Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Врублевский А. И. Тренажер по химии

.pdf
Скачиваний:
8077
Добавлен:
07.03.2021
Размер:
17.29 Mб
Скачать

А . И . В р у б л е в е к и й

иупражнениях

спримерами

решений

Минск «Красико-Принт»

УДК 54 ББК 24я7

В 83

Врублевский, А. И.

Тренажер по химии / А. И. Врублевский. — 3-е изд., перераб. и доп. — В 83 Минск: Красико-Принт, 2009. — 656 с.

ISBN 978-985-405-492-6.

Книга содержит более 3300 разноуровневых задач и упражнений по все­ му школьному курсу химии, а также 150 примеров решения типичных за­ даний. В настоящем 3-м издании максимально учтены требования, предъ­ являемые к вступительным испытаниям в вуз, проводимым в любом виде — от традиционного экзамена до централизованного тестирования.

Рекомендуется педагогам и учащимся средних школ, лицеев, специали­ зированных классов; слушателям подготовительных курсов и отделений ву­ зов; тем, кто самостоятельно готовится к сдаче конкурсного экзамена и централизованного тестирования по химии.

 

УДК 54

 

ББК 24я7

ISBN 978-985-405-492-6

© Врублевский А. И., 2009

 

© Оформление

 

ИООО «Красико-Принт», 2009

■От автора

В настоящее время читателю предлагается довольно много разнообраз­ ных сборников задач по химии, однако книга, которую вы держите в руках, не имеет аналогов среди подобных изданий.

Эта книга —результат творческого анализа и отработки на практике более 2700 разноуровневых задач и упражнений по химии, составленных автором (отмечены звездочкой) или взятых из наиболее популярных сбор­ ников, изданных как в России, так и в Беларуси, а также предлагавшихся на вступительных испытаниях в ведущие вузы республики.

Работая над книгой, автор стремился в максимальной степени учесть требования, предъявляемые к вступительным испытаниям по химии в вуз, проводимым влюбом виде - от традиционного экзаменадо централизован­ ного тестирования, а также сделать книгу полезной как для абитуриента, так и для опытного педагога.

Содержание книги наиболее точно отражает название «Тренажер по химии», поскольку она содержит:

-консультации по различным способам решения задач;

-примеры решения более 150 задач и упражнений;

-задачи с ответами по всем разделам школьного курса химии;

-описание свойств неорганических и органических веществ на при­ мере цепочек химических превращений различного уровня сложности;

-задания для повторения школьного курса химии.

Несколько советов по работе с книгой. Порядок расположения матери­ ала в ней соответствует последовательности изучения химии в школе. Если вы школьник и располагаете достаточным запасом времени, то лучше все­ го постепенно выполнить все задания. Это —гарантия успеха. В условиях дефицита времени постарайтесь решить задания заключительного раздела (§ 51), обращаясь при возникновении трудностей к примерам решения ти­ повых задач в предыдущих разделах. Для более подробного ознакомления с изучаемыми темами следует обратиться к книгам автора [2—5], приведен­ ным в списке литературы.

Обратите внимание, что в настоящем учебном пособии сложные неор­ ганические вещества называются в соответствии с правилами, принятыми в русскоязычной литературе по химии. В этом случае название электроот­ рицательной части (аниона) дается в именительном падеже, а название

электроположительной части (катиона) -

в родительном падеже.

Напри­

мер: Fe20 3 -

оксид железа (III), NaOH -

гидроксид натрия,

- суль­

фат калия.

Именно такой подход к названию неорганических веществ

4

использован в новом школьном учебнике Химия - 8 (2004 г.) и эксперимен­ тальном учебном пособии для школ Химия — 11 (2004 г.). В пока еще дей­ ствующих школьных учебниках по химии применяется международная номенклатура, согласно которой сначала называется катион, а затем - ани­ он. Например: Fe20 3 —железо (Ш )-оксид, NaOH —натрий-гидроксид, K^SC^ — калий-сульфат.

В расчетах используйте округленные до целого числа значения относитель­ ных атомных масс элементов, за исключением хлора, для которого Аг = 35,5. Степень точности конечного результата вычислений должна быть такой же, как у наименее точного числа в условии задачи, однако в промежуточных расчетах для повышения надежности следует брать на одну-две значащих цифры больше.

Необходимо иметь в виду, что во всех случаях массовая доля указана для растворенного вещества.

