Примеры решения типовых задач. По s, p, d– элементам периодической системы Д
По s, p, d– элементам периодической системы Д. И. Менделеева
Задача1.Масса воздушного шара 2,5 т, максимальная масса поднимаемого им груза 7,5 т. Водород для заполнения шара получен при взаимодействии алюминия с раствором NaOH. Какая масса алюминия потребуется для получения водорода, требуемого для заполнения воздушного шара?
Решение:
1) 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
Плотность воздуха при 0 °С и давлении 760 мм рт. ст. равна 1,29 г/дм3, а плотность водорода равна 0,09 г/дм3.
Пусть искомая величина V - объем водорода, необходимый для заполнения воздушного шара, м3.
Тогда (1,29 - 0,09)V = 10000 кг, где (1,29 - 0,09) кг/м3 - подъемная сила шара. Отсюда V = 10000/1,2 = 8333 м3. Водород получается по уравнению реакции (1) и его количество составляет 8333/22,4 = 372 кмоль. Количество алюминия по реакции составит 2/3 моль Н2= 2•372/3 = 248 кмоль или 248•27 = 6696 кг.
Ответ: 6696
Задача 2.Уравновешены два сосуда с растворами NaOH и HCl. В первый сосуд добавили хлорид аммония массой 10,7 г. Какую массу карбоната кальция надо добавить во второй сосуд, чтобы они снова уравновесились? Считайте, что газы выделяются из растворов полностью.
Решение:
1) NaOH+NH4Cl = H2O+NaCl+NH3↑
2) 2HCl+CaCO3= CaCl2+H2O+CO2↑
M(NH4Cl) = 53,5 г/моль; M(CaCO3) = 100 г/моль;
M(NH3) = 17 г/моль; M(CO2) = 44 г/моль.
ν(NH4Cl) = 10,7/53,5 = 0,2 моль. Пусть масса CaCO3 равна mг. По реакции (1) выделится 0,2 мольNH3 или 0,2·17 = 3,4 г. Тогда масса раствора в сосуде с NaOH составит (10,7 – 3,4) = 7,3 г.
По реакции (2) масса СО2, полученная изm г СаСО3 составит 44m/100 г. Следовательно 44m/100 + 7,3 = m; откуда m = 13,035 г.
Ответ: 13,035 г.
Задача3.В замкнутом сосуде имеется 100 моль смеси азота и водорода в соотношении 1:3. Давление смеси 300 атм. Вычислите состав и давление смеси после того, как 10 % азота вступит в реакцию и газы приведены к первоначальной температуре.
Решение:
N2+ 3H2 ↔2NH3.
В исходной смеси было (100 : 4) 25 моль азота и 75 моль водорода. В реакцию вступило 10 %, т.е. 2,5 моль азота и 7,5 моль водорода, что приводит к образованию по уравнению реакции 5 моль аммиака.
Осталось после реакции 22,5 моль азота и 67,5 моль водорода. Всего: 22,5+67,5+5,0 = 95,0 моль.
Давление смеси после реакции составит 95·300/100 = 285 атм.
Ответ: 285 атм.
Задача4.На чашках весов уравновешены два сосуда с разбавленным раствором HCl. В один сосуд добавили 1,0 г CaCO3. Сколько ВаСО3 следует добавить во второй сосуд, чтобы не нарушилось равновесие весов?
Решение:
1) CaCO3+ 2HCl = CaCl2+ H2O + CO2↑
2) BaCO3+ 2HCl = BaCl2+ H2O + CO2↑
M(CaCO3) = 100 г/моль; M(CO2) = 44 г/моль;
M(BaCO3) = 197 г/моль.
ν(СаСО3) = 1,0/100 = 0,01 моль или 0,01·44 = 0,44 г. Останется после реакции (1) масса раствора равная 1,0 - 0,44 = 0,56 г. m(ВаСО3) = х г; тогда из х г; ВаСО3 образуется 0,44х/1,97 г СО2: х= 0,44х/1,97 + 0,56; откуда х = 0,72 г.
Ответ: 0,72 г.
Задача5.Вычислите давление газовой смеси, полученной в результате полного озонирования воздуха объемом 1,0 дм3(н.у.)
Решение:
3О2 →2О3.
