестве?
21. Какой объем оксида серы (IV) (при н.у.) выделится при нагревании 100 мл 98%-ного раствора серной кислоты (плотность 1,84 г/мл) с избытком железа?
22. Продукты полного сгорания 4,48 л сероводорода (при н.у.) в избытке кислорода поглощены 57,4 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,22 г/мл). Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе и массу осадка, который выделится при обработке этого раствора избытком гидроксида кальция.
3.4. Элементы V группы главной подгруппы (азот и фосфор).
1. Дождевая вода в грозу содержит некоторое количество азотной кислоты. В результате каких реакций она образовалась?
2. Технический азот зачастую содержит примеси аммиака и оксида углерода (II). Предложите реакции, с помощью которых можно очистить азот от этих примесей.
3. При сжигании 0,24 г некоторого соединения азота с водородом получено 0,27 г воды и 168 мл азота (при н.у.). Плотность паров этого азотосодержащего вещества по воздуху равна 1,1. Какова молекулярная формула вещества? Напишите структурную формулу. Какую валентность проявляет азот в этом соединении?
4. "Летучая щелочь" – так в XVIII в. называли соединение, содержащее 82,4 % азота и 17,6 % водорода. Какова формула и современное название этого соединения? Напишите уравнение реакции, подтверждающее его оснóвные свойства. Напишите уравнение реакции синтеза этого вещества из азота и водорода и вычислите, какие объемы исходных газов необходимы для получения 46,2 л "летучей щелочи", если выход реакции составляет 97 %.
5. При пропускании 10 л (н.у.) смеси оксида азота (IV) и азота через раствор гидроксида натрия образовались нитрит и нитрат натрия. На окисление нитрита натрия в сернокислой среде израсходовано 6,32 г перманганата калия. Определите процентный состав взятой смеси.
6. Различные соли аммония могут по-разному вести себя при нагревании. Напишите уравнения реакций термического разложения следующих аммонийных солей: а) хлорид аммония; б) карбонат аммония; в) нитрат аммония; г) нитрит аммония; д) дихромат аммония.
7. Имеется смесь азота и водорода. Азот получен термическим разложением 12,8 г нитрита аммония, водород – растворением 19,5 г цинка в избытке серной кислоты. В соответствующих условиях газы прореагировали, а затем их пропустили через 100 мл 32%-ного раствора серной кислоты (плотность 1,22 г/мл). Определите, какой газ оказался в избытке, и какова массовая доля соли в растворе. Считать, что все реакции проходят с выходом 100%.
8. Какие продукты образуются при разложении (по отдельности) нитрата натрия, нитрата меди (II) и нитрата серебра? Напишите уравнения соответствующих реакций и рассчитайте массу твердых остатков, полученных при разложении по 0,1 моль каждого из перечисленных нитратов.
9. Известно, что 40 мл раствора, содержащего нитрат меди (II) и серную кислоту, могут прореагировать с 25,4 мл 16,0 %‑ного раствора гидроксида натрия (плотность раствора 1,18 г/мл), а прокаливание выпавшего при этом осадка дает 1,60 г твердого вещества. Вычислите концентрации (в моль/л) нитрата меди (II) и серной кислоты.
10. Известно, что 50 мл раствора, содержащего нитрат магния и соляную кислоту, могут прореагировать с 34,5 мл 16,8%-ного раствора гидроксида калия (плотность раствора 1,16 г/мл). Прокаливание выпавшего при этом осадка дает 0,8 г твердого вещества. Вычислите концентрации (в моль/л) нитрата магния и хлороводорода в исходном растворе.
11. К 24%-ному раствору нитрата аммония (плотность 1,1 г/мл) объемом 45,45 мл прибавили 80 г 10%-ного раствора гидроксида натрия. Раствор быстро прокипятили (потерями паров воды можно пренебречь). Определите, какие вещества остались в растворе, и рассчитайте их массовые доли.
