
Врублевский А. И. Тренажер по химии
.pdf280 |
§ 22. Водород. Галогены |
20.Смесь двух газов взорвали в замкнутом сосуде и про дукты растворили в 100 г воды. Какова массовая доля про дукта в растворе, если первый газ был получен действием из бытка разбавленной серной кислоты на 42,9 г цинка, а вто рой —взаимодействием избытка соляной кислоты с оксидом марганца (ГУ) массой 5,22 г?
21.Смесь хлоридов натрия и калия массой 7,0 г обрабо тали избытком горячего раствора серной кислоты. Полу ченный газ растворили в воде. При взаимодействии полу ченного раствора с избытком цинка выделяется газ объе мом 1,176 дм3 (н.у.). Определите массовые доли солей в ис ходной смеси.
22.Газ, полученный при взаимодействии железа массой 2,24 г и соляной кислоты объемом 77,68 см3 с массовой до лей хлороводорода 7,3 % (р = 1,03 г/см3), пропущен через трубку, содержащую оксид меди (II) массой 6,4 г, при нагре вании. Какие вещества находятся в трубке и какой объем ра створа азотной кислоты с w(HN03) = 32 % (р = 1,2 г/см3) ну жен для их растворения?
23.* Хлорат калия прокалили до постоянной массы в при сутствии МпОг Полученный твердый остаток растворили в воде и к раствору добавили избыток нитрата серебра (I), полу чив при этом осадок массой 43,05 г. Определите объем (н.у.) выделившегося при разложении хлората калия кислорода.
24.* При термическом разложении в присутствии М п02 бертолетовой соли массой 36,75 г получили твердый остаток массой 31,95 г. Этот остаток после удаления катализатора обработали избытком соляной кислоты и получили газ объе мом 6,72 дм3 (н.у.). Найдите степень разложения соли и мас совые доли веществ в твердом остатке.
25.* Через раствор карбоната калия массой 138 г с h/K^COj) = = 40 % осторожно пропустили хлороводород, полученный с выходом 80 % из поваренной соли массой 16,25 г, содержа щей 10 % примесей по массе. Найдите массовые доли веществ
§ 22. Водород. Галогены |
281 |
в конечном растворе, считая, что оксид углерода (IV) из ра створа не выделялся.
26.* Кислород, полученный при термическом разложении в присутствии катализатора смеси хлората и перманганата калия массой 15,692 г, при взаимодействии с избытком водо рода образует жидкость, которая без остатка реагирует с гид ридом кальция массой 4,2 г. Рассчитайте массовые доли со лей калия в исходной смеси.
27.*Смесь оксидов железа (II) и меди (II) массой 20 г полнос тью восстановили смесью водорода и аргона объемом 15,68 дм3 (н.у.) с относительной плотностью по неону, равной 1,2943. Найдите массовые доли оксидов в исходной смеси.
28.* Смесь гидридов калия и натрия общей массой 2,24 г обработали избытком воды и полученным газом полностью восстановили оксид меди (II) массой 6,4 г. Найдите массо вые доли гидридов в смеси.
29.Образец железа прореагировал с соляной кислотой. Другой образец железа такой же массы прореагировал с хло ром. Оказалось, что масса прореагировавшего хлора больше массы НС1 на 3,35 г. Определите массу железа в образце.
30.Образец железа прореагировал с соляной кислотой. Другой образец железа такой же массы прореагировал с хло ром. Масса соли, полученной во второй реакции, больше массы соли, образовавшейся в первой реакции, на 3,55 г. Определите массу железа в образце.
31.Смесь NaBr и Nal обработали избытком хлорной воды, полученный раствор выпарили. Масса сухого остатка оказалась
в2,363 раза меньше массы исходной смеси. Во сколько раз мас са осадка, полученного после обработки такой же исходной смеси избытком AgN03, будет больше массы исходной смеси?
32.Рассчитайте объем (н.у.) хлора, вступившего в реак цию с гидроксидом калия в горячем растворе, если после ре акции в растворе обнаружено 0,46 моль С1_.
282 |
§ 22. Водород. Галогены |
33.Оксид марганца (IV) массой 8,7 г обработали избыт ком соляной кислоты; полученный с выходом 90 % газ сме шали с 2,24 дм3 (н.у.) водорода. Определите относительную плотность полученной газовой смеси по кислороду.
34.Смесь хлора и брома массой 16,5 г пропустили через избыток раствора КВг. После упаривания (бром удалили пол ностью) масса твердого остатка оказалась на 4,45 г меньше массы КВг в растворе. Определите массовую долю брома в исходной смеси.