Важный вопрос —выбор способа решения задачи. Автор книги не ста­ вил перед собой цель разобрать все из них (это привело бы к неоправданно­ му возрастанию объема книги), поэтому вполне возможно, что для некото­ рых задач вы предложите свой способ решения. Возможно, он покажется вам наилучшим. Это очень хорошо, поскольку свидетельствует о развитии у вас творческого подхода к изучаемому материалу.

«Тренажер» предназначен самой широкой читательской аудитории: абитуриентам, занимающимся самостоятельной подготовкой к сдаче эк­ замена по химии; педагогам и учащимся средних школ, лицеев, специа­ лизированных классов; слушателям подготовительных курсов и отделе­ ний вузов. Неоценимую помощь он окажет и при подготовке к централи­ зованному тестированию по химии.

Создание сборника задач, тем более такого объемного, - это на самом деле очень трудная работа, не застрахованная от неизбежных погрешнос­ тей. Поэтому автор с благодарностью примет все замечания, способствую­ щие улучшению качества книги.

В заключение автор выражает искреннюю благодарность кандидату химических наук, доценту Кузьменок Н. М., которая взяла на себя труд проверить правильность решений некоторых задач, и чьи замечания и со­ веты позволили сделать книгу лучше.

Желаю читателям успехов в изучении химии и удачи на вступительных испытаниях.

Предисловие к третьему изданию

Со времени первого издания «Тренажер» зарекомендовал себя как наи­ более востребованное и полное из существующих пособий по химии для подготовки абитуриентов к сдаче вступительных испытаний, старшекласс­ ников и педагогов. Это является стимулом для автора кпостоянной доработ­ ке данного учебного пособия и его усовершенствованию с учетом читатель­

5

ских пожеланий и новых тенденций в централизованном тестировании по химии, особенно в связи с последними реформами в системе школьного образования.

Третье издание «Тренажера» существенно отличается от второго. Вопервых, в третьем издании за счет введения более 300 новых заданий зна­ чительно усилена часть, касающаяся химических свойств неорганических и органических соединений. Во-вторых, добавлено свыше 100 новых рас­ четных задач по наиболее трудным разделам —олеум, молярная концентра­ ция и т. д. В-третьих, значительно дополнено «Приложение», куда введены справочные материалы по качественным реакциям, тривиальным назва­ ниям органических веществ и др. Наконец, проделана большая работа по дальнейшему устранению выявленных ошибок в расчетных задачах и по­ грешностей технического характера.

Для закрепления полученных при работе с данной книгой навыков по решению задач и цепочек химических превращений рекомендуем восполь­ зоваться пособием: Врублевский А. И., Кузьменок Н. М. Тестовый трена­ жер по химии. —Минск: Красико-Принт, 2008. 416 с. В этом пособии также широко представлены теоретические тестовые задания по всему школьно­ му курсу химии.

’ч

Химия тесно переплетается с физикой и математикой, поэтому в основе всех расчетных химических задач лежат ма­ тематические соотношения, связывающие между собой фи­ зические величины.

Цель задач настоящего раздела состоит в том, чтобы на­ учить вас на практике использовать эти соотношения, зало­ жив тем самым фундамент вашей математической эрудиции в решении заданий последующих разделов. Отнеситесь к ре­ шению задач данного раздела самым серьезным образом.

Обозначения используемых физических величин и их еди­ ницы приведены в табл. 1.

 

 

 

Таблица 1

Физическиевеличины, ихобозначенияиединицы

Физическая

Обозна­

Единица

Пример

величина

чение

 

использования

1

2

3

4

Относительная

ААЭ)

 

Л (К ) = 39

атомная масса

 

 

 

элемента

Щв)

 

 

Относительная

 

Мг(Н20 ) = 18;

молекулярная

 

 

М-(КОН) = 56

масса или

 

 

 

относительная

 

 

 

формульная

 

 

 

масса вещества

 

 

 

Масса атома

Юа(Э)

Любые

/wa(Na) = 23 а.е.м.;

элемента

 

единицы

ma(Na) = 3,82 1(Г23 г

 

 

массы, в том

 

 

 

числе а.е.м.

 

 

 

 

7

 

 

 

Продолжениетаблицы

1

2

3

4

Масса молекулы

wM(B),

Любые

т фЕ(ЫаР) = 42 а.е.м.;

или формульной

/ 77фн( В)

единицы

mM(N H 3) = 2,82-10-23 г

единицы (ФЕ)

 

массы, в том

 

вещества

 

числе а.е.м.