12. Напишите уравнения реакций, соответствующих схеме превращений: N0 ® N‑3 ® N+2 ® N+4 ® N+5. Назовите все вещества, содержащие азот.
13. Газ, полученный при взаимодействии 9,52 г меди с 50 мл 81 %-ного раствора азотной кислоты (плотность 1,45 г/мл), пропустили через 150 мл 20 %-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,22 г/мл). Определите массовые доли образовавшихся в растворе веществ.
14. Массовая доля фосфора в одном из его оксидов равна 56,36%. Плотность паров этого вещества по воздуху равна 7,58. Установите молекулярную формулу оксида.
15. Составьте уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения: P→P2O5→H3PO4→Ca3(PO4)2→H3PO4.
16. Какое количество фосфорной кислоты прореагирует с 4%-ным раствором гидроксида натрия массой 250 г при условии, что образуется дигидрофосфат натрия?
17. Вычислите массу оксида фосфора (V), которую надо добавить к водному раствору, содержащему 3,4 г аммиака, для получения гидрофосфата аммония.
18. К смеси фосфата натрия, дигидрофосфата натрия и гидрофосфата натрия общей массой 15 г (мольное соотношение солей 3:2:1 в порядке перечисления) добавили 100 г 4%-ного раствора гидроксида натрия. Установите количественный состав раствора (в массовых долях).
19. К 2 г смеси гидрофосфата калия и дигидрофосфата калия, в которой массовая доля фосфора равна 20%, добавили 20 г 2%-ного раствора фосфорной кислоты. Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе.
20. Сожгли 15,5 г фосфора в избытке кислорода, полученное вещество растворили в горячей воде и к раствору добавили 8 г гидроксида натрия. Определите, какие вещества и в каком количестве (в граммах) образовались?
21. Для производства ортофосфорной кислоты был израсходован фосфорит массой 250 кг (в котором содержание ортофосфата кальция составило 70 %) и серная кислота. Выход ортофосфорной кислоты составил 90 % от теоретического. Определите массу полученной кислоты.
22. Напишите уравнения реакций, соответствующих схеме превращений:
3.5. Элементы IV группы главной подгруппы (углерод и кремний).
1. Напишите уравнения химических реакций, в результате которых возможно осуществить следующие превращения:
C→CH4→ CO→ CO2→ CaCO3→ Ca(HCO3)2→ CaCO3→ CO2.
2. В одной из трех склянок имеется раствор гидроксида натрия, в другой – гидрокарбоната натрия, в третьей – карбоната натрия. С помощью каких химических реакций можно распознать содержимое каждой склянки?
3. При полном гидролизе смеси карбидов кальция и алюминия образуется смесь газов, которая в 1,6 раза легче кислорода. Определите массовые доли карбидов в исходной смеси.
4. Образец стали, массой 5 г, при сжигании в токе кислорода дал углекислый газ массой 0,1 г. Какова массовая доля углерода в стали?
5. Через известковую воду пропущен 1 л (н.у.) смеси оксида углерода (II) и оксида углерода (IV). Выпавший при этом осадок был отфильтрован и высушен, масса его оказалась равной 2,45 г. Установите содержание газов в исходной смеси (в % по объему).
6. После прокаливания смеси карбонатов магния и кальция масса выделившегося газа оказалась рана массе твердого остатка. Определите массовые доли веществ в исходной смеси. Какой объем углекислого газа (н.у.) может быть поглощен 10 г исходной смеси, находящейся в воде в виде суспензии?
7. С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать оксид углерода (II): H2, CuO, O2, CO2, NaOH, HCl, Cl2, H2O? Напишите уравнения происходящих реакций.
8. С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать оксид углерода (IV): NH3, NaOH, H2O, C, SO3, BaO, HCl, CuSO4. Напишите уравнения происходящих реакций.