35.Смесь КС1 и КВг массой 16,5 г растворили в воде и че рез раствор пропустили избыток хлора. После упаривания (хлор и бром удалены полностью) масса твердого остатка оказалась на 4,45 г меньше исходной массы солей. Опреде лите массовую долю КВг в исходной смеси солей.
36.Смесь хлора, водорода и хлороводорода объемом 1 дм3 пропустили через избыток раствора KI и получили 2,54 г иода, объем непоглотившегося газа составил 500 см3. Опре делите объемные доли газов в исходной смеси.
37.Через раствор FeC^ объемом 100 см3с w(FeClj) = 12,33 % (р = 1,03 г/см3) пропускали хлор до тех пор, пока массовые доли солей FeCLj и FeCl3 не стали равными. Найдите объем израсходованного хлора (дм3, н.у.).
38.Хлор объемом 6,72 дм3 (н.у.) пропустили через 250 см3 (р = 1,11 г/см3) горячего раствора с w(KOH) = 12,1 %. Хлорат калия был выделен и использован для получения кислорода. Найдите массовые доли солей в растворе после пропускания хлора. Какой объем кислорода (н.у.) получен?
39.Избыток хлора пропустили через 200 г горячего раство ра КОН. При разложении одной из полученных солей полу чили 4 дм3 (н.у.) кислорода. Какой была w(KOH) в растворе?
40.Оксид марганца (IV) растворили в необходимом коли честве соляной кислоты. В растворе после реакции массой 200 г массовая доля соли составляет 31,5 %. Какова массовая доля НС1 в исходном растворе?
§ 22. Водород. Галогены |
283 |
41. После электролиза водного раствора NaCl получен ра створ, содержащий щелочь массой 20 г. Выделившийся на аноде газ пропустили через раствор KI объемом 66 см3 (w = 10 %,
р= 1,1 г/см3). Найдите массу полученного иода.
42.В результате полного разложения бертолетовой соли по двум направлениям (до перхлората и с выделением кис лорода) масса навески уменьшилась на 22,3 %. Найдите w(KCl) в образовавшейся твердой смеси.
43.* Смесь Н2 и Ne общим объемом (н.у.) 4,48 дм3 пропус тили над нагретым порошком магнетита. Произошло пол ное восстановление магнетита, причем Н2 прореагировал ко личественно. Масса твердого остатка после реакции на 0,8 г меньше массы исходного магнетита. Рассчитайте объемную долю Н2 в его смеси с Ne.
44.* Над смесью FeO и CuO пропустили избыток Н2 при нагревании. После реакции масса твердого остатка на 1,6 г меньше суммарной массы оксидов металлов. Найдите массы оксидов в их исходной смеси, если известно, что в ней на один атом меди приходится три атома кислорода.
45.* Смесь КН и NaH полностью растворили в воде и полу чили 11,2 дм3 (н.у.) Н2. Какой объем раствора с w(HCl) = 26 % (р = 1,13 г/см3) потребуется для нейтрализации полученно го раствора?
46.* Вода массой 180 г при 300 °С прореагировала с избыт ком кокса. В полученной равновесной смеси объемная доля Н2 25 %. Какую массу магнетита можно восстановить до же леза полученным водородом?
47.* Смесь равных химических количеств КН и NaH пол ностью растворили в воде и получили водород объемом (н.у.) 11,2 дм3. Какая масса А1 может максимально прореагировать
собразовавшимися щелочами?
48.Через избыток раствора NaBr пропустили смесь НС1, N2 и С12 общим объемом (н.у.) 1,50 дм3. В результате реакции
284 |
§ 22. Водород. Галогены |
образовался бром массой 1,20 г, а объем непоглощенного газа составил 400 см3 (н.у.). Вычислите объемные доли газов в исходной смеси.
49.При обработке избытком хлорной воды смеси FeBr2 и СиВг масса сухого остатка, полученного после выпаривания раствора, уменьшилась в 1,20 раза по сравнению с массой исходной смеси солей. Вычислите массовые доли веществ в конечной смеси.
50.Нагревание соляной кислоты с 30 °С до 50 °С снижает массовую долю хлороводорода втрое. Какая масса газа выде лится при нагревании от 30 °С до 50 °С раствора массой 250 г
сw(HCl) = 24,0 %?