 

Масса образца

т(В)

Любые

т(руды) = 1,28 кг;

(навески, порции)

 

единицы

w(H2S 04) = 100 г

вещества

 

массы (мг, г,

 

 

 

кг,т)

 

Объем образца

т

Любые

F(N2)= 1,12 д м -5;

(навески, порции)

 

единицы

F(p-paH2S04) = 52,5см3

вещества

 

объема (см3,

 

 

 

3 Зч

 

 

 

дм ,м )

 

Химическое

п(В)

моль

w(H2) = 1,5 моль

количество

 

 

 

вещества

 

 

 

Молярная масса

М(В)

г/моль

М(Н) = 1 г/моль;

вещества

 

 

M H N 03) = 63 г/моль

Число частиц

N(В)

Атомы,

TV(H2) = 3,01 *10^

 

 

молекулы,

молекул;

 

 

ионы,

7S7(Si02) = 4,52 -10-1ФЕ

 

 

формульные

 

 

 

единицы (ФЕ)

 

Необходимо запомнить значения следующих физических постоянных:

• молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.):

Ут= 22,4 дм3/моль;

• постоянная Авогадро:

Na = 6,02 • 1023 моль-1;

• атомная единица массы1:

1 а.е.м. = 1,66 • 10~27 кг = 1,66 • 10-24 г.

Рассмотрим решение различных типов задач на конкрет­ ных примерах.

1Международное обозначение и.

8

§ 1. Физические величины в химии

Расчет массы структурной единицы вещества1

ПРИМЕР 1-1. Рассчитайте массу (в кг) атома цезия.

Решение

 

Вариант 1

 

Массу атома элемента рассчитываем по формуле:

 

т а(Э) = Аг(Э) • а.е.м.

( 1- 1)

В периодической системе элементов находим:

 

Аг(Cs) =

133.

 

Тогда имеем:

 

 

ma(Cs) = Ar(Cs) • а.е.м. = 133 •

1,66 10- 27 = 2,21-Ю-25 (кг).

Вариант 2

 

Массу атома элемента можно найти по формуле:

 

 

М

( 1-2)

« а(Э) = — •

В данном случае М —молярная масса простого вещества цезия: M(Cs) = 133 г/моль.

Находим:

 

133—^

ma(Cs) =

моль = 2,2 1 -10~22г = 2,2Ы 0~25 кг.

6,0 2 -Ю23—-—

моль Вы, вероятно, заметили, что расчеты можно производить

как без указания (вариант 1), так и с указанием (вариант 2) единиц физических величин, однако конечный результат всегда должен быть выражен в требуемых единицах (в пер­ вом случае единица величины берется в скобки).

Ответ: ma(Cs) = 2,21-Ю-25 кг.

1В случае изотопно-смешанных элементов по приведенным в периоди­ ческой таблице значениям Аг находятся средние массы атомов, молекул и формульных единиц

§ I. Физические величины в химии

9

ПРИМЕР 1-2. Определите массу (в г) молекулы воды.

Решение

Вариант 1

Массу молекулы вещества можно рассчитать по формуле:

тм(В) = М г(В) • а.е.м.

(1-3)

Поскольку

М г20 ) = 2ЛГ(Н) + ЛДО) = 2 +16 = 18,

имеем:

mM(Н20 ) = 18 • 1,66 • 10' 24 = 2,99 • 10-23 (г).

Вариант 2

Используем выражение:

=

(1-4)

 

А

Так как Л/(Н20 ) = 18 г/моль, находим:

18

т70 ) = ------------ = 2,99 • КГ23(г).

м2 6,02-10

Ответ: тм20) = 2,99 • 10"23 г.

ПРИМЕР 1-3. Рассчитайте массу (в г) пяти формульных единиц оксида кремния (IV).

Решение

Оксид кремния (IV) —вещество атомного (а не молеку­ лярного) строения1. Для таких веществ вместо понятия «мо­ лекула» используется понятие «формульная единица» (ФЕ).

1Немолекулярное строение имеют также щелочи, соли, оксиды щелоч­ ных и щелочноземельных металлов и т.д. Для таких веществ вместо понятия «относительная молекулярная масса» используют понятие «относительная формульная масса»; обе величины обозначаются одинаково - Л/.

Соседние файлы в предмете Химия в школе