Химия [РТФ, Ваганова, 1 семестр] / Методички / Задания для самостоятельной работы по курсу химии
.pdfЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО КУРСУ ХИМИИ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ
Часть 1.
Ульяновск
2008
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО КУРСУ ХИМИИ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ
Методические указания по химии для студентов всех специальностей
Часть 1.
Издание второе, переработанное и дополненное
Составитель Е. Н. Калюкова
Ульяновск
2008
УДК 546 (076)
ББК 24 я7
3-15 3-15 Задания для самостоятельной работы по курсу химии: Основные понятия и
некоторые законы химии. Часть 1.
Методические указания по химии для студентов всех специальностей. - 2-е изд., перераб. и доп. / сост. Е.Н.Калюкова. - Ульяновск: УлГТУ, 2008.- 52 с.
Настоящие методические указания составлены в соответствии с программой по химии для нехимических технических вузов.
Данные методические указания предназначены для студентов первых курсов нехимических специальностей вузов и призваны развивать самостоятельную работу студентов, помогут студентам глубже усвоить некоторые разделы химии, такие как: классы неорганических соединений; основные понятия и законы; способы выражения состава растворов и их взаимные пересчеты; жесткость воды и ее умягчение.
Методические указания содержат программный материал и перечень заданий для самостоятельной работы студентов. Все задачи для самостоятельного решения имеют несколько вариантов, что позволяет использовать пособие для организации индивидуальной самостоятельной работы студентов и для проведения текущего
контроля знаний.
УДК
546(076)
ББК 24 я7
Рецензент:
Доктор технических наук, профессор В.М. Николаев ( Ульяновский государственный технический университет)
Одобрено секцией методических пособий научно-методического совета университета
Учебное издание
Задания для самостоятельной работы по курсу химии. Основные понятия и некоторые законы