51.* Смесьхлора с неизвестным газом общим объемом 3,53дм3 (н.у.) имеет массу 8,22 г. Определите молярную массу неиз вестного газа, если известно, что при получении СЦ, входя щего в состав смеси по реакции М п02 с соляной кислотой объемом 50 см3 с w(HCl) = 30,0 % (р = 1,15 г/см3) массовая доля НС1 снизилась до 26,9 % (растворимостью С12 в воде можно пренебречь).
52.В закрытом сосуде объемом 26 дм3 над раствором с w(H2S04) = 90 % объемом 60 см3 (р = 1,82 г/см3) подожгли смесь Н2 с избытком воздуха. После поглощения образовав шейся воды w(H2S04) снизилась до 87 %. Определите объем ные доли газов в смесях до и после сжигания, считая, что объемная доля 0 2 в воздухе 21 %.
53.После нагревания КМ п04 массой 22,12 г получили твердую смесь массой 21,16 г. Эту смесь обработали избыт ком концентрированной соляной кислоты (продукты реак ции К^МпС^ с НС1 такие же, как и для КМп04). Найдите объем (н.у.) полученного хлора.
54.* Для получения кислорода из бертолетовой соли к ней добавили катализатор. В конечной смеси после реакции мас совая доля катализатора равна 8,0 %. Чему равна массовая
§ 22. Водород. Галогены |
285 |
доля катализатора в смеси до начала реакции (соль разложи лась полностью)?
Ответы
2.80 % НС1 и 20 % Н2; 14,6 % НС1. 3. 2,5 %. 4. 4,0 г КС1 и 4,5 г MgClr
5.Уменьшилась на 4,3 %. 6. 6,33 % КС1; степень разложения 10 %. 7. 16,3 г;
64 см3. 8. 4,8 % КВг; 8,3 % KI. 9. 7,1 %. 10. 0,87 % NaCIO, и 2,39 % NaCl. 11. 2,38 г КВг и 1,66 г KI. 12. 28,9 % НС1.13. 2,45 г КСЮ3; 2,00 г КС1 и 4,04 г KN 03. 14. 33,2 г KI; 14,9 г КС1 и 20,2 г KNOr 15. 98 % КСЮ3, 2 % КС1. 16.26,88 г. 17.61,3 % КВг; 38,7 % Nal и 448 см3 НС1.18.228 кгМп02 и 1561 дм3 кислоты. 19. Уменьшилась на 0,89 г. 20. 4,2 % НС1. 21. 42,9 % NaCl; 57,1 % КС1.22. 0,04 моль Си; 0,04 моль СиО; 30,6 см3. 23. 10,1 дм3. 24. 66,7 %; 54,9 % КС1 и 45,1 % КС103. 25 .10,3 % КС1; 13,8 % КНС03; 19,0 % К ,С 03. 26. 34,1 % КС103; 65,9 % КМп04. 27. 36 % FeO; 64 % СиО. 28. 35,7 % КН; 64,3 % NaH. 29. 5,6 г. 30. 5,6 г. 31. В 1,62 раза. 32. 6,2 дм3. 33. 1,08. 34. 78,5 %. 35. 72,1 %. 36. 22,4 % С12; 50,0 % Н2 и 27,6 % НС1. 37. 0,49 дм3. 38. 4,1 % КС103; 12,5 % КС1; 3,36 дм3 0 2. 39.20 %. 40.38 %. 41.5,588 г. 42.5 %. 43.25 %. 44.4,80 г FeO; 2,67 г СиО. 45. 62,1 см3. 46. 193 г. 47. 4,5 г. 48. 11,2 % С12; 26,7 % N2; 62,1 % HCl. 49. 50,8 % FeCl3; 49,2 % СиС12. 50.43,5 г. 51.44 г/моль. 52.До сжигания:
4,7 дм3 Н2; 4,47 дм3 0 2; 16,83 дм3 N2. После сжигания: 2,13 дм3 0 2; 16,83 дм3 Nr 53. 6,50 дм3. 54.* 5,0 %.
§ 23. Халькогены
Кислород. Сера
Основные химические свойства серы и ее соединений рас смотрим на следующем примере.
ПРИМЕР 23-1. Осуществите превращения по схеме:
H2S |
-+ SO, |
H2S04 |
-> so, |
-+ s |
J_>FeS —£-> H2S — 1—t KHS.
Решение 1. Окисляем сероводород избытком кислорода:
2H2S'2 + 30“ = 2S+40 22 +2Н20.