9. На мрамор массой 60 г подействовали раствором хлороводородной кислоты (r = 1,1 г/мл) объемом 50 мл с массовой долей HCl 20%. Выделившийся газ пропустили через 0,1 М раствор гидроксида кальция объемом 250 мл. Какое вещество при этом образуется? Вычислите его массу.
10. Одна из солей угольной кислоты при нагревании не дает твердого остатка. Что это за соль? Предложите способ ее получения. Напишите уравнение реакции термического разложения.
11. Тонкий порошок гидрокарбоната натрия применяется для сухого огнетушения. Какое превращение происходит с этой солью и как оно связано с противопожарным действием?
12. При сжигании антрацита (минерал) массой 6 кг образовалось 10,6 м3 углекислого газа (н.у.). Рассчитайте массовую долю углерода в антраците.
13. После пропускания 1 м3 воздуха (н.у.) через раствор гидроксида бария образовалось 2,64 г осадка. Вычислите объемную долю углекислого газа в воздухе.
14. При действии гидроксида кальция на раствор соли А образуется осадок В, а при действии хлорида кальция на раствор соли А ничего не происходит. Сильные кислоты растворяют вещество А с выделением газа С, не обесцвечивающего раствор перманганата калия. Что из себя представляют вещества А, В и С? Напишите уравнения всех реакций, о которых идет речь в задании.
15. К раствору массой 150 г, в котором массовые доли гидроксида натрия и карбоната натрия равны соответственно 1,87% и 2,83%, добавили некоторое количество гидрокарбоната натрия, при этом массовая доля гидроксида натрия снизилась до 1,05%. Вычислите массовые доли веществ в растворе.
16. Нитрат свинца массой 66,2 г прокалили до постоянной массы. Оставшийся твердый продукт восстановили оксидом углерода (II). Какой объем оксида (н.у.) потребовался для этого? Сколько образуется осадка, если полученный после восстановления газ пропустить через раствор, содержащий 11,1 г гидроксида кальция?
17. Простое вещество А реагирует с водородом со взрывом, образуя газ В, водный раствор которого является слабой кислотой, растворяющей оксид кремния (IV) с выделением газа С. Назовите вещества А, В и С. Напишите уравнения реакций.
18. При взаимодействии углерода с концентрированной серной кислотой выделилось 13,44 л смеси двух газов (н.у.). Рассчитайте массу серной кислоты, вступившей в реакцию.
19. При сплавлении гидроксида натрия и оксида кремния (IV) выделилось 4,5 л водяных паров (измерено при 100°С и 101 кПа). Какое количество силиката натрия при этом образовалось?
20. 5 г смеси кремния и угля обработали избытком концентрированного раствора щелочи при нагревании. В результате реакции выделилось 2,8 л водорода (н.у.). Вычислите массовую долю углерода в этой смеси.
21. К 200 г 3%-ного раствора хлорида кальция добавили 24 г кристаллогидрата карбоната натрия (кристаллизуется с 10 молекулами воды). Через образовавшуюся смесь пропустили 1,5 л углекислого газа (н.у.) и раствор профильтровали. Вычислите массу образовавшегося осадка.
3.6. Металлы главных подгрупп (щелочные, щелочноземельные металлы и алюминий).
1. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить следующие превращения: NaCl→Na→ NaH→ NaOH→ NaHCO3.
2. При действии избытка углекислого газа на 32,9 г неизвестного соединения металла с кислородом образовалось твердое вещество А и выделился газ В.Вещество А растворили в воде и добавили избыток раствора хлорида бария, при этом выпало 27,58 г осадка. Газ В пропустили через трубку с раскаленной медью, и масса трубки увеличилась на 6,72 г. Установите формулу исходного соединения.
3. 25 г питьевой соды прокалили, и остаток растворили в 200 г воды. Вычислите массовую долю соли в растворе.
4. При прокаливании нитрата щелочного металла был получен твердый остаток, масса которого составила 21,74% от исходной массы нитрата. Установите состав нитрата.
