Задачи для самостоятельного решения

Вариант 1

1. При добавлении к раствору нитрата серебра раствора неизвестной соли калия выпал белый творожистый осадок массой 13,4 г. При его прокаливании выделилось 1,12 л (н. у.) ядовитого газа и 10,8 г серебра. О какой соли калия идет речь? Напишите уравнения происходящих реакций.

2. Электролизу подвергнуто соединение МХ металла I группы периодической системы химических элементов. При пропускании электрического тока силой 5 А в течении 10,7 ч на аноде выделяется 2 г газа. Какой это газ? Какими свойствами обладает соединение МХ? Приведите три уравнения его реакций.

3. В кварцевом сосуде объемом 5,0 л (н. у.) находилась смесь водорода и хлора. В течение некоторого времени смесь облучали рассеянным светом, а затем проанализировали на содержание хлороводорода и хлора. В полученной смеси объемная доля хлороводорода составила 25 %, а объемная доля непрореагировавшего хлора – 20 % от исходного количества. Каковы объемные доли (%) компонентов в исходной и конечной смеси?

4. При сжигании 1,64 г некоторого органического вещества А в избытке кислорода было получено 1,12 л углекислого газа, 1,36 мл воды (н. у.) и в трубке для сожжения осталось 1,06 г несгораемого остатка, представляющего собой карбонат натрия. Каким строением может обладать соединение А и как будут окрашены известные вам индикаторы в его водном растворе? Ответ поясните необходимыми уравнениями реакций.

5. Напишите реакции, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме Cr₂O₃ ® K₂CrO₄ ® K₂Cr₂O₇ ® Cr₂(SO₄)₃.

6. Напишите реакции, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме Al ® AlCl₃ ® AlO(OH) ® NaAlO₂ ® AlCl₃.

7. При сжигании 4,2 г вещества было получено 13,2 г углекислого газа и 6,4 мл воды. Плотность паров этого вещества по воздуху при одинаковых условиях равна 2,9. Определите молекулярную формулу неизвестного вещества.

8. Вычислите константу равновесия системы N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃, если в состоянии равновесия концентрация аммиака составляет 0,4 моль/л, азота 0,03 моль/л, а водорода 0,1 моль/л.

9. Исходя из тепловых эффектов реакций окисления оксида мышьяка As₂O₃ кислородом и озоном:

As₂O₃ + O₂ = As₂O₅ + 271 кДж              (1)

3As₂O₃ + 2O₃ = 3As₂O₅ + 1096 кДж      (2)

вычислите тепловой эффект реакции образования озона из кислорода.

10. Какими химическими свойствами должен обладать витамин, имеющий следующую структурную формулу:

СН₂ОН – СНОН – СНОН – С(ОН) = С(ОН) – СНО?

Напишите уравнения (схемы) его реакций.

11. Как можно объяснить увеличение кислотных свойств фенолов и ослабление основных свойств ароматических аминов по сравнению со спиртами и аминами жирного ряда?

12. Изобразите структурные формулы изомерных соединений состава С₅Н₁₀. Сгруппируйте их по отношению к бромной воде. Напишите уравнения протекающих при этом реакций.

Вариант 2

1. Если на раствор некоторого сульфата действовать избытком раствора галогенида калия, образуется осадок, имеющий массу в 1,2 раза больше, чем исходный сульфат (в расчете на безводную соль). А если тот же сульфат обработать щелочью, то полученный осадок после его отделения и слабого прокаливания будет иметь массу в два раза меньше, чем исходная безводная соль. Определите, о каком сульфате и о каком галогениде идет речь. Напишите уравнения происходящих реакций.

2. При электролизе водного раствора сульфата кобальта (II) на катоде выделяется металл. Если же соль растворить до насыщения в 40 %-ной серной кислоте, то при электролизе выделения металла не происходит, зато у анода при охлаждении до 0 °С выпадают в осадок кристаллы зеленовато-синего цвета, содержащие 16,2 % кобальта (по массе). Определите химическую формулу этих кристаллов и опишите процесс электролиза в нейтральной и сильнокислой среде (на инертных электродах).

3. Смесь двух газов подвергли воздействию электрической дуги. После охлаждения полученную смесь пропустили через раствор гидроксида натрия, при этом ее объем уменьшился на 30 % по сравнению с исходным. Оставшаяся смесь имела плотность по водороду 15,43. Определите качественный и количественный составы смеси.

