Врублевский А. И. Тренажер по химии

цинком, после чего масса цинка возросла на 7,5 г. Какая масса серебра была при этом получена?

8.Медную пластинку массой 20 г выдерживали в растворе нитрата серебра (I) до полного окончания реакции, после чего масса пластинки возросла на 19 %. Найти массу нитрата серебра (I) в исходном растворе.

9.Железную пластинку массой 8 г выдержали в 250 г ра­ створа сульфата меди (II) с w = 15 %, после чего масса плас­ тинки составила 8,77 г. Найдите массовую долю сульфата меди в растворе после реакции.

10.При обработке 4,72 г смеси железа, оксида железа (II) и оксида железа (III) избытком водорода получили 3,92 г железа (включая исходное железо). Если такую же исходную смесь об­ работать раствором сульфата меди (II), то масса смеси возрастет до 4,96 г. Чему равны массы веществ в исходной смеси?

11.Цинковая пластинка помещена в раствор сульфата не­ которого двухвалентного металла, масса раствора равна 50 г. Через некоторое время масса пластинки возросла на 1,08 г,

амассовая доля сульфата цинка стала равной 6,58 %. Какой металл выделялся на пластинке?

12.Железная пластинка массой 20 г помещена в 80 г ра­ створа с массовой долей AgN0312 %. Через некоторое время массовая доля нитрата серебра составила 8 %. Определите массу железной пластинки к этому моменту времени.

13.Смешали раствор, содержащий 5,00 г смеси хлоридов натрия и калия, с раствором, содержащим 27,2 г нитрата се­ ребра (I). Осадок отделили, а в раствор ввели медную прово­ локу, в результате 2,54 г меди перешло в раствор. Найдите массы хлоридов в исходной смеси.

14.После выдерживания в растворе AgN03 первоначаль­ ная масса медного стержня, равная 38,4 г, возросла на 15,2 г. Какой объем раствора с w(H2S04) = 93 % (р —1,81 г/см3) ну­ жен для полного растворения стержня после реакции?

15.Железную пластинку погрузили вначале в разбавлен­ ную серную кислоту, а затем в раствор сульфата меди (II). При этом собрано 1,12 дм3 газа (н.у.), а масса пластинки в результате этих двух операций возросла на 2,4 г. Какая масса железа в сумме прореагировала?

16.Порошок магния массой 40 г поместили в раствор суль­ фата цинка массой 596 г. Через некоторое время металличес­ кий порошок отделили и взвесили, его масса оказалась равной 56 г. Чему равна массовая доля сульфата магния в растворе, ос­ тавшемся после отделения металлического порошка?

17.В раствор хлорида двухвалентного металла, содержа­ щего 3,2 г ионов металла, погрузили железную пластинку мас­ сой 50 г. После полного выделения металла масса пластинки возросла на 0,8 %. Хлорид какого металла был взят?

18.Смешали 300 г раствора сульфата меди (II) с массовой долей его 16 % и 100 г раствора с массовой долей сульфида натрия 7,8 %. В полученный раствор поместили железную пластинку. Через некоторое время пластинку вынули, и ока­ залось, что ее масса возросла на 0,8 г. Чему равны массовые доли веществ в оставшемся растворе?

19.Медный стержень массой 70,4 г выдержали в растворе AgN03, и его масса стала равной 85,6 г. Затем стержень вынули из раствора нитрата серебра и полностью растворили в 400 см3 раствора с w(HN03) = 64 % (р = 1,4 г/см3). Какова стала массо­ вая доля кислоты в растворе после растворения стержня (ра­ створимостью N 02 м о ж н о пренебречь)?

20.В раствор хлорида олова (И) массой 131,79 г опустили алюминиевую пластинку. Через некоторое время масса пла­ стинки изменилась на 9,09 г. Найдите массовую долю хлори­ да алюминия в растворе после реакции.

21.В растворе массой 50 г с w(HCl) = 12 % некоторое время выдерживали пластинку массой 4,0 г, изготовленную из ме­

талла, который с соляной кислотой образует соль МеС12. При этом масса пластинки уменьшилась на 42 % и выделилось

672 см3 газа (н.у.). Определите: а) металл, из которого изго­ товлена пластинка; б) массовую долю хлороводорода после реакции; в) массу осадка, который образуется при добавле­ нии к конечному раствору избытка карбоната натрия.

