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

при 195 К)~ в то вре!'tfя как тверды~ диоксид кремнИя (кварц) об_ла-'

дает высокой твердостью и темПературой плавления 1883 К. Какое

строение он имеет?

112. Какую связь называют водородной? Сравните свойства ко­

валентных и водородных свяЗей. Между какими молекулами су­

ществует явно выраженная водородная связь: NНз, АзИз , ИF ,

ИI, И20, С2И50И? -

113. Какое влияние оказывают водоро,дные связи на температу­

ру кипения жидкостей? Какое из веществ в жидком состоянии ки­

пит·при более высокой температуре:

а) Н20 или. И2S.;

б) NИз или РИз;

в) Н20 или NНз?

114. Какую роль играют водородные связи· в образованИи крис­

таллической структуры льда? Какое влияние они оказывают на свой­ ства льда? На. основании каких экспериментальных фактов можно

сделать вывод, что водородные связи сохраняются частично в жид­

кой воде?

1

115. В современных перподических таблицах различным· цветом

изображают символы эЛементов, которые образуют простые веще­

ства, цаходящиеся в газообразном, жидком и твердом состояниях.

Одним цветом изображают пятJ;. элементов- Cs, Fr, Ga, Hg и Br.

Объясните, почему. Назовите изве9тные вам легкоплавкие металлы;.

. 116. Ионные и ковалентные связи характеризуются энергией свя­ зи порядка 400 кДж 1моль . Водородные связи намного слабее;на­

пример, .энергия водородной связи Н---0 равна 20 кДж 1 моль . Од­

нако, водородные связи играют гораздо более важную роль, чем

можно предположить по их энергии. Объясните; почему.

117. Для характерис.тики пространствеиного расположения ато­

мов и ионов в кристаллических решетках используют понятие ко­

ординационного числа. Это число равн9 числу атомов' или ионов, которые являются ближайшими соседями данного атома или иона

в кристаллической решетке. Определите координационное число:

а) атомнрй кристаллической решетки· алмаза; б) ионной. кристал}

лической решетки хлорида натрия. . · r, ·

2f)

10. Атомвые и моле"улярвые массы

Полезны~ соотношения: между единицами физических величин:

118. Химический элемент имеет .два нуклида, ваходвщихсв в

соотношении 9 : 1. Ядро первого нуклида содержит 10 протонов и,

. 10 нейтронов, ядро второго- 10 протонов ·и 12 нейтронов. Вычис­

лите относвтельвую атомную массу элемента.

119. Природвый магний имеет трц нуклида с нукл01щыми чис­ лами 24, 25 и 26 (78,6, 10.1 и 11,3% соответственно). Определите

относительную атомную массу магнии.

120. Природная медь состоит из двух нуклидов: 63 Cu ·и 65 Cu .

Относительная .атомная масса меди 63,5. Каково относительвое со­

держание вук~идов меди в прироДе?

121. Отвосител~вая атомная масса боR.а равна 10,8. Приjюдвый

бор состоит. из двух нуклидов - 10 В и 1 В. Рассчитайте массовую долю вукли~а 11 В в борной кислоте Н3ВО3 •

122. Используя Периодическую систему элементов, запишите зна­ чении атомаой массы и относИтельвой атомной массы дли вод6ро­

да, кислорода· и урана.

.21.

123. Получите значение атомной массы водорода, ~ислорода и

урана в килограммах и граммах.

1 124. Какая частица имеет большую массу:

а) атом .Ne или молекула HF;

б) молекула SiH4 или молекула Q2 ;

в) атом U или молекула С6Н1206?-

125. Вычислите относительные молекулярные массы следующих соединений: а) воды; б) аммиака; в) серной кислоты; г) медного

куnороса CuSO 4 • 5Н20 .

126. Вычислите относительную молекулярную массу, если извест-

но, что отношение чисел атомов в молекуле соответственно равно:

а) С: Н= 2i2;

б) С:Н = 4:4; в) С:_Н "':" 6:6.

127. Углерод образует соединение с водородом, относительная

молекулярная масса которого поч'l'и такая же, как относительная

атомная масса кислорода. Составьте формул_у соединения.

. 128. Атомная масса элемента А в 1,6875 р'аз больше атомной

массы элемента В. Разность относительных масс элементов А и В

равна 11. Используя эти данные, составьте формулу соединения элементов А и В.

129. В природной смеси кислорода стабильны~ нуклидц кисло­

рода находятся в следующем соотношении:

16 О : 17 О : 180 = 2545 : 1 : 5, а их атомные массы равны А,.( нiо) =

.· = 15,9949.14, Ar е7 0)=16,999133 .и Ar(t8 0)=17,999159. Расс~итай­

те естественную атомную массу кислорода.

---,..._ 130. Рассчитайте относительное содержание·протия и дейтерия в ·

природе, если естественная атомная масса водорода- 1,0079, атом­

22

11. Количество вещества и его масса,

молярная масса

Основнан расчетаан фор~ла

М=!!!...

n

Обоакач.екия: М - молярная масса; т - :Масса вещества; n - коли­

чество вещества.