5. При взаимодействии 6 г металла с водой выделилось 3,36 л водорода (н.у.). Определите этот металл, если он в своих соединениях двухвалентен.
6. Имеется смесь кальция, оксида кальция и карбида кальция с мольным соотношением 1:3:4 (в порядке перечисления). Какой объем воды может вступить в химическое взаимодействие с 35 г такой смеси?
7. Серебристо-белое легкое простое вещество А, обладающее хорошей тепло- и электропроводностью, реагирует с водой при нагревании, при этом образуются два вещества – простое и сложное В. Вещество В реагирует с кислотой С, образуя соль, раствор которой при добавлении хлорида бария дает белый осадок, не растворимый в кислотах и щелочах. Назовите вещества А, В и С. Напишите уравнения реакций.
8. Какое количество гидроксида кальция следует прибавить к 162 г 5%-ного раствора гидрокарбоната кальция для получения средней соли?
9. Для растворения 4 г оксида двухвалентного элемента потребовалось 25 г 29,2%-ной соляной кислоты. Оксид какого элемента был взят?
10. При взаимодействии соляной кислоты со смесью магния и карбоната магния выделилось 11,2 л смеси газов (при н.у.). После сжигания газа и конденсации водяных паров объем газа уменьшился до 4,48 л. Определите массовую долю магния (как элемента) в смеси.
11. Некоторую массу соли состава MgCO3×xH2O прокаливали до прекращения выделения газов. Последние были пропущены через промывные склянки с концентрированной серной кислотой и известковой водой. Масса первой склянки увеличилась на 1,8 г, а во второй выпало 2 г осадка. Определите состав исходного кристаллогидрата.
12. Для растворения 1,26 г сплава магния с алюминием использовано 35 мл 19,6%‑ного раствора серной кислоты (плотность 1,14 г/мл). Избыток кислоты вступил в реакцию с 28,6 мл раствора гидрокарбоната калия с концентрацией 1,4 моль/л. Определите массовые доли металлов в сплаве и объем газа (при н.у.), выделившегося при растворении сплава.
13. В одной пробирке находится раствор хлорида магния, в другой – хлорида алюминия. С помощью какого одного реагента можно определить эти вещества?
14. К 25 г 8%-ного раствора хлорида алюминия прилили 25 г 8%-ного раствора гидроксида натрия. Образовавшийся осадок отфильтровали и прокалили. Определите его массу и состав.
15. Серебристо-белое легкое простое вещество А, обладающее хорошей тепло- и электропроводностью, реагирует при нагревании с другим простым веществом В. Образующееся твердое вещество растворяется в кислотах с выделением газа С, при пропускании которого через водный раствор сернистого газа выпадает осадок вещества В. Назовите вещества А, В и С. Напишите уравнения реакций.
16. 13,8 г смеси, состоящей из кремния, алюминия и железа, обработали при нагревании избытком гидроксида натрия, при этом выделилось 11,2 л газа (н.у.). При действии на такую же массу смеси избытка соляной кислоты выделяется 8,96 л газа (н.у.). Определите массы компонентов смеси.
17. Смесь из порошка алюминия и карбоната натрия (масса смеси 35 г) сплавляют в открытом тигле в атмосфере кислорода. Определите массовые доли веществ в полученной смеси, если ее масса после сплавления стала равной 37,9 г.
3.7. Металлы побочных подгрупп (железо и медь).
1. Два стакана одинаковой массы, в одном из которых находится 100 г 18,3%‑ной соляной кислоты, а в другом – 100 г 16%-ного раствора сульфата меди, поместили на две чаши весов. К соляной кислоте добавили 2 г карбоната кальция. Вычислите массу железа, которую нужно добавить в другой стакан, чтобы весы уравновесились.
2. Железную пластинку массой 5,2 г продолжительное время выдерживали в растворе, содержащем 1,6 г сульфата меди. По окончании реакции пластинку вынули из раствора и высушили. Чему стала равна ее масса?
