Слета Л.А.,Черный А.В., Холин Ю.В. 1001 задача по химии с ответами, указаниями, решениями

2005

Предисловие

Обучение химии невозмож:ао предс'\:авить без решения задач.

В последние годы книгоИздатели порадовали прер:одающих и изу­ чающих химию новыми задачниками. Среди них легко выбрать

книги,,точно следующие типовой школьной программе. Можно

найти и ряд пособий с нестЕwдартными и трудными задачами, ко­

торые nредлагают участникам Всеукраин-ских и Соросовских

олимnиад юныххимиков. Вместе стем, недостает сборников задач nромежуточного уровня сложности, необходимых для классов

с углубл~нным изучением химии, факультативdв, гимназий и ли­

цеев,для nодготовк11 школьников к успешному участию в район-·

ных и областных олимnиадах юных химиков, ко встуnительным

экзаменам в высшие учебные заведения хИмического, фармацев­

тического и меДицинского nрофиля. Предлагаемое издiшие при­

В данном сборнике содержатся задачи по общей, неорганичес­ кой и органической химии, а также nримеры заданий областных

олимnиад юных химиков nоследних лет; По сложности задания

делятся на три групnы: тиnовые; для классов с углубленнымизу­

чением химии; конкурсные и олимnиадные задачи. 'УЧитель, ра­

ботающий по авторской программе, найдет nоЛезные для себя за­

дачи. Логика nостроения задачника соответствует, в основном, nринятой в школьном курсе nоследовательности введения nоня­

тий :и nредставления сведений. Вместе с тем, знаЧИтельное внима­

ние уделено воnросам, смежным с nрограммным: материалом. Мы nолагаем, что их рассмотрение nозволит углубить и конкр~тизиро­

вать знания учащихся.

Для уд·обст~а nользования с.,борником мы сrруnпировали задачи ло относительно самостоятельным тематическим разделам. Благо­

даря этому'учитель~ ориентируясь на уровень знаний учащихся,

объем и содержание изучаемых воnросов, сможет выбирать nодхо­

дящие разделы и задачи.

В сборнике nомещены количественные(расчетные) и качествен­

ные задачи. При решении расчетных задач рекомендуется приме­ нять алгебраический nодход. Решен:ие качес~венных задач не тре­ бует вычислений, а оnирается на конкретные химические ·знания

иформирует логическое мышление учащ:ихся.

Вконце книги даны подробные решения, комментарии и отве­

ты~ Это nозволит исцользовать сборник и при самост~ятельном

изучении химии.

Авторы

Задачи

1. Химия вокруг нас

1. В литературных nамятниках Киевской Руси уПО\\tИНаютс.я:, многие вещества: вино горячее (так называли спирт), уксус,

нефть, камфора, олифа, сахар, свинцовые белила, куПОJ>Ос, квас­

цы, сера горючая:, мед., красная:, соль, сулема, ртуть, киноварь,

свинец, известь негашена.я:.·

Какие из этих веществ известны вам и где они применяютсн в повседневной жизни?

2. Химический состав атмосферы Венеры определили' с помо.:

щью газоанализаторов, которЪiе nоместили на космические стан­

Ции .•Венера-4• и •Венера-б•. Оказалось, что атмосфера Вене­

ры состоит почти целиком из углекислого газа (более 97 %),

азот составляет менее 2 %, кислород - менее 0,1 %, водиной

парменее 1 %, аммиакменее 0,1 о/о. ·

Предположим, что в лабора·тории есть два баллона: первый наполнили воздухом на Земле, а второй - на Венере.

а) Два стеклянных цилиндра заполнили газами из первого и

второГо баллонов. Как определить, в каком цилиндре находится образец, доставленный с Венеры?

б) Как освободить образец газа, отобранный на ~енере, от при­

месей аммиака?

в) Как о!·вободить образец воздуха, отобранный на Земле, от

примесей углекислого газа?

3. Как объяснить тот факт, что в :sоздухе, которым мы ды­

шим, практически нет водорода, а выше 50 км над поверхнос­

тью Земли содержание водорода в воздухе сос,тавлиет уже не-. сколько десятков процентов (по объему)?

4

4. Химические вещества и явления: неоднократно оnисывались в

художественной лИтературе. Так, Дж. Свифт, рассказывая: о путе­

шествия:хГулливера, nоведал, что в начале XVIII в. учены'е Акаде­

мии наук в. Лагадо добывали селитру из воздуха. Какие вещества

цаЗывают селитрами? Приведите примеры. Где используют. селит­

ры? Можно ли поЛучить из воздуха какую~нибудь из селитр?

5. В лунном грунте обнаружены минералы, известные на Зем­

ле, -·энстатит MgSi03 , волластовит CaSi03 , ферросилит FeSi03 ,

альбит NaAlSi30 8 , форстерит .Mg2Si04 , ильменит FeTi03 • В лун­

ном веществе также обнаружены минералы, которые не найдены

на Земле. Например, минерал армолколит (Fe,Mg)Ti2 0 5 , назван­

ный в честь Нейла Армстронга, Первого человека, стуnившего на

Луну. Выразите состав минералов, обнаруженных на Луне, t~ерез

образующие их оксиды.