\

181. В странах Древнего Востока сульфид ртути HgS (киноварь) называли кровью дракона. Ее зерна ярко-красного цвета находили в nесчаных отлоЖениях, скаnливающихс.я в русл!J.Х рек. Определи­ те молярную массу сульфида ртути. Как вы объясните 'СПособность

киновари оседать в речном песке?

182. По оценкам астрофизиков, если получить водород в лабора­

тории, то через день он окажется в космическом: пространстве. УГ­

лекислый газ таким свойством не обладает. Объясните, почему.

133. На чашки весов nоложили одинаковые количества ве­ ществ,- поваренной соли и сахара. Поваренная соль - триви­

альное название !_ещества хлорида натрия NaCI, сахарсахаро­

зы, формула которой С12Н22011 • Какое из веществ перевесит?

134. Нариду с красными и желтыми охрами (основой знамени­ тых художественных кращж). существует син.я.я охра - ·вивиангит

состава Fe3 (PO 4) .·8Н20 . Определите молярную массу минерала.

.

2

135. Молярная масса кристаллогидрата состава CuSO4 • nH20 рав­

на 250 г/моль. Сколько молекул водЫ входит в состав кристалло­

гидрата?

136.Определите количество вещества цинка в образце мас­

сой 2,6 г.

137.Определите массу ЙодИда натрии, если количество вещества

138. Рассчитайте молярную массу вещества А, если и~вестно,

что 0,2 моль его имеЮт массу 24 г.

139.Углеводород имеет формулу C11 Hn. Определите n, ~ели из.­ вестно, что 1,5 моль углеводорода имеют массу 117 г.

140.Определите массу сульфата желеаа и воды, содержащихси в

1,2 моль железного купороса FeS04 • 7Н20.

23

141. Какое количество в~щества аммиака содержит 1 л его ра­

створа в воде с массовоЙ долей 30 % и плотностью 0,892 г J мл .

142. Какое числ'о молекул содержится в 200 Г воды? Вычислите

массу одной молекуЛы воды.

143. Среднее содержание в теле человека натрия составляет

0,15%. Содержание хлора также 0,1,5%. Каких атомо.в- натрия

или хлора :- больше в 'l'еле человека?

12. Количество вещества и его объем,

молярnый объем

Основвые расчетвые формулы

V -.объем вещества; V,. - молярный объем.

Nд. = 6,02 ·1023 моль-l ;

vm ·= 22,4 Л/моль= 0,0224 м3fмоль =.22400 см3 fмоль.

144. Сравните ч~сло молекул:

145. Выразите абсолютную массу одной молекулы углекнслог'911•

газа в граммах.

146. Определите число молекул углекислого газа в 1 л воздуха,

если его объемное. содержание составляет О,ОЗ % при· нормальных

условиях.

24

147. Определите массу образца водорода, число молекул водоро­

'да в котором такое -же, как число атомов в слитке золота массой 1

кг.

148. Образец вещества мас<;ой 5,6 Г содержит 6,02 · 1022 молекул.

Определите молЯрную массу вещества. ·

149. Рассчитайте, какой объем при нормальных условиях за- ·

нимают: а) ~00 молекул кислорода; б) 13,44·1023 молекул_кис­

лорода.

150. Рассчитайте, какой объем за{lимает при нормальных усло­

виях смесь, состояЩая из 1~"44 моль кислорода, 1,83 моль азота, 1,13 моль диоксида углерода и 0,60 моль диоксИда серы.

151. Баллон со сжатым водородом вмещает 0.5 кг водорода. Рас-

считайте, какой объем занимает это количество' водорода: .

152. Рассчитайrе\ какое колячество вещества содержит пря нор­

мальнЫ& условиях: а) 1 л; б) 1 м3 любоГо ra:Ja :или любой сме~и

газов.

153. Вычислите количество вещес-rв, содержащяхся в 1 м3 воз­

духа пря нормальных условиях, если состав воздуха (в объемных

долях)- 78% N2 , 21% 0 2 , 1% Ar. Какова масса воздуха при

этих условиях?

154. Какое количество вещества водорода может ·быть получено

при разложении 112 :м3 ~метана (н. у.)? Каiсой объем займет при н. у.

выделивцшйся водород?

155.Средняя :молярная масса воздуха 29 г 1 моль . Чему равна

молярная масса воздуха, содержащего 5 % no .объему водяных паров?

156.Сколько лет потребуется, чтобы nересчитать количество

мtэлекул, содерЖащееся в 1 л:итре воЗдуха (н. у.), е~ли отсчитывать

25

13. Плотность и относительная

nлотность газа

О~иовные расчетные формулы

,157. Во сколько раз легче или тяжелее воздуха: а} водяные пары;

б} углекислый газ; в) сероводород; г} гелий?

158. Какие из перечисленных ниже .газов прц выпускании в воз­

дух поднимаются вверх, а какие - опускаю~ся вниз: бурый газ N0 2 , сернистый газ 802 ·, метан. СН4, водород Н2, хлор CI 2 ?

