Основные понятия и законы химии

ХИМИЯ

Методические указания

для самостоятельной работы студентов

очной и заочной форм обучения

Часть 1

Факультеты: ИСФ, ЭЭФ, ФПМ и ИТ, ФЭ

Для всех направлений бакалавриата

Вологда

УДК 620.1

Химия: Методические указания для самостоятельной работы студентов очной и заочной форм обучения. Часть 1. – Вологда : ВоГТУ, 2012, - 32 с.

Первая часть включает в себя контрольные вопросы и задачи по основным разделам химии 1 части программы. В каждой теме предлагается 25 задач различной степени сложности. В конце методических указаний приведена таблица с вариантами выполнения работ для студентов.

Утверждено редакционно-издательским советом ВоГТУ

Составители: Тихановская Г.А., канд. биол. наук, доцент

Воропай Л.М., канд. хим. наук, доцент

Мальцева С.Б., канд. техн. наук, доцент

Фокичева Е.А., канд. техн. Наук, доцент

Ерехинская О.П., ассистент

Рецензент: Лебедева Е.А. канд. техн. наук, доцент кафедры ВиВ

Вологодского государственного технического университета

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Курс общей химии - одна из основных дисциплин, которая является фундаментом для изучения общеинженерных и специальных дисциплин. Работа студента над курсом общей химии состоит из самостоятельного изучения материала по учебникам и учебным пособиям, выполнения контрольных и самостоятельных работ, сдачи зачета и экзамена по всему курсу.

Курс общей химии включает следующие большие темы:

1. Введение. Основные законы и понятия химии.

2. Строение атома и систематика химических элементов.

3. Химическая связь.

4. Типы взаимодействия молекул. Комплексные соедине­ния.

5. Химия вещества в конденсированном состоянии.

6. Энергетика химических процессов. Химическое равно­весие в гомогенных и гетерогенных системах.

7. Химическая кинетика.

8. Растворы.

9. Электрохимические процессы.

10. Коррозия и защита металлов и сплавов.

11. Химия металлов.

12. Химия неметаллических элементов.

13. Химия вяжущих веществ.

14. Элементы органической химии. Органические полимер­ные материалы.

15. Химия воды.

16. Электрохимические процессы в энергетике и машинос­троении.

17. Химия и охрана окружающей среды.

В процессе изучения курса общей химии студенты - заочники должны выполнить контрольную работу.

Перед выполнением контрольной работы необходимо изучить соответствующие разделы курса по учебникам. От­веты на вопросы должны быть ясными и четкими. Решение задач должно включать расчетные формулы, уравнения химических реакций, математическое выражение законов и правил, числовые значения констант с указанием, откуда они взяты. В случае необходимости следует проводить краткое пояснение при выполнении вспомогательных расчетов. Задача должна быть решена простейшим путем.

Контрольная работа выполняется аккуратно в отдельной тетради, четким почерком. Для замечаний рецензента не­обходимо оставлять поля 4-5 см. Номера и условия задач следует переписывать в том порядке, в каком они указаны в задании. Контрольная работа должна быть подписана студентом с указанием даты ее выполнения. В соот­ветствии с замечаниями рецензента студент вносит ис­правления и дополнения в конце тетради, а не в рецен­зируемом тексте.

Если контрольная работа не зачтена, ее нужно вы­полнить заново с учетом замечаний рецензента и выслать на повторное рецензирование вместе с незачтенной рабо­той. Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, преподавателем не рецензируется и не за­читывается. Каждый студент выполняет вариант конт­рольной работы, номер которой совпадает с двумя пос­ледними цифрами номера его студенческого билета (шиф­ра).

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ

1. Сравните число молекул, содержащееся в 4 кг H₂SO₄, с числом молекул, содержащемся в 4 кг HNO₃. В ка­ком случае и во сколько раз число молекул больше?

2. Масса 10^–3 м³ газа (н.у.) равна 1,175 10^–3 кг. Вычис­лите молекулярную массу газа и массу одной молеку­лы газа.

3. Масса 87 10^–6 м³ пара при 62⁰С и давлении 1,01 10⁵ Па равна 0,24 10^–3 кг. Вычислите молеку­лярную массу вещества и массу одной молекулы вещества.

4. Какой объем оксида азота (II) образуется при взаимо­действии 0,5 10²¹ молекул азота с кислородом?