22.Медную проволоку массой 40 г опустили в 500 г ра­ створа с w(AgN03) = 20 % до выравнивания массовых долей солей. Определите массу проволоки после реакции и хими­ ческие количества солей в растворе.

23.Железная пластинка массой 5,0 г длительное время вы­ держивалась в растворе, содержащем 1,60 г сульфата меди (II). Чему стала равна масса пластинки после реакции?

24.Цинковую пластинку массой 20 г погрузили в 340 г ра­ створа с w(AgN03) = 2%. Какова масса пластинки после окон­ чания реакции?

25.В раствор, содержащий 4,2 г смеси КС1 и NaCl, прилили раствор, содержащий 17,0 г AgN03. После отделения осадка в фильтрат поместили медную пластинку, при этом растворилось 1,27 г меди. Определите массы хлоридов в исходной смеси.

26.Чтобы посеребрить медную пластинку массой 10 г, ее опустили в раствор массой 250 г с w(AgN03) = 20 %. Когда пластинку вынули, оказалось, что масса AgN03 в растворе уменьшилась на 20 %. Какая масса меди прореагировала? Какова массовая доля AgN03 в оставшемся растворе?

27.Раствор сульфата двухвалентного металла содержит 1,120 г металла в виде ионов. В раствор погрузили цинковую плас­ тинку. После полного выделения металла на пластинке мас­ са ее увеличилась на 0,470 г. Установите название неизвест­ ного металла.

28.Вычислите массовую долю вещества в растворе, полу­ ченном при внесении 1 г железных опилок в раствор массой

30 г с w(CuS04) = 1,6 %.

29.Масса железной пластинки, которая на некоторое вре­ мя была опущена в раствор массой 200 г с w(CuS04) = 20 %,

FeS04. В результате этих двух операций масса пластинки стала равной 13,35 г. Какой объем раствора H2S 0 4 (w = 20 %, р = 1,14 г/см3) нужен для растворения пластинки после двух реакций?

37.В 192 см3 раствора Pb(N03)2 (w = 30 %, р = 1,15 г/см3)

опустили пластинку из Zn массой 100 г. Через некоторое вре­ мя пластинку вынули, высушили и взвесили, ее масса оказа­ лась равной 121,3 г. Определите массовые доли веществ в ос­ тавшемся растворе.

38.Две одинаковые по массе пластинки металла (II) опу­ стили в растворы с одинаковой массовой долей: одну — в ра­ створ соли Pb(II), другую — в раствор соли Cu(II). Через некоторе время масса первой пластинки увеличилась на 19 %,

авторой — уменьшилась на 9,6 %. Установите металл плас­ тинки.

39.В 60 см3 раствора (р = 1,182 г/см 3), содержащего Pb(N03)2 и C u(N 03)2 с массовыми долями солей соответ­ ственно 16,34 % и 2,65 %, насыпали 5,6 г железных опилок. Через некоторое время раствор отфильтровали, масса твер­ дых веществ составила 8,7 г. Определите массовые доли ве­ ществ в полученном растворе.

40.В раствор массой 250 г, содержащий KN03, AgN03 и Cu(N0 3)2, поместили 1,0 г железных опилок. Какие металлы

икакой массы выделяются на пластинке, если исходные мас­ совые доли солей в порядке перечисления равны 0,5 %; 1,2 %

и0,84 %?

41.В раствор, приготовленный из 2,1 смеси КС1 и NaCl, добавили 8,5 г AgN03, а затем опустили медную пластинку.

Враствор перешла медь химическим количеством 0,01 моль. Определите массовую долю КС1 в исходной смеси и измене­ ние массы пластинки.

42.Смесь хлоридов натрия и калия массой 25 г раствори­ ли в воде, затем добавили 500 г раствора AgN03 (w = 14,3 %).

Осадок отфильтровали и в фильтрат опустили медную про­ волоку массой 100,00 г. Через некоторое время масса плас­ тинки стала равной 101,52 г. Найдите массовые доли солей в исходной смеси.

43.Образец цинка массой 73,0 г поместили в раствор суль­ фата никеля (II) массой 240 г. Через некоторое время масса образца стала равной 71,8 г. Определите массовую долю суль­ фата цинка в растворе после реакции.