В воздухе объемом 1 дм3 содержится кислород объемом 0,21 дм3. По уравнению реакции образуется озон объемом 2·0,21/3 = 0,14 дм3. Объем воздуха сократится на 0,21 - 0,14 = 0,07 дм3 и станет равным 1 - 0,07 = 0,93 дм3. Давление конечной смеси будет равно: 0,93·1/1 = 0,93 атм.
Ответ: = 0,93 атм.
Задача 6. При сжигании смеси сульфидов алюминия и железа (II) массой 4,00 г получили диоксид серы массой 3,65 г. Определите состав исходной смеси (ω, %).
Решение:
1) 4FeS+7O2= 2Fe2O3+ 4SO2
2) 2Al2S3+9O2= 2Al2O3+ 6SO2
M(FeS) = 88 г/моль; M(Al2S3) = 150 г/моль; M(SO2) = 64 г/моль.
Пусть масса FeS в смеси – х г; тогда m (Al2S3) составит (4 - х) г. Масса SO2 по реакции (1) будет а= 64·х/88 г, а масса SO2 по реакции (2) будет b = 3·64·(4 - х)/150 г.
Следовательно, a + b = 64x/88 + (4 - x)3•64/150 = 3,65, x = 2,66 г FeS.
ω(FeS) = 2,66·100/4 = 66,5 %,
ω(Al2S3) = 33,5 %.
Ответ: 66,5 % и 33,5 %.
Задача7.Воду, полученную при сжигании водорода в избытке кислорода, смешали с 5,0 см3 раствора серной кислоты с массовой долей 80 % (ρ= 1,73 г/см3). При этом концентрация кислоты уменьшилась на 0,5 %. Объем исходной газовой смеси равен 35 см3 (н.у.). Определите состав исходной газовой смеси в объемных долях (%) и ее плотность по азоту.
Решение:
2H2+ O2= 2H2O
M(H2) = 2 г/моль;
M(O2) = 32 г/моль;
M(H2O) = 18 г/моль.
Масса раствора серной кислоты 5·1,73 = 8,65 г, а масса H2SO4 в растворе составит 5·1,73·0,8 = 6,92 г.
Конечная концентрация раствора серной кислоты по условию задачи будет равна 80,0 - 0,5 = 79,5 %, т.е.
масса раствора после смешения составит 6,92·100/79,5 = 8,72 г.
Увеличение массы раствора произошло за счет воды массой 8,72 - 8,65 = 0,07 г. Следовательно, по реакции образуется 0,07 г воды или 0,07/18 = 0,0039 моль, что составляет 0,0039·22,4 = 87 см3.
Объем водорода, вступившего в реакцию, составит 87 см3.
С учетом условия задачи объем кислорода составит 350 - 87 = 263 см3.
ω (Н2) = 87·100/350 = 24,87 %; ω (O2) = 100,00 - 24,87 = 75,13 %.
Средняя молярная масса смеси равна (24,87⋅2 + 75,13⋅32)/100 = 24,55 г/моль. Плотность смеси по азоту доставит D = 24,55/28 = 0,88.
Ответ: 24,87 %; 75,13 %; 0,88.
Задача8.Какую массу олеума с массовой долей 30 % нужно добавить к раствору серной кислоты с массовой долей 40 % массой 131,0 г для получения олеума с массовой долей 5 %?
Решение:
M(H2O) = 18 г/моль; M(SO3) = 80 г/моль; M(H2SO4) = 98 г/моль.
Пусть масса олеума (ω= 30 %) составляет х г, тогда масса SO3 в нем составит а = 30х/100 = 0,3 х г.
Масса воды в 131,0 г раствора серной кислоты (ω= = 40 %) равна 131,0•0,6 = 78,6 г или78,6/18 = 4,37 моль.
H2O + SO3= H2SO4.
Для реакции потребуется 4,37 моль SO3 или 4,37•80 = 349,4 г.
Следовательно, для получения олеума (ω= 5%) останется (0,3х- 349,4) г SO3, а масса олеума (ω= 5 %) составит сумму масс олеума (ω= 30 %) - х г и раствора серной кислоты (ω= 40 %) - 131,0 г, т.е. (х+ 131,0) г. Из пропорции:
100 г олеума − 5 г SO3
(x + 131,0) г олеума − (0,3х- 349,4) г SO3
x = 1423,8 г олеума (ω= 30%).
Ответ: 1423,8 г
Задача9.Какую массу оксида серы (VI) надо растворить в растворе H2SO4 (ω= 91,0 %)
Массой 100 г, чтобы получить олеум (ω= 30 %).