4. Для установления формулы газообразного углеводорода 5 мл его были смешаны с 12 мл кислорода и смесь была взорвана в эвдиометре. После приведения газовой смеси к нормальным условиям получилось 7 мл газа, а после пропускания этого газа через раствор щелочи его объем уменьшился до 2 мл, причем оставшийся газ поддерживал горение. Найдите формулу исходного углеводорода.

5. Напишите реакции, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме Cr₂O₃ ® K₂Cr₂O₇ ® K₂CrO₄ ® K₃[Cr(OH)₆].

6. Напишите реакции, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме S ® SO₂ ® SO₃ ® H₂SO₄ ® S.

7. При сгорании 1,76 г органического вещества образовалось 3,52 г диоксида углерода и 1,44 мл воды. Плотность паров этого вещества по воздуху (в одинаковых условиях) равна 1,52. Определите молекулярную формулу неизвестного вещества. Составьте возможные структурные формулы веществ, отвечающих этому составу, и дайте названия возможным изомерам.

8. При температуре 625 К протекает реакция СО + Сl₂ ⇄ COCl₂. Равновесные концентрации: [Cl₂] = 0,3 моль/л; [CО] = 0,2 моль/л и [СОCl₂] = 1,2 моль/л. Вычислите константу равновесия и начальные концентрации хлора и оксида углерода (II).

9. Исходя из тепловых эффектов реакций

2KClO₃ = 2KCl + 3O₂ + 98,8 кДж         (1)

KСlO₄ = KCl + 2O₂ - 33,0 кДж         (2)

вычислите тепловой эффект реакции 4KClO₃ = 3KClО₄ + KCl.

10. Какими химическими свойствами должно обладать соединение, строение которого отвечает формуле СН₂ = СНСН₂ОН? Напишите пять из возможных для этого вещества уравнений.

11. Какая из кислот более сильная – хлоруксусная или хлормасляная? Почему? В чем это проявляется?

12. При действии брома на неизвестный углеводород было выделено только одно единственное галогенопроизводное, плотность паров которого в 5,207 раза больше плотности воздуха при одинаковых условиях. Определите структурную формулу исследованного углеводорода.

Вариант 3

1. 50 г 13,6 %-ного раствора неизвестной соли разделено на две равные части. Первая половина раствора обработана избытком раствора щелочи. При этом после обработки исходного раствора избытком раствора хлорида бария было получено 2,87 г осадка, практически нерастворимого в соляной кислоте. Определите, какая соль содержалась в исходном растворе, и предложите способ ее получения из металла. Составьте уравнения упомянутых в задаче реакций.

2. Электролиз 100 г водного раствора вещества D (w(D) = 16 %) приводит к выделению двух газов – А₂ и В₂. Известно, что вещество имеет формулу А_хВ_уС и молекулярную массу 40, элементы С и В могут образовывать соединение типа С₂В₂ с молекулярной массой 78, а элементы С и А образуют соединение типа СА. Напишите формулы всех неизвестных веществ. Определите концентрацию раствора после электролиза, если известно, что газа А₂ выделилось 2 моль, а газа В₂ – 1 моль, после чего электролиз прекратили.

3. Смесь некоторого газа с кислородом имеет плотность по кислороду 1,15. При пропускании 224 мл (н. у.) этой смеси через насыщенный раствор оксида бария в воде образуется 0,788 г осадка. Определите качественный и количественный составы смеси.

4. К 10 мл неизвестного газообразного углеводорода добавили 70 мл кислорода и смесь подожгли электрической искрой. После окончания реакции и конденсации образующегося водяного пара объем газа составил 65 мл. После встряхивания этой смеси с раствором щелочи объем уменьшился до 25 мл. Установите формулу углеводорода на основании приведенных данных, если объемы газов измерены при одинаковых условиях.

5. Напишите реакции, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме Cr₂(SO₄)₃ ® KCrO₂ ® CrO(OH) ® K₂CrO₄ ® Cr₂(SO₄)₃.

6. Напишите реакции, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме SO₂ ® S ® H₂S ® Na₂S ® SO₂.

7. При полном сгорании 1,30 г вещества было получено 4,40 г оксида углерода и 0,90 г воды. Плотность паров этого вещества по водороду равна 39. Установите молекулярную формулу этого вещества и напишите уравнения реакций, при которых образуется это вещество, указав условия их проведения.

8. При некоторой температуре равновесные концентрации в системе 2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃ составляли соответственно [SO₂] = 0,04 моль/л, [O₂] = 0,06 моль/л, [SO₃] = 0,02 моль/л. Вычислите константу равновесия и исходные концентрации оксида серы (IV) и кислорода.