44.Пластинку из неизвестного металла, степень окисле­ ния которого в соединениях +2, опустили в 500 г раствора с w(FeS04) = 15,2 %. Через некоторое время w(FeS04) умень­ шилась на 6,11 %, а масса пластинки уменьшилась на 1,8 г. Определите металл пластинки.

45.* К 250 см3 раствора с w(FeS04) = 15 % (р = 1,168 г/см3)

добавили 13,8 г натрия. Найдите массовые доли (в %) веществ в образовавшемся растворе.

46.* К 310 см3 раствора с w(FeCl2) = 12 % (р = 1,113 г/см3)

добавили 15,6 г калия. Найдите массовые доли (в %) веществ

вобразовавшемся растворе.

47.В раствор Pb(N03)2 массой 50 г опустили железную пла­ стинку. Через некоторое время пластинку вынули из раство­ ра, просушили и взвесили. Ее масса увеличилась на 2,160 г. При действии на 1,00 г полученного раствора избытка KjS выделился осадок, масса которого в 1,5 раза меньше, чем осадка, полученного из 1,00 г исходного раствора Pb(N03)2

при действии K2S. Рассчитайте массовую долю Pb(N 03)2

висходном растворе соли.

48.Навеску Fe массой 1,456 г поместили в раствор AgN03 массой 200 г с w(AgN03) = 6,00 %. После окончания реакции полученный осадок отфильтровали, а фильтрат выпарили и твердый остаток прокалили при температуре 600 °С до посто­ янной массы. Укажите: а) массовые доли солей в фильтрате; б) массу твердого остатка после прокаливания.

49. Комок медной проволоки массой 40,00 г выдержали в растворе Hg(N03)2, масса проволоки возросла до 45,48 г. Пос­

ле этого проволоку нагревали до постоянной массы без дос­ тупа воздуха. Чему равна окончательная масса проволоки?

Ответы

1. Возрастет на 0,16 г. 2 .15,8 см3. 3 .16,0 гСи; 0,25 моль FeS04. 4 .962,4 см3. 5. 10,0 г Hg; 4,87 % Cu(N03)2 и 12,30 % Hg(N03)r 6. 12,8 г Си и 10,4 г Fe.

7.10,8 г. 8. 8,6 г. 9. 8,63 %. 10. 1,68 г Fe; 1,44 г FeO и 1,60 г Fe2Or 11. Sn.

12.21,6 г. 13. 3,51 г NaCl и 1,49 г КС1.14. 70 см3. 15. 39,2 г. 16. 8,07 %. 17. Си. 18.3,90 % FeS04;4,11 % CuS04и 3,64 % N 3380,. 19.14,9 %. 20.6,52 %. 21. a) Fe;

б) 7,36 %; в) 3,48 г. 22. 68,9 г; 0,19 моль C u(N 03)2 и 0,208 моль AgNOr 23. 5,077 г. 24.23,02 г. 25.0,987 г NaCl; 3,213 г КС1.26.1,88 г Си; 16,3 % AgN03. 27. Кадмий. 28. 1,52 %. 29. 12,34 %; 7,35 %. 30. Ag. 31. 6,8 г. 32. 39,2 г; 5,6 г. 33. 17,97 % Ni. 34. 8,0 г. 35. СиС12. 36. 94,2 см3. 37. 14,2 % Zn(N03)2; 8,3 % Pb(N03)r 38. Cd. 39. 5,31 % Fe(N 03)2; 7,32 % Pb(N03)r 40 .1,9 г Ag; 0,58 г Cu. 41. 76,5 % KC1.; увеличилась на 1,52 г. 42. 70 % NaCl; 30 % KC1. 43. i3,3 %. 44. Zn. 45. 0,344 % NaOH; 14,645 % Na2S04. 46. 8,71 % KC1; 4,68 % FeClr 47. 26 %. 48. a) 1,61 % AgN03; 2,39 % Fe(N03)2; 6) 4,08 r. 49. 37,46 r.

§ 29. Металлы главных групп (групп А)

В данный раздел включены задания по химическим свой­ ствам щелочных, щелочноземельных металлов, магния и алюминия. Решим цепочку химических превращений с уча­ стием соединений натрия и алюминия.

