Слета Л.А.,Черный А.В., Холин Ю.В. 1001 задача по химии с ответами, указаниями, решениями
.pdfЛ.А. Слета
А.В. Черн.ый
Ю.В. Хол.ин.
1001
задача .
по химии
с отв~тами,
указаниями,
решениями
•ИЛЕКСА•
•РАНОК•
Москва-Харьков
2005
ББК 74.265.7
С47
Р е ц е н з е н т ы:
декан естественно-географического фа:культета
Нежйнс:кого педаrогического института им Н.В. Гоголя, канд. хим. наук, доцент И.И. Kov.epza,· учитель-методист Академической гимназии М 45
г. Харькова, Соросов~кий учитель, председатель методического объЕщинени.я учителей химии
Дзержинского района г. Харькова Т.М. Гран.JСин.а
Слета Л.А., Черный А.В., Холив Ю.В.
С47 101 задача по химии с ответами, указаниями,
решениями.-М: Илекса, 2005.-368 с.
ISBN 5-89237-122-0
В сборнике nредставлены задачи с решениями по общей, иеор гаиической и органической химии. По сложиости они делятся ва три группы: типовые: для классов с углубленным изученнем хи- ·
мии; конкурсвые и олимпициые. Задачи сгруппированы по отно
сительно самостоятельным тематическим ра;1делам. Логика по-
.стро~ни.я задачника соответствует приватой в школьном курсе
последовательности введени~ понятий и nредсrавлевия сведений,
Вместе с тем, значите.fiьное внимание уделево вопросц, смежным
с программвым материалом.
Пособие предназначено длЯ учащихся Общеобразовательных
школ, лицеев, гимназий, абитуриентов, а также учителей химии.
ввк 74.265.7
|
©Слета Л.А., Черный' |
А.В., |
|
Холии Ю.В., 1998 |
|
|
©НИЦ •Ранок•, 2000 |
|
ISBN 5-89237-122-0 |
© 000 •Илекса•, 2004 |
|
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
звано заnолнить существующий проб.ел. |
'. |
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,
содержащиеся: в такой энциi<лопедии? |
· · |
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.
.м |
Тривиальщ~Iе названия |
.м |
|
Химическая номенклатура |
|
||
пjп |
п/п |
|
|
||||
1 |
Белый мьпnьяк |
|
1 |
NaOH- гидроксид натрия. |
|
||
2 |
БертоЛетова солЬ |
|
2 |
СаО - |
оксид кальЦия |
|
|
3 |
Бура |
|
3 |
AgN0 3 - |
нитрат серебра |
|
|
4 |
Бур~й газ |
|
4 |
Na2 S04 ·1ОН20- декагидрат |
- |
||
|
|
|
|
сульфата натрия |
|
||
5 |
Веселящий газ |
|
5 |
NH 4Cl- хлорид аммония |
|
||
6 |
Глауберова соль |
|
6 |
NaN0 3 - · нитрат натрия |
|
||
7 |
Едкий натр |
|
7 |
KNO 3 - нИтрат калия |
|
||
8 |
Известь г_ашеная |
|
8 |
As2 0 3 - |
оксид мышьяка (III) |
|
|
9 |
Известь негашеная |
|
9 |
80 2 - |
диоксид серы |
|
|
10 |
Известь хлорная |
|
10 |
Са(ОН)2- гидроксидкальция |
|
||
11 |
Ляnис |
|
11 |
803 - |
триоксид серы ~ |
|
|
12 |
.Нашатырный сnирт |
|
12 |
Na2 B40 7 ·10H20 - декагидрат |