5. Где содержится больше молекул: в 10^–3 м³ хлора при 23⁰С и давлении 98 500 Па или в 10^–3 м³ оксида угле­рода при 55⁰С и давлении 10 600 Па?

6. Газовая смесь состоит из 5 10^–3 м³ азота, находя­щегося под давлением 95 940 Па, и 3 10^–3 м³ кис­лорода. Объем смеси 8 10^–3 м³. Общее давление газо­вой смеси 104 200 Па. Под каким давлением взят кис­лород?

7. Газовая смесь состоит из оксида и диоксида азота. Вы­числите объемные доли газов в смеси, если парциаль­ные давления газов соответственно равны 39 990 и 66 650 Па.

8. На восстановление 3,6 10^–3 кг оксида металла израс­ходовано 1,7 10^–3 м³ водорода (н.у.). Рассчитайте эк­вивалентную массу оксида металла.

9. Олово образует два оксида. Первый содержит 78,8%, второй - 88,2% олова. Вычислите эквивалентную мас­су олова в этих соединениях и эквивалентную массу оксидов.

10. Из 1,35 г оксида металла получается 3,15 г его нит­рата. Вычислите эквивалентную массу этого металла.

11. Из 1,3 г гидроксида металла получается 2,85 г его сульфата. Вычислите эквивалентную массу этого металла.

12. Оксид трехвалентного элемента содержит 31,58% кис­лорода. Вычислите эквивалентную, мольную и атом­ную массы этого элемента и эквивалентную массу оксида.

13. Избытком гидроксида калия подействовали на раст­воры: а) дигидрофосфата калия; б) нитрата дигидроксо­висмута (III). Напишите уравнения реакций этих ве­ществ с КОН и определите их эквиваленты и эквива­лентные массы.

14. В каком количестве Cr(OH)₃ содержится столько же эквивалентов, сколько в 174,96 г Mg(OH)₂?

15. Найдите эквивалентную массу двух металлов по сле­дующим экспериментальным данным: навеска первого металла массой 2,0000 г и навеска второго массой 1,0582 г образуют оксиды массой соответственно рав­ной 2,5036 и 2,0000 г.

16. Определите эквивалентную массу алюминия и коли­чество выделившегося газа, если известно, что для растворения 5,4 г алюминия потребовалось 99,6 мл 20%-ного раствора соляной кислоты, плотностью ρ=1,1 г/см³.

17. Эквивалентная масса некоторого элемента равна 24,99 г/моль. Вычислите: а) массовую долю (%) кис­лорода в оксиде этого элемента; б) объем (м³) водо­рода, который потребуется для восстановления 4,95 10^–3 кг его кислородного соединения.

18. Вычислите эквивалентную массу цинка, если 1,168 10^–3 кг его вытеснили из кислоты 438 10^–9 м³ водорода, измеренного при 17⁰С и давлении 98 642 Па.

19. При восстановлении 5,1 10^–3 кг оксида металла (III) образовалось 2,7 10^–3 кг воды. Определите эквива­лентную массу металла.

20. Определите эквивалентную массу двухвалентного ме­талла, если 14,2 10^–3 кг оксида этого металла обра­зуют 30,2 10^–3 кг сульфата металла.

21. Рассчитайте эквивалентную массу металла, если при получении средней соли некоторого металла на каж­дые 2 10^–3 кг металла расходуется 3,27 10^–3 кг Н₃РО₄; 0,006 кг этого металла вытесняет из Н₃РО₄ такой объем водорода, сколько его вытесняет 2,7 10^–3 кг алюминия.

22. 4,086 10^–3 кг металла вытесняют из кислоты 1,4 л во­дорода, измеренного при н.у. Эта же масса металла вытесняет 12,95 10^–3 кг свинца из растворов его со­лей. Вычислите эквивалентную массу свинца.

23. В лаборатории имеются два различных хлорида желе­за. Анализ их показал, что в одной соли содержится 34,5% железа, в другой - 44,1%. Определите эквива­лентную массу железа в этих соединениях, если из­вестно, что 2,24 л (н.у.) хлора соединяются с 2,24 л (н.у.) водорода.

24. Для растворения 8,43 10^–3 кг металла потребовалось 0,147 кг раствора с содержанием H₂SO₄ 5 массовых до­лей (%). Рассчитайте эквивалентную массу металла и объем выделившегося водорода (н.у.).

25. Определите массу металла, вытеснившего из кислоты 0,7 10^–3 м³ водорода (н.у.), если молярная масса эк­вивалента металла равна 28 г/моль.