6'. Возьмите пивцетом или щипцами маленький кусочек сахара и

слегка разогрейте в пламени его конеЦ. Когда он немного оплавится:,

прикоснитесь оплавленны.м концом: к порошку 6ксида хрома и сно­

ва внесите в пламя:. Теперь сахар загорится: и будет гореть синева­

тым пламенем. Какую роль играет оксид хрома в этой реакции?

7. Истории происхождения: химических терминов всегда зани­ матliUlьны. Термин •аммиак• связан с именем: егиnетского бога

Амона (римляне называли его Аммоном): Храм этого бога в Древ­

нем Египте отапливали верблюжьим навозом, среди продуктов го­

рения: котороrо были соединенИя: NH3 !'1 HCl , Как следствие, сте­

ны и nотолок храма покрылись сажей, на фоне которой поблескИвали

белые игольчатые кристаллы, которые nолучили название •соль Ам­

мона•. Какой; соСтав имеет эта соль? Как называют это соединение

в быту? ~акой не известный ранее газ выделили из этой соли?

· 8. Авторы •Энциклопедии домашнего хозяйства• приводят много

сведений о прfiмеnении химикатов в быту, однако их свойства ошr-.

сываiот без объяснения:. Как химик объяснит следуЮщие факты,

а) •МеднЫй купорос нельзя:. хранить в железной посуде•.

б) •Растворы солей железа (11) следует хранить в склянках, за­ nолненных nолностью, до отказа•. ,

9. В .таблиЦе в двух колонках nриведены названия: ·некоторых

расnространенных соединений, причем слева даны названия:; при­

ня:тые в промышленн~ти, технике, медицине, быту (тривиальные названИя), а сnраваих химические формулы и названия:, приня:-

5

тые в химии (химическая номенклатура). Приведите в соответствИе

эти два перечия терминов.

6

-10: В таблице слева приаедены названия распространенных ~и­

нера.лов. Поставьте в соотве1<ствие их химические формулы.

· 11. Какой элемент Периодической таблицы: а) назван в честь

России; 6) назван в чееть Польши; в) назван в честь Франции;

г) открыт впервые на Солнце; д) открыт первым среди радиоактив­

ных элементов; е) первым получен искусственно.

12. Цазовите элемент: а) самый распространенный на Земле; J 6) самый распространенный в земной атмосфере; в) самый распро­

' страненвый в космосе; г) самый редкий из содержащихся в земной

7

коре эл~ментов; д) имеющиij больше всего стабильных иЗотопов;

е) имеющий наибольшее количество аллотропных мо,!;ификаций; ж) входящий в наибольшее число разнообразных соединений.

1~. Назовите: а) самый легкий газ; б) самый тяжелый газ;

в) самый легкий металл; г) самый тяжелый металл.

2. Состав атомов

14. Определите нуклонвые числа элементоJJ,. в атомных ядрах

которых содержатся:

а) 8 протонов и 8 нейтронов; б) 19 nротонов и 20 нейтронов; в) 15.протонов и 16 нейтронов.

15.Определите количество протонов и количество нейтронов в ядре атома элемента с атомным номером* 10 и нуклонnьiм числом 20~

16.Укажите количество протонов и количество нейтронов, кото­

рые содержатся в ядрах азота-14, кремния-28 и бария-137.

17.Укажите nротонное число элемента, если известно, чт.о его

нуклонвое число 32, а количество нейтронов в яДре 16;

18. В Периодической системе .элементов найдите элементы с атом­

ными номерами 12, 29, 50 и 80 и укажите для каждого количеств'?

электронов, содержащихся в атоме.

19.Назовите элемент, ядро атома которого содержит 21 протон

и24 нейтрона. '

20.Укажите заряд ядра, а также количество протонов; нейтро­

нов и Электронов в атомах изотопов:

а) кислорода ~60, ~7 О и ~8 0;

б) хлора ~~Cl и ~~Cl;

21. Назовите химический элемент, изотопы которого содержат­

ся среди следующих формул:

з7э зsэ з9э 4оэ 4оэ

17 ' 18 ' 19 ' 19 ' 20 •

* АтомнЫй номер (в номенклатуре НЮПАК) или порядковый номер

(в учёбной литературе) равен заряду ЯдРf! атома химического элемента.

8

22.Определлте количество протонов и электронов, содержащихся

вследуюЩих атомах и ионах:

а) Ne, Na+ и F-;

б) Fe, Fe2+ и Fe3+.

23. Опреде,лите заряд ионов, образующихся:

а) nри удалении из атома Al трех электронов;

б) при присоединениИ к атому S двух элек:Гронов.

24•.Какне частицы участвуют в уравненияхследующих ядерных

реакций:

? .

г) ~~Ar + .. .'-t~~C1?

25~Элементы с атомными номерами 98 и больше не встречаются

в природе, их получают искусственно при помощи ядерных реак­

ций. Какие хИмические элементы можно получить в следующих

ядерных реакциях:

i

в) 2::Np -t + ... +-~е;

?

г) 2::u+ 1~N -t + .,. + 4~n?

26. Составьте уравнения· ядерных реакций, если .известно:

а) что пр:И температурах около 108 ·с происходит слияние атом­

ных ядер трития и дейтерия с образованием ядра гелия и нейтрона;

б) прИ соударении нейтронов космического излучения и атомов

азота в верхних слоях атмосферы образуются тритий и ядра гелия;

в) при бомбардировке атомов азота ядрами гелия получают ато­

мы кислород,а и протоны.

9