3. При действии на сплав железа с медью избытка соляной кислоты выделилось 224 мл газа (н.у.). Вычислите массу сплава, если известно, что железа в нем содержалось 20% по массе.
4. К 50 мл 10%‑ного раствора хлорида железа (III) (плотность 1,09 г/мл) добавили гидроксид калия массой 5 г. Выпавший осадок отфильтровали и прокалили. Вычислите массу твердого остатка.
5. При взаимодействии 11,2 г металла VIII группы Периодической системы с хлором образовалось 32,5 г хлорида. Определите какой это металл.
6. Какой объем 10%‑ного раствора азотной кислоты (плотность 1,05 г/мл) потребуется для растворения меди массой 2,5 г?
7. В раствор, содержащий 4,2 г смеси хлоридов калия и натрия, прилили раствор, содержащий 17 г нитрата серебра. После отделения осадка в фильтрат поместили медную пластинку, при этом 1,27 г меди растворилось. Определите состав исходной смеси хлоридов.
8. Газ, выделившийся при действии 3 г цинка на 18,69 мл 14,6%-ной соляной кислоты (плотность 1,07 г/мл), пропущен при нагревании над 4 г оксида меди (II). Рассчитайте, каким минимальным объемом 19,6%-ной серной кислоты (плотность 1,14 г/мл) надо обработать полученную смесь, чтобы выделить из нее металлическую медь.
ОТВЕТЫ НА ЗАДАЧИ
Раздел 1.1.
| 2.1,13.1024 атомов 3.(NH4)2HPO4 4.55,55 моль; 3,34411.1025 молекул 5.H2SO4 6.FeSO4.7H2O 7.4,62 л NH3, 7,38 л CO2 8.30% 9.6,7.1024 молекул 10. 4,65.10-23 г 11.3MgO.2SiO2.2H2O 12.[Ag(NH3)2]NO3 13.N(CO2)/ N(CO) = 9:11 14. P4O6 15.(NH4)HCO3 | 16.BaCl2.2H2O 17.Zn3(PO4)2.4H2O 18.а) Na2CO3; б) CH2O 19.SnO2 , 36,7% 20.Al 21. Ba 22. MgCO3 23.50% 24. 7,7% 25.25,3 г 26.2,69 л 27.BaI2.2H2O 28.3,03 л |
Раздел 1.2.
| 1.0,22% 2.32,21 моль 3.8,36% 4.27,4% 5. Cu 6.93,7% FeS; 6,3% Al2S3 7.Н2; 14,6% раствора HCl 8.12,48 г Na2S; 2,24 г NaHS 9.30% BaSO4;50% CaCO3;20% Na3PO4 10. 11,2 л 11.H2WO4 12.H2S 13.MnS ; PbS 14.4,94 л 15.43,68 л 16.53,67 л 17.ν(SO2) : ν(Ar) = 3:1 18.Массовая доля: 82,4%; мольная и объемная доли: 87,5% | 19.1,03 20.Влажный 21.20оС 22.8 л 23.ν(СО) : ν(СО2) = 1:3 24.29,8 г/моль 25.75% СО; 25% СО2 26.Объемные доли: 40% NO; 60% NO2 массовые доли: 30,3% NO ;69,7% NO2 27.11,4 л 28. Массовая доля: 65,6%; мольная и объемная доли: 75% 29.28,85 г/моль 30. 40% Н2; 60% О2 31.а) 7.10-4 г/см3; б) 7,5.10-4 г/см3; в) 9,9.10-3 г/см3; г) 9.10-5 г/см3 32.СО 33.0,184 |
Раздел 2.
| 1. В 3 раза. 2.2,24 8.76,4% Al; 23,6% Al2O3 16.2,24 г 17. 12,3% | 18.15,6% KCl; 84,4% KNO3 19.0,82 г 20.Na2SO3 21.17,84% CaO; 82,16% Ca(OH)2 |
Раздел 3.1.