Решение:
M(H2SO4) = 98 г/моль; M(SO3) = 80 г/моль.
Олеум - это раствор SO3 в 100 % H2SO4. Процесс получения олеума разобьем на две стадии. Сначала найдем, сколько надо добавить SO3, чтобы 91 % серная кислота превратилась в 100 %.
SO3+Н2О= Н2SO4.
В исходной серной кислоте содержалось 100·0,09 = 9 г Н2О, что составляет 9/18 = 0,5 моль. Для реакции с таким количеством воды необходимо 0,5 моль SO3 или 0,5•80 = 40 г; при этом образуется 0,5 моль Н2SO4 или 0,5·98 = 49 г. Общая масса 100 % серной кислоты после добавления 40 г SO3 станет
равна 91 + 49 = 140 г. Для получения 30 % раствора SO3 в серной кислоте к140 г Н2SO4 надо добавитьx г SO3, тогда масса олеума станет равна (140 + x) г, а массовая доля SO3 составитω(SO3) = x/(140 + x) = 0,3,откуда x = 60 г.
Общая масса добавленного SO3 равна 40 + 60 = 100 г.
Ответ: 100 г.
Задача10.Смешали олеум с массовой долей 35 % массой 80 г с75 см3раствора серной кислоты с массовой долей 40 % (ρ= 1,30 г/см3). Плотность полученного раствора составила1,73 г/см3. Определите концентрацию полученного раствора в массовых долях(%) и моль/дм3.
Решение:
SO3+ H2O = H2SO4
M(H2SO4) = 98 г/моль; M(SO3) = 80 г/моль.
Масса SO3 в олеуме (ω= 35 %) массой80 г составит 80⋅0,35 = 28 г или 28/80 = 0,35 моль.
Следовательно, по реакции образуется 0,35 моль H2SO4 или 0,35·98 = 34,3 г.
Масса H2SO4 в олеуме (ω= 35 %) массой 80 г составит (80-x) г или 80 – 28 = 52 г. Масса H2SO4 в 75 см3 раствора серной кислоты с массовой долей 40 % составит 75·1,30·0,40 = 39 г.
Общая массаH2SO4 будет равна 34,3 + +52,0 + 39,0 = = 125,3 г при общей массе раствора 80 + 75·1,30 = 177,5 г, ω= 125,3·100/177,5 = 70,6 %.
Для определения молярной концентрации полученного раствора серной кислоты определим массу1 дм3 (1000 см3) раствора (ρ= 1,73 г/см3). Она будет равна1730 г. Тогда с (H2SO4) = 0,706·1730/98 = 12,46 моль/дм3.
Ответ: 70,6 % и 12,46 моль/дм3.
Задача11.Определите массу пирита(FeS2), необходимую для получения такого количества S3, чтобы при растворении последнего в растворе серной кислоты с массовой долей 91 % массой 500 г получить олеум с массовой долей 12,5%.
Решение:
1) 4FeS2+11O2= 2Fe2O3+8SO2
2) 2SO2+O2= 2SO3
3) SO3+H2O = H2SO4
M(H2O) = 18 г/моль; M(SO3) = 80 г/моль; M(H2SO4) = 98 г/моль;
M(FeS2) = 120 г/моль.
Масса воды в 100 г раствора серной кислоты (ω= 91 %) составит 100 - 91 = 9,0 г или 9/18 = 0,5 моль. Из уравнения реакции (3) следует, что 1 моль SO3 →1 моль H2O →1 моль H2SO4 или 0,5 моль Н2О прореагирует с 0,5 моль SO3 или 0,5·80 = 40 г и образуется 0,5 моль H2SO4 или 0,5·98 = 49 г. Тогдаобщая масса H2SO4 составит 91 + 49 = 140 г.
Для получения олеума (ω= 12,5 %) на140 г потребуется: 12,5·140/87,5 = 20 г.
Таким образом, всего SO3 расходуется (40 + 20) = 60 г или 60/80 = 0,75 моль. Из уравнений реакций (2, 3) следует, что на образование 0,75 моль SO3 расходуется FeS2 0,75/2 = 0,375 моль или 0,375·120 = 45 г.
Ответ: 45 г.
Задача 12.Газ, выделившийся при обработке сульфида цинка избытком раствора соляной кислоты, смешали с избытком газа, полученного термическим разложением бертолетовой соли. После сжигания образовавшейся газовой смеси объем ее уменьшился на 13,44 дм3. Рассчитайте массу израсходованного сульфида цинка.