0 2 + 4е = 20~2
S'2-6 e = S+4 |
12 |
|
|
2. Переход осуществляем в две стадии: |
|
a) 2S+40 2+ 0 “ <- |
> 2S+60 '2. |
0 2 + 4е = 20~2
S+4-2 e = S+6
б) S03+ Н20 = H2SO
2 4(конц.)‘
3. П ри взаимодействии H ,S O ,(kohu.) с металлами образу
ется S02:
.<?23. Хапькогены |
287 |
Си» + 2H2S+60 4(kohu, = Cu+2S04 + S+40 2 + 2H20.
S'*+2e = S44
Cu° -2 e = Cu+2
4. Оксид серы (IV) обладает окислительными свойства ми, в частности, окисляет сероводород:
S+40 2 + 2H2S"2 = 3S° + 2Н20 .
S44 + 4е = S°
S'2 - 2e = S°
5. При взаимодействии серы с металлами образуются суль фиды —соли слабой сероводородной кислоты:
Fe° + S° = Fe+2S-2.
Fe° -2 e = Fe+2 |
1 |
S° + 2e = S'2 |
2 |
1 |
6. Действием на сульфиды металлов более сильными, чем сероводородная, кислотами можно получить сероводород:
FeS + 2НС1 = FeCl2 + H2St,
FeS + 2H+ = Fe2+ + H2St.
7. Пропуская сероводород в раствор сульфида калия или гидроксида калия, можно получить кислую соль—гидросуль фид калия:
H2S + K,S = 2KHS,
H,S + S2- = 2HS-
или
H,S + KOH = KHS + H ,0,
288 |
§ 23. Халькогены |
1. Осуществите превращения по схемам:
1)КМп04 -> 0 2 -> Н20 -> Н2 -> H2S;
2)AgN03 -> 0 2 -> S03 -» H2S04 -> S;
3)KC103 -> 0 2 -> S02 -> Ca(HS03)2 -> S02;
4)H2S-> S -> FeS -*• S02 -> NaHS03;
5)H2S -> S02 -> Na2S03 -> Na2S04-> BaS04;
6)FeS2 -> S03 -> KHS04 -» KC1 -> KN03;
7)S02 -» Na2S03 -> NaHS03 -> S02 -» Na2S04;
8)ZnS —^ S02 —►S —> CuS —> CuO;
9)FeS -> H2S -» NaHS -> Na2S -» NaCl;
10)H2S04 -> FeS04 -> FeS -> Fe20 3 -> FeS04;
11)H2S04 -» Fe2(S04)3 Na2S04 -> NaCl -> NaHS04;
12)Cu -> CuS04 -> CuS -> S03 -> H2S.
|
|
02 |
> Д C12’H2° > a |
|
|
|
|
|
|
|
|||
14) |
C u(N 03)2 <° |
> |
A |
c,,° |
) |
Б |
H;SQ,(конц.) > |
r |
h ;s |
) |
|||
15) |
HBr |
|
h,so4(kqhu.) ) д (простое |
вещество) |
|
нг-'° |
> |
||||||
H;,r° |
3 R |
Fe 3 |
g |
NaOH (разб., изб.) |
^ |
J. |
|
|
|
|
|
||
16) H20 |
радиоактивноеизлучение » а |
л » . |
> Б(газ) |
> в _н£_> Г; |
|||||||||
17) |
N a20 2 |
H^° |
> |
А |
(т) |
|
аконь.л > |
Б |
Hy |
|
> |
||
HCl (изб.) v R |
KOH (изб.) |
^ |
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
— >D Г
ft23. Халькогены |
289 |
18) H 20 - |
Fs550°Cw A НС1(разб.) |
|
|
-►A |
изб. |
|
|
|
|
HN03(kohu.)w y-» |
|
|
|
о |
^ 1 |
в КСН(раз&)> ж -----
>►3 н»(и^У >.и
д Ca(OH)2 (p-p^ |
H2S04(kohu.) |
H,S Al,/
H20 |
|
|
20) H2S04 1 МОЛЬ (КОНЦ .) |
FeQ»'° |
> ... +1моль КОН (разб.) > |
0,5 моль Ba(OH) ^ ^ 0,5 моль H2S04 |
_ |
• |
Р-Р |
|
|
2 моль K->HP0 |
4 W ту , т-7 |
BaCl2 (p-p)w |
|
|
*“Д + ь |
^ |
► ... |
22) H2SO. (конц.) |
I l g - » ... |
||
2 |
4 |
|
|
Ва(ОН)2 (р-р, изб.) |
S02,H 20 |
НС1 (изб.) |
10 Зак. 3451