9. Даны следующие термохимические уравнения:

а) 2С₂Н₂ (г) + 5О₂ (г) = 4СО₂ (г) + 2Н₂О (г)     DН₁ = -2510 кДж

б) С₂Н₄ (г) + 3О₂ (г) = 2СО₂ (г) + 2Н₂О (г)      DН₂ = -1322 кДж

в)2Н₂ (г) + О₂ (г) = 2Н₂О (г)                         DН₃ = -484 кДж

Вычислите тепловой эффект реакции гидрирования ацетилена с образованием этилена.

10. Напишите структурные формулы этиленовых углеводородов, при присоединении к которым хлороводорода получаются: а) 2-хлор-2,4,4-триметилгексан; б) 5-хлор-2,3,5-триметил-3-этилгептан.

11. Напишите уравнения реакций сульфирования фенола, нитробензола и хлорбензола. Какие из этих соединений будут сульфироваться легче и почему?

12. Напишите структурные формулы циклических углеводородов состава С₆Н₆. Может ли существовать углеводород такого состава, не имеющий кратных связей?

Вариант 4

1. Раствор, содержащий 22,8 г некоторой соли, разделен на две равные части. Одну половину прибавили к избытку раствора карбоната натрия, вторую – к раствору хлорида бария в кислой среде. После отделения и высушивания первый осадок имел массу 5,2 г, а второй – 23,3 г. Какая соль находилась в растворе? Приведите уравнения описанных выше реакций и подтвердите их расчетом.

2. 20 г сульфата калия растворены в 150 г воды. Полученный раствор подвергнут электролизу. После окончания электролиза концентрация составляет 15 %. Сколько литров водорода и кислорода было получено при 20 °С и 1 атм (101,3 кПа)?

3. Имеется смесь двух газов, характеризующаяся следующими свойствами: 1) при пропускании ее через раствор серной кислоты объем смеси уменьшается на 15 %; 2) при пропускании смеси над раскаленной платиновой проволокой газы вступают в реакцию, в результате которой объем уменьшается на 10,4 %, причем одним из продуктов реакции является вода. Определите качественный и количественный составы смеси, а также количество продуктов реакции.

4. При пропускании горючего газа в водный раствор перманганата калия или раствор брома в CCl₄ не происходит изменения цвета растворов. 142 мл газа, измеренного при 20 °С и 760 мм рт. ст. (101,3 кПа), имеют массу 0,331 г. Что это за газ?

5. Напишите реакции, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме KCrO₂ ® K₂CrO₄ ® CrO(OH) ® Cr₂O₃ ® Cr₂(SO₄)₃ ® H₂Cr₂O₇.

6. Напишите реакции, с помощью которых можно осуществить превращения по схеме NO₂ ® HNO₃ ® NH₄NO₃ ® Ba(NO₃)₂ ® NO₂.

7. При сжигании 21 г вещества, состоящего из углерода и водорода, образовалось 66 г диоксида углерода и некоторое количество воды. Плотность вещества по воздуху равна 2,9 (в парообразном состоянии). Выведите молекулярную формулу вещества, напишите формулы всех возможных изомеров и дайте им названия.

8. Исходные концентрации оксида углерода (II) и паров воды равны 0,03 моль/л. Вычислите равновесные концентрации СО, Н₂О и Н₂ в системе СО + Н₂О ⇄ СО₂ + Н₂, если равновесная концентрация СО₂ оказалась равной 0,01 моль/л. Вычислите константу равновесия.

9. Вычислите теплоту перехода графита в алмаз, если при образовании моля СО₂ из графита выделяется 393,5 кДж/моль, а из алмаза – 395,4 кДж/моль.

10. Какие реакции будут происходить при действии бромоводорода на 1,1,1-трифторпропен CF₃ – CH = CH₂, аллиловый спирт CH₂ = CH – CH₂OH и акриловую кислоту CH₂ = CH – COOH? Напишите уравнения реакций и объясните предсказанные вами превращения.

11. Расположите в порядке возрастания кислотности, т.е. в порядке увеличения легкости диссоциации в водном растворе, следующие кислоты: монобромуксусную, монофторуксусную, уксусную, моноиодуксусную, пропионовую, монохлоруксусную – и объясните, почему вы выбрали предложенный вами порядок.

12. Напишите структурную формулу вещества, горение которого протекает согласно уравнению nX + 3O₂ = 4H₂O + 2CO₂.