Решение:
1) ZnS + 2HCl = ZnCl2 + H2S↑
2) 2KClO3= 2KCl + 3O2↑
3) 2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2↑
М(ZnS) = 97 г/моль.
Из условия задачи и уравнения реакции (3) следует, что 13,44 дм3 - это объем кислорода, вступившего в реакцию (3), что составляет13,44/22,4 = 0,6 моль. Из уравнений реакций (1 -3) следует, что 2 моль ZnS →2 моль H2S →3 моль O2 или 2 моль ZnS →3 моль О2, т.е. количество сульфида цинка равно 2·0,6/3 = 0,4 моль или 0,4·97 = 38,8 г.
Ответ: 38,8 г.
Задача 13.Какой концентрации в массовых долях (%) получится кислота, если весь
хлороводород, полученный из смеси хлорида и нитрата калия массой 200 г, растворить в воде объемом 233,6 см3? Известно, что при прокаливании смеси хлорида и нитрата калия массой 200 г образуется твердый остаток массой 187,2 г.
Решение:
1) 2KNO3 = 2KNO2 + O2↑
2) 2KCl + H2SO4(конц.) = K2SO4 + 2HCl↑
M(KNO3) = 101 г/моль;
M(KNO2) = 85 г/моль;
M(HCl) = 36,5 г/моль;
M(KCl) = 74,5 г/моль.
Пусть масса нитрата калия в смеси составляет х г, тогда из уравнения реакции (1) масса нитрита калия составит а г, т.е. а= 85х/101 = 0,84х.
По условию задачи имеем: (200 - х) + 0,84х= 187,2 или х= 80 г KNO3. Тогда масса хлорида калия составит 200 - 80 = 120 г. Из уравнения реакции (2) следует: 1 моль KCl →1 моль HCl, т.е. из 120 г KCl образуется120·36,5/74,5 = = 58,8 г HCl. После растворения 58,8 г HCl в воде масса раствора составит58,8 + 233,6 = 292,4 г или ω= 58,8·100/292,4 = 20 %.
Ответ: 20 %.
Задача14.Какое количество фосфора и бертолетовой соли было израсходовано, если при растворении образующегося при их взаимодействии P2O5, в 400 см3раствора фосфорной кислоты с массовой долей 85 % (ρ= = 1,70 г/см3), концентрация фосфорной кислоты увеличилась на 9,2 %?
Решение:
1) 6P + 5KClO3 = 3P2O5 + 5KCl
2) P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
M(H3PO4) = 98 г/моль; M(P2O5) = 142 г/моль;
M(KClO3) = 122,5 г/моль; М(Р) = 31 г/моль.
Масса H3PO4 в растворе составит 400·1,7·0,85 = 578 г.
Если по уравнению реакции (1) образуется х г P2O5, то по уравнению реакции (2) образуется а г H3PO4: а= 2•98х/142 = 1,38 x..
Масса раствора H3PO4 после растворения в нем P2O5 составит (400·1,7 + х) г.
По условию задачи после растворения P2O5 (ω, %) полученного раствора составит 85,0 + 9,2 = 94,2 % или
100 г раствора − 94,2 г H3PO4
(400·1,7 + x) г раствора − (578 + 1,38х) г H3PO4, откуда х= 142 г P2O5 или 142/142 = 1 моль.
Из уравнения реакции (1) следует, что количество KClO3 равно 5/3 моль или 122,5·5/3 = 204,1 г, количество фосфора равно 2 моль или 2·31 = 62 г.
Ответ: 62 г.
Задача15.При нагревании бертолетовой соли в отсутствии катализатора получается хлорид калия и соль"X" - соль сильной кислоты А, в которой хлор проявляет высшую степень окисления. При действии на соль "Х" концентрированной серной кислотой может быть получена свободная кислота А, при нагревании которой с P2O5 образуется ангидрид кислоты А. Напишите уравнения реакций. Рассчитайте объем (н.у.) хлора, который образуется при взаимодействии бертолетовой соли массой 12,25 г с избытком раствора соляной кислоты.
Решение:
Ответ: 6,72 дм3
Варианты контрольных заданий
Вариант 1
1. Какую общую электронную формулу имеют щелочные металлы (элементы I-A группы)?