|
||
|
|
|
|
тетрабората натрия |
|
||
13 |
Нашатырь |
|
13 |
HF - |
фторов~дород (раствор в воде) |
||
14 |
Плавиковая кислота |
|
14 |
К2СО3 - 'карбонат калия. |
|
||
15 |
Поташ |
|
15 |
КСЮ3 - хлорат (V) калИя |
|
||
16 |
Селитра натриевая · |
|
16 |
N20---,- оксид диазота |
|
||
17 |
Селитра калиевая |
|
17· |
N0 2 - , диоксид азота |
|
||
18 |
Сернистый газ |
|
18 |
HCl ~ хлороводород (раствор в. воде) |
|||
19 |
Серный ангищ,тд |
' |
19 |
NH 3 ·H20 - раствор аммиака в.воде |
|||
|
|||||||
20 |
Сода кальцинированная |
20 |
Ca(Cl0)2 - |
гицохлорит каЛЬЦJ!Я, |
|
||
|
|
|
|
яли хлорат (1) кальция |
|
||
21 |
Сода nищевая (питьевая) |
21 |
HgC1 |
2 - |
' |
|
|
хлорид ртути (11) |
|
||||||
22 |
Соляная кислота |
|
22 |
СОмонооксид углерода |
|
||
23 |
Сулема |
|
23 |
со2диоксид углерода |
|
||
24 |
Угарный газ |
|
24 |
NаНСО3 - .гидрокарбонат натрия |
|
||
25 |
'Углекислый газ |
|
25 |
Na2 C03 - |
карбонат натрия |
|
6
-10: В таблице слева приаедены названия распространенных ~и
нера.лов. Поставьте в соотве1<ствие их химические формулы.
Нr |
·Минералы |
Нr |
Состав |
|
|
п/п |
П/П |
|
|||
|
|
|
|
||
1 |
Апатит |
|
1 |
Са3(РО4)2 |
|
2 |
Бишофит |
|
2 |
СаСО3 |
|
3 |
Гипс |
|
3 |
MgCl 2·6H20 |
|
4 |
Доломит |
|
4 |
HgS |
|
5 |
Железняк магнитный |
|
5 |
MgC0 3 |
|
6 |
Железняк бурый |
|
6 |
CaS0 4 ·2Н20 |
|
7 |
Железняк красный |
|
7 |
Fes2 |
|
8 |
Кальцит, мел, мрамор |
|
8 |
MgC0 3 ·CaC03 |
|
9 |
Каменная соль |
|
9 |
CuFeS2 |
|
10 |
Киноварь |
|
io |
, Fe3 0 4 |
|
11 |
_Колчедан меднЬJй, халькопирит |
н |
Fe20 3 ·nH20 |
' |
|
,.12 |
Колчедан серный, колчедан железный, |
12 |
Fe20 3 |
|
|
.:;. |
nир~т |
|
|
|
|
13 |
Криолит |
|
13 |
NaCl |
|
14 |
Магнезит |
- |
14 |
KCl·NaCl, |
|
|
|
||||
15 |
Малl!,хит |
|
15 |
ЗСа3(РО4 ) 2 ·.Са(ОН)2 |
|
16 |
Сильвинит |
|
16 |
Mg0·Al 20 3 |
|
17 |
Флю~,>р:ит |
|
17 Na3 AIF6 |
|
|
18 |
Фосфорит· |
|
18 |
(Cu0Ff)2 C03 |
|
|
- |
|
|
3Са3(РО4}2·CaF2 |
|
19 |
Фтораnатит |
|
19 |
||
20 |
Шпинель |
|
20 |
CaF2 |
|
· 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;
в) магния |
24мg,, |
2sмg и |
2бмg . |
|
12 |
12 |
12 |
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:
а) |
226R |
a-t |
222R |
? . |
|||||
88 |
|
|
|
86 |
|
n + ... ' |
|||
|
234 |
|
|
|
234 |
|
? . |
||
б) |
90 |
Th-t |
91 |
Ра + ••. , |
|||||
в) |
38К |
|
38А |
r |
|
? . |
|||
19 |
|
-t1s |
|
|
+ •·· |
? .
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:
а) |
23su |
1· |
1 . |
92 |
+on -t + · ··' |
||
б) |
239 |
? . |
о • |
92 U |
-t + ••. |
+ - te' |
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