ПРИМЕР 29-1. Осуществите превращения по схемам:

Решение 1. Натрий получаем электролизом расплава соли:

электролиз

2NaCl - г . - 2Na + Cl2t;

расплава

катод (—): Na+ + е = N a°; анод (+): 2С1- —2е = С12.

2. Натрий реагирует с водородом, образуя гидрид натрия:

2Na° + Н2 = 2Na+IH_I.

Н2 + 2е = 2Н"1

N a°-e = Na+1

3. Гидриды металлов разлагаются водой или кислотами:

Н- '- е = Н°

Н+1+е = Н°

4.Проводим реакцию нейтрализации:

NaOH + НС1 = NaCl + Н20;

он- + Н+ = н2о.

5. Обрабатываем твердую (сухую, кристаллическую) соль NaCl концентрированной серной кислотой при слабом на­ гревании (при сильном нагревании образуется средняя соль

Na2S04):

NaCl(I> + Na;S04Mn , = = NaHSO, + HClT.

6. Кислую соль переводим в среднюю с помощью щелочи, например:

NaHS04 + NaOH = Na2S04 + Н20;

h s o ; + o h - = s o 2~+ h 2o .

7. Обрабатываем водный раствор сульфата натрия гидро­ ксидом бария:

Na2S04 + Ва(ОН)2 = BaS04i + 2NaOH;

Ва2+ + S 04"= BaS04-t.

8. При взаимодействии А1(ОН)3 с водными растворами щелочей образуются комплексные соединения (комплекс­ ные соли):

А1(ОН)3 + 3NaOH = Na3[Al(OH)6];

А1(ОН)3 + ЗОН- = [А1(ОН)6]3-.

9. Данные комплексные соли разлагаются кислотами:

2Na3[Al(OH)6] + 6H2S04 = 3Na2S04 + A12(S04)3 + 12H20;

6Na+ +2[A1(0H)6]3_+12H+ +6S04" =

= 6Na+ +3S04“ + 2A13+ +3S04‘ +12H,0;

[А1(ОН)6]3~ + 6Н+ = А13+ + 6Н20.

10. Обрабатываем соль избытком водного раствора аммиака: A12(S04)3 + 6NH3H20 = 2А1(ОН)34- + 3(NH4)2S04;

Al3+ + 3NH3H20 = А1(ОН)34 + 3NH;

11. Основную соль получаем в реакции между кислотой и избытком основания:

2А1(ОН)3 + H2S04 = [A1(0H)2]2S04 + 2Н20;

А1(ОН)3 + Н+ = [А1(ОН)2]+ + Н20.

1. Осуществите превращения по схемам:

1) N aN 03 -> 0 2 -> Na2S04 -> NaCl С12;

2)Са(ОН)2 -> СаС03 -> СаС12 -> Ca(N03)2 -> CaSi03;

3)Na2S03 -> Na2S04 -> NaCl -> N aN03 -> N aN02;

4)A120 3 -> Al(OH)3 -> A1(N03)3 -> A120 3 -> A12(S04)3;

5)A1C13 -> Na3[Al(OH)6] -> A l^SO ^ -> A1(N03)3 -> A1C13;

6)NaCl -> Na2S04 -> N aN 03 -> NaN02 -> NaN03;

7)K N 02 -> KN03 -> KHS04 -> KjS04 -> KC1;

10)Na -> NaOH -> N aHC03 -> Na2C 03 -> Na2S04;

11)NaCl -> NaOH -> H2 -> Ca(OH)2 -> Ca;

12)K —»I^ O —> KOH -> Cu(OH)2-> Cu;

13)A1 Al(OH)3 -> A120 3 -> Al(OH)3 -> KA102;

14)Mg -> MgS04 -> MgCl2 -> MgOHCl -> Mg(OH)2;

15)Ca3(P04)2 -> P -> X -> PH3 -> H3P 04 -> Ca(H2P 04)2 -> Ca3(P04)2 -> CaHP04 -> H3P 04;

16)KC104 -> KC1 -> Cl2 -> KC10 -> HCIO -> HC1 -> AuCl3;

17)К ,С 03 -> X -> C 02 -> Y -> A120 3 -> Z -> Na3[Al(OH)6].

A NaOH (tb) , ^ g ( 1 м о л ь ) lM o g b H C l^ ^