| 1. H2, H2O, LiH 2. 11,2 л 3. 77 мл; 3,45 л; 2,34 моль/л 4. а) 6; б) 0,375; в) 0,414; 0,00054 г/мл | 5. а) 44,16 г; б) 20% 6. 252,5 кПа 7. 3,5 г |
Раздел 3.2.
| 1. «А» - HCl; «В» - Н2; «С» - CuO 3. «А» - О; «В» - F 5. 12,7 г 6. 28,9%; кислую 7. 54,7% NaI; 45,3% NaCl 8. в 2,74 раза | 9. «А» - Cl2; «В» - К; «С» - KCl 10.70% 11. 6,33% 12. 7,08 л 13. 16,3 г; 64,4 мл |
Раздел 3.3.
| 1. 33,6 л (KClO3); по 11,2 л 2. «А» - О3; «В» - О2; «С» - Fe ; оксид Fe3O4 3. 100 г 4. 12,5% SO2; 37,5% O2; 50% SO3 5. 46,7 л 6. 22% 7. 0,05 л SO2 ; 1,95 л O2 8. 2,94 г H2SO4; 1,17 г NaCl; 4,26 г Na2SO4 9. 4 г CuO ; 6,48 г ZnO | 10.2,12 г Na2CO3 ; 4,2 г NaHCO3 11. 4,2 мл 12. «А» - H2S; «В» - S; «С» - SO2 14. 16,8 л 15. 16 г 16. HCl 18. 933,3 мл 19. 391114,3 л; 213 кг 20. 7 г NaHS 21. 20,6 л 22. 21,9% Na2SO3; 6% NaHSO3; 24 г |
Раздел 3.4.
| 3. N2H4 4. 23,815 л N2; 71,445 л Н2 5. 44,8% NO2; 55,2% N2 8. 6,9 г NaNO2; 8 г CuO; 10,8 г Ag 9. 0,5 моль/л Cu(NO3)2; 1 моль/л H2SO4 10.0,4 моль/л Mg(NO3)2;1,6 моль/л HCl 11. 1,6% NaOH; 10% NaNO3 13. 6,48% NaNO3; 5,26% NaNO2; 12,5% NaOH | 14. P4O6 16. 0,25 моль 17. 7,1 г 18. 14,55% Na3PO4; 0,5% NaOH 19. 9,05% KH2PO4; 1,86% K2HPO4 20. 24 г NaH2PO4 21. 99,6 кг |
Раздел 3.5.
| 3. 52,9% Al4C3; 47,1% CaC2 4. 0,54% 5. 54,9% СО2; 45,1% СО 6. 71,6% MgCO3 ; 28,4% CaCO3 ; 2,54 л 9. 4,05 г Ca(HCO3)2 12. 94,6% 13. 0,03% 14.«А» - Ca(HCO3)2; «В» - CaCO3; «С» - СО2 | 15. 4,86% Na2CO3; 94,1% H2O 16. 4,48 л; 10 г 17. «А»- F2; «В»- HF; «С»- SiF4 18.39,2 г 19. 0,147 моль 20. 65% 21. 1,7 г |
Раздел 3.6.
| 2. RbO2 3. 7,31% 4. LiNO3 5. Ca 6. 17,6 мл 7. «А»- Li; «В»- LiOH; «С»- H2SO4 8. 3,7 г 9. MgO | 10.50% 11. MgCO3.5H2O 12. 42,9% Al; 57,1% Mg; 1,344 л H2 13. KOH 14. 0,51 г Al2O3 15. «А»- Al ; «В»- S; «С»- H2S 16. 5,4 г Al; 5,6 г Fe; 2,8 г Si 17. 88,3% NaAlO2; 11,7% Al2O3 |
Раздел 3.7.
| 2. 5,28 г 3. 2,8 г 4. 2,384 г | 5. Fe 6. 62,4 мл 7. 0,987 г NaCl ; 3,213 г KCl |