159.ОтноситеЛьная плотность векоторого газа по водороду рав­ на 14. Рассчитайте его пдотность по воздуху.

160.Какой из двух газов - водород или гелий - вы выберете

.для того, чтобы наполнить им воздушный шар? Как изменится

грузоподъемность воздушного шара при замене водорода на гелий?

Какой из газов - водород или гелий - лег.че и во сколько раз?

Почему воздушные шары заполняют гелием?

161. Вычислите молярные массы: а) метана, плотность по кисло­

162.•·гелиевый воздух• представляет собой смесь одного ~бъема

~ кислорода и четырех объемов гелuя, используется он в медицине,са

также применяе-rся водолааами nри рабоТе на глубине. Вычислите

относительную плотность •гелиевого воздуха• по •обычному в,о~-.

163. Объемные доли водорода и кислорода в смеси cocтaBJЩIQT

соответственно 23 и 77 % . Определите среднЮю плотность этой сы,~и.

26

j!

164. При нормальных условиях масса500 мл газа равна 1,806 г. Определите: ,

а) плотность газа при нормальных условиях;

б) молярную массу газа;

в) относительнуЮ плотность газа по воЗдуху.

165. Относительная плотность газа по водороду равна 22. Вычис-

плотность газа по воздуху, д:Иокснду углерода, гелию и его молеку­

лярную массу. .

168. Средняя плотность по.воздуху газовой смеси, состоящей из

водорQДа и гелия, равна 0,0862. Вычислиtе объемные доли гелия и

водо~ОДа в смеси.

169. Установите химическую формулу газообразного соединения

фосфора; если плотность его ~аров составляет 1,518 г/л (н. у.).

14.' ВыЧисления с использованием

постоянной Авоrадро

170. Вычислите объем, приходящийся на один атом меди n ее

кристаллической решетке, если плотность меди 8,920 Г/см3 ,

171. Выразите абсолютную массу одного атома меди в граммах и

:к:!{лограммах.

'172. Во сколько раз абсолютная масса одного атома меди больше

З'бсолютной массы одноfо атома кислорода? . . .

173. Экспериментально.установлено, что при нормальных ·усло­

БИ'ях в 22,4 л диоксида углерода содержится молекул больше, чем

27

174. Плотность cyxoro ль,ца (твердый ,циоксид углерода) равна

а) его моля:рный объем;

б) объем, приходя:щийся: на одну молекулу.

175. Плотность углекислого газа•при нормальных условиях рав-

176. Кристалл~ металлической меди имеют кубическую элемен­

тарную ячейку, в которой находятся: четыре атома меди, объем

я:чейки равен 4,7 ·10-23 см3 • Плотность меди 8,920 гjсм3 , а моляр­ ная: масса ее аТОЪJО:В - 63,546 г/моль . Вычислите на основе этих

данных постоянную Авогадро.

177. Объемная: доля: радона Rn в воздухе оценивается: велиЧиной

6 ·10-18 %. В RaRoм объеме воздуха содержится: одна молекула

радона при нормальных условия:х? ·

178. Заряд· 1 моль электронов принимают равным 1 F (один Фа­

радей). Рассчитайте значение 1 F, если заряд электрона равен .

1,6022 · 10-19 Кл. · · ·

·179. Термин. •молярная: величинlf• dзначает величину, отнесен­

ную к 1 моль вещества, например, моЛярная масса, молярный объем,

моля:рная: теплоемкость. Как перейти от энергии 1 частицы к энер­

180. Вычислите, в какой массе воды и в какой массе кислорода

содержится по 1025 моЛекул. Дополците условие задачи так, что­

бы можно было рассчитать, в каких объемах кислорода и воды

·содержится: по 25 молекул. Приведите расчет.

181. Газ, масса которого равна 2,59 г, 'занимает объем 2 л. До­

полните условие таким образом, чтобы можно было вычислить мо­ лярную массу газа. Произведите расчет.

· 182. Допустимая: концентрация: вщшлхлорида C2 H3Cl на хими­

ческом предприятии равна 2,05 ·10-6 г/л. Сколько мо.1щкул винил"":

хлорида содержится в одном литре воздуха при такой концентрач:

ции. Какое количество вещества винилхлорида содержится: в одном :

.15. Газовые законы

обоека:чепия: V - объем; Р - давление; Т - температура; n - коли­

чество вещества; т- :масса вещества; М,- молярная масса вещества;

"R - униве,РсаJiьная газовая nостоянная,

R ::: 8, 314 Дж/{К·моль) = 0, 08205 JI,·атм/ (К· моль).

Нормальные условия: О 'С и 1, 013 ·105 Па.,

Нормальное давление: 1,013 ·105 Па = 1 атм = 760 мм рт. ст.

Полезные соотноше~цfя между единицами физичесхих величин: ·

.:: 183. Как изменится объем определенного количества газа при

увеличений давления от 1,013 ·105 Па до 2,026 ·105 Па (темпера­

тура при этом остается nостоянной)?

184. Как Изменится: объем оnределенного количества газа nри

нагреваНИИ ОТ 20 ДО 40 "С nри nОСТОЯННОМ давлении?·

29