2. Напишите уравнения реакций, в результате которых можно осуществить следующие превращения:
а) алюминий → нитрат алюминия → алюминат натрия → гидроксид алюминия → оксид алюминия→ метаалюминат магния;
3. При окислении простого вещества А азотной кислотой выделился NO объемом 33,6 дм3(н.у.) и образовался раствор, при нейтрализации которого раствором NaOH с массовой долей 25 % (ρ= 1,28 г/см3) получили фосфат натрия. Определите массу исходного вещества А. Рассчитайте объем
израсходованного раствора NaOH и массу образовавшегося фосфата натрия.
Вариант 2
1. Почему щелочные металлы можно получить лишь электролизом расплавов их солей или действием более сильных восстановителей?
2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) Сu →Cu(NO3)2 →CuO →CuSO4 →(Cu(NH3)4)SO4 →CuSO4 → →CuCl2 →Cu(NO3)2 →Cu;
б) Fe →FeCl2 →Fe(OH)2 →Fe(OH)3 →Fe2O3 →Fe2(SO4)3 →Fe(OH)3;
3. При сжигании металла в кислороде образовался оксид массой 2,32 г, для восстановления которого до металла потребовался CO объемом 0,896 дм3(н.у.). Восстановленный металл растворили в разбавленной серной кислоте. Полученный раствор давал синий осадок с красной кровяной солью.
Определите формулу оксида.
Вариант 3
1. Все s-элементы - металлы. Как изменяется активность металлов этой группы в зависимости от их положения в периодической таблице?
2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: силикат кальция → оксид кремния (IV) → силикат натрия → кремний →… → тетрафторид кремния;
3. Определите состав сплава (ω, %), если сплав меди с алюминием массой 1,0 г обработали избытком раствора NaOH. Остаток промыли и растворили в азотной кислоте. Раствор выпарили и прокалили. Масса остатка после прокаливания составила 0,4 г.
Вариант 4
1. Почему ни один из щелочных металлов не получают методом восстановления в водном растворе с помощью другого более активного щелочного металла?
2. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:
а)Cl2+ KOH →
б)Br2+ Cl2+ H2O →
3. Вещества, оставшиеся от прокаливания смеси алюминия с железной окалиной без доступа воздуха, растворили в щелочи. При этом выделился газ объемом 13,44 дм3(н.у.). При растворении такого же количества этих веществ в растворе соляной кислоты выделился газ объемом53,76 дм3(н.у.). Определите массу веществ в исходной смеси. Как называется реакция между алюминием и Fe3O4 и какое значение она имеет?
Вариант 5
1. Какие соединения образуются при взаимодействии металлов IА и IIА групп с кислородом и водой?
2.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) N2 →NH3 →NO →NO2 →HNO3 →NH4NO3 →N2O;
б) H2SO4 →SO2 →NaHSO3 →Na2SO3 →SO2 →SO3 →H2SO4;
3. Хлор, полученный из хлористого водорода выделившегося при обработке технической поваренной соли массой 200,0 г концентрированным раствором серной кислоты, полностью прореагировал с хромом массой 20,8 г. Определите содержание хлорида натрия в техническом образце (ω, %).
Вариант 6
1. Что представляют собой пероксиды и супероксиды металлов?
2. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты:
а) Zn + HNO3(очень разб.) →
б) CrCl3+ H2SO4(конц.)→
3. В замкнутом цилиндре при давлении160 атм находятся160 кмоль смеси оксида углерода (II) и кислорода в соотношении объемов 1:3. Вычислите молярный состав и давление газов после того, как 50 % оксида углерода (II) вступит в реакцию. Температура в цилиндре постоянная.
Вариант 7
1. Какие из числа щелочных и щелочно - земельных металлов образуют растворимые основания, амфотерные основания?
2. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты:
а)Cu+ H2SO4(конц.)→
б)H2O2+ AuCl3+ NaOH →Au + ...
3. Смесь порошков алюминия и Na2CO3 массой 35,0 г сплавили в открытом тигле в атмосфере кислорода. После сплавления масса смеси стала равной 37,9 г. Определите состав полученной смеси (ω, %).
Вариант 8
1. Как изменяется сила оснований в зависимости от положения образующих их s-элементов в периодической таблице?
2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) P →PH3 →P2O5 →Ca3(PO4)2 →CaHPO4;
б) FeS →SO2 →H2SO4 →SO2 →Na2SO3 →Na2SO4 →BaSO4.
3. Определите концентрацию раствора (ω, %), полученного после взаимодействия 150 см3 раствора HCl (ω= 20 %, ρ= 1,10 г/см3) сначала с железной окалиной Fe3O4 массой 10,0 г, а потом с избытком железных опилок.
Вариант 9
Как получают практически важные продукты - кальцинированную соду Na2С03 и пищевую соду NаНСО3? Запишите уравнения реакций.
2. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты:
а) FeCl2+ CrCl3+ H2O2+ NaOH →
б) Cu + NaClO3+ HCl →FeCl3+ ...
3. К раствору нитрата аммония объемом 90,1 см3 (ω= 12,0 %; ρ= 1,11 г/см3) добавили раствор KOH массой 75 г (ω= 25,0 %). Раствор выпарили, остаток прокалили. Рассчитайте массу веществ в твердом остатке после прокаливания.
Вариант 10
1. Содержание каких ионов обуславливает жесткость воды?
2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) Fe →Fe(NO3)3 →Fe(OH)3 →Fe2O3 →Fe →FeSO4 →Fe(OH)2 → →Fe(OH)3→Na[Fe(OH)4];
б) Cr →CrCl3 →Cr(OH)3 →K[Cr(OH)4] →K2CrO4 →K2Cr2O7 →K2CrО4;
3. К смеси алюминия и меди массой 3,0 г добавили избыток концентрированной азотной кислоты. Для полного поглощения выделившегося газа потребовался гидроксид натрия массой 10,0 г с массовой долей растворенного вещества 24 %. Вычислите массу алюминия и меди в исходной смеси.
Вариант 11
1. Почему магний является важным конструкционным материалом?
2. Предложите несколько способов получения оксида железа (III), используя железо, концентрированную азотную кислоту, карбонат кальция, воду или продукты их взаимодействия (не менее 3 способов).
3.Для получения алюминия массой 1,0 т были израсходованы угольные электроды массой 0,9 т. Во сколько раз это превышает теоретический расход, если считать, что на аноде образуется СО?
Вариант 12
1. Какие растения являются кальцефильными?
2. Определите степень чистоты (ω, %) малахита, если для перевода меди из навески руды массой 17,62 г в раствор израсходовано 0,24 моль азотной кислоты. Примеси с азотной кислотой не реагируют.
3. При растворении смеси алюминия, меди и магния массой 11,5 г в соляной кислоте выделился газ объемом 7,00 дм3, измеренный при 273 К и давлении 0,8•105Па. Нерастворившийся остаток растворили в концентрированной азотной кислоте. При этом выделился газ объемом 4,48 дм3(н.у.).
Вычислите массу каждого металла в исходной смеси.
Вариант 13
1. Какие важнейшие соединения неметаллов вы знаете? Рассмотрите зависимость их свойств от положения элемента в периодической таблице Д.И. Менделеева ( характерные степени окисления, кислотно-основные и кислотно-восстановительные свойства).
2. Ккакомутипуэлементовотноситсясурьма?
а)s– элемент; б)p–элемент;
в)d– элемент; г)f–элемент.
Запишите уравнения реакций, характеризующие химические свойства этого элемента.
3. При кипячении водного раствора питьевой соды образуется водный раствор карбоната натрия. Рассчитайте ω (%) гидрокарбоната натрия в исходном растворе, если после кипячения получен раствор Na2CO3 (ω= 5,83 %).
Вариант 14
1. Как изменяется устойчивость соединений элементов в высших степенях окисления по ряду сера- полоний? Как проявляется вторичная периодичность в этом ряду
2. Смесь, состоящую из хлора и водорода объемами 2,0 дм3 и 1,0 дм3(н.у.) соответственно, оставили на свету. Через некоторое время 30 % хлора вступило в реакцию. Определите объемный состав газовой смеси после реакции.
3. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты:
а) Mn(NO3)2+ Na2S2O8+ H2O →HMnO4+...
б) NaI + K2Cr2O7+ H2SO4 →
Вариант 15
1. Дайте общую характеристику р-элементов IV группы (особенности строения электронных оболочек атомов, потенциалы ионизации, сродство к электрону). особенности строения простых веществ. Алмаз, графит, карбины, фуллерены.
2. В замкнутом сосуде при давлении 400 атм содержится 200 моль азота и водорода в соотношении 1:4. Вычислите давление газов после того, как 30 % азота вступит в реакцию, температура в сосуде постоянна.
3. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:
а) KClO3+ MnO2+ KOH →K2MnO4+ ...
б) As + K2Cr2O7+ H2SO4 →H3AsO4+
Вариант 16
1. Общая характеристика элементов V – группы. Азот, фосфор и их соединения. Простые вещества, аллотропия. Особенности молекул азота и фосфора.
2. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:
а) P + HIO3+ H2O →
б) 4 Na[Cr(OH)4] + Cl2+ NaOH →
3. 740 Какие объемы 2 М раствора KOH и раствора H2O2 c массовой долей 3 % (ρ= 1,0 г/см3) потребуется для реакции с сульфатом хрома (III) массой 200 г?
Вариант 17
1. Неорганическая химия углерода. Водородные соединения. Метан и углеводороды. Карбиды металлов. Оксиды углерода, строение молекул и свойства. Оксокислоты углерода. Карбонаты. Галогениды.
2. Через смесь водорода, кислорода и хлора объемом 22,4 дм3 (н.у.) пропустили электрическую искру. После охлаждения продуктов реакции в сосуде обнаружили газ и жидкость. На нейтрализацию жидкости потребовался NaOH массой 1,6 г. Оставшийся после реакции газ в сосуде полностьюпрореагировал с нагретым оксидом меди (II), причем масса последнего уменьшилась на 0,96 г. Определите состав смеси в объемных долях (%).
3. Какаяизприведенныхгруппобъединяетэлементы,являющиесяполнымиэлектроннымианалогами?Почему?
а)P,V,As;б)P,Bi,Nb;в)As,Sb,Bi;г)N,Sb,Ta;5)P,As,Nb;
Вариант 18
1. Соединения азота и фосфора с водородом. Характер связи, энергетические характеристики и строение молекул. Методы получения и основные свойства соединений ХН3. Соли аммония и фосфония.
2. Какое количество соды, известняка и кремнезема нужно взять для получения нормального стекла массой 1 кг, содержащего в массовых долях: Na2O - 13,0 %; CaO - 11,7 %; SiO2- 75,3 %?
3. В трех пробирках находятся растворы нитрата серебра, бертолетовой соли и дихромата калия. При действии одного и того же реактива на содержимое этих пробирок в первой из них выпадает белый осадок массой 57,4 г, а во второй и третьей образуется хлор объемом 13,44 дм3 (н.у.). Назовите формулу использованного реактива. Определите исходные массы солей в пробирках.
Вариант 19
1. Оксиды азота: методы получения, свойства. Азотистая и азотная кислоты, и их строение, свойства и методы получения, нитриты и нитраты.
2. Какой объем раствора олеума с массовой долей 20% (ρ= 1,89 г/см3) необходимо прибавить к 15 см3 раствора серной кислоты с массовой долей 60 % (ρ= 1,50 г/см3) для получения олеума с массовой долей 5 %?
3. Вычислите массовую долю FeSO4 в образце соли, частично окислившейся кислородомвоздуха, если на титрование25,0 см3ее раствора затрачено20,0 см3 0,025 н раствора KMnO4. Раствор исходной соли был приготовлен из навески массой 0,38 г в мерной колбе емкостью100,0 см3.
Вариант20
1. Чем принципиально отличается по свойствам плавиковая кислота от остальных галогеноводородных кислот?
2. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:
а) MnSO4+ PbO2+ HNO3 →HMnO4 + ...
б)FeSO4+ KClO3+ H2SO4 →
3. В закрытом сосуде объемом 1000 см3 находятся 200 см3 раствора серной кислоты с массовой долей 20 % (ρ= 1,14 г/см3) и цинк массой 0,65 г. Каково будет давление в сосуде после реакции (температура постоянна)? Изменением объема раствора и твердого вещества пренебречь.
Вариант21
1.Запишите реакции взаимодействия железа с концентрированной серной и азотной кислотами.
2. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:
а) Fe(OH)2+ Cl2+ KOH →K2FeO4+...
б) CuFeS2+ HNO3(к) →Cu(HSO4)2+ ...
3. Какой объем 2 М раствора KOH расходуется при взаимодействии Cl2 объемом 5,6 дм3(н.у.) с KCr(SO4)2?
Вариант22
1. В каком виде встречается медь в природе?
2. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:
а)PH3+ K2CrO4+ KOH →
б) KI + O3+ H2O →
3. Какая масса нитрита натрия потребуется для восстановления в кислой среде перманганата калия, содержащегося в 250 см3 0,5 н раствора?
Вариант23
1. В каких биологических процессах участвует цинк? Его роль в этих процессах?
2. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:
а) CrCl3+ NaBiO3+ HCl →H2Cr2O7+ ....
б) H3AsO4+ KI + H2SO4 →
3. Смесь меди и цинка массой А г обработали избытком раствора соляной кислоты. При этом выделился газ объемом Б дм3, измеренный при 280 К и давлении 2·105 Па. Вычислите массу цинка в смеси.
Вариант24
1. В каком виде находится хром в природе?
2. В комнате с температурой 25°С поместили стаканы с дистиллированной водой и раствором серной кислоты с массовой долей 80 %. Что можно сказать о температуре стаканов через некоторое время?
3. Массовая доля фосфата кальция в образце фосфорита равна 77 %. Какой массовой доле P2O5 это соответствует?
Вариант25
1. Сколько s-электронов имеют d-элементы (переходные элементы) на внешнем энергетическом уровне?
2. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:
а) MnSO4+ K2S2O8+ H2O →HMnO4 + . . .
б) H3AsO3+ KMnO4+ H2SO4 →
3. Для полного хлорирования смеси порошков железа и меди массой 3,0 г. потребовалось 1,12 дм3 хлора(н.у.). Определите, какие массы H2SO4 (ω= 83,3 %) и HCl (ω= 36,5 %) прореагируют с 3,0 г этой смеси на холоде. Рассчитайте массовые доли металлов в этой смеси.
Вариант26
1. Свойства оксидов меди.
2. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:
а) KBiO3+ Cr2(SO4)3+ H2SO4 →H2Cr2O7+
б) Cu2O + HNO3(разб.) →
3. Имеется смесь кремния и карбоната кальция. Определите ее состав, если известно, что при обработке раствором гидроксида натрия этой смеси выделился газ объемом 22,4 дм3 (н.у.), а при обработке такой же массы смеси соляной кислотой - 0,1 моль газа.
Вариант27
1. Оксиды фосфора. Кислородосодержащие кислоты фосфора, их свойства, особенности строения.
2. Закончите уравнения реакций, расставьте коэффициенты:
а) Bi2O3+ Br2+ KOH →
б) Fe(CrO2)2+ Na2CO3+ O2 →Na2CrO4+ ...
3. Смесь кальция и алюминия массой 18,8 г прокалили без доступа воздуха с избытком графита. Продукт реакции обработали НСl(разб). При этом выделилось11,2 дм3 газа (н.у.). Определите состав смеси (ω, %).
Вариант28
1. Охарактеризуйте возможные валентности и степени окисления атомов р-элементов VI групп на примерах кислорода и серы.
2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
а) Fe →Fe(NO3)3 →Fe(OH)3 →Fe2O3 →Fe →FeSO4 →Fe(OH)2 → →Fe(OH)3→Na[Fe(OH)4];
б) Cr →CrCl3 →Cr(OH)3 →K[Cr(OH)4] →K2CrO4 →K2Cr2O7 →K2CrО4;
3. Один из сортов стекла для выработки столовой посуды имеет следующий состав в массовых долях: Na2O - 16 %; CaO - 9 %; SiO2- 75 %. Сколько оксида натрия и диоксида кремния приходится в этом сорте стекла на 1 моль CaO?
Вариант29
1. Как и почему изменяется термическая устойчивость молекул, сила кислот и восстановительная активность в ряду галогеноводородов?
2. Какие химические соединения можно получить, имея в распоряжении:
а) CH4, O2, Ca(OH)2;
б) C2H2, Cl2, Fe, H2O;
3. Колба с хлорной водой массой 100 г выставлена на солнечный свет. Выделившийся газ собран, его объем оказался равным 0,448 дм3 (н.у.). Определите массовую долю (%) хлора в хлорной воде.
Вариант30
1. Расположение d-элементов в ПСЭ.
2. Какие химические соединения можно получить, имея в распоряжении:
а) NaOH, HCl, SiO2, 1-бутен;
б) C2H4, H2O, H2SO4.
3. Неизвестный металл (II) массой 13 г обработали разбавленным раствором азотной кислоты. К полученному раствору добавили избыток раствора KOH, при этом выделился газ объемом 1,12 дм3(н.у.). Какой металл был растворен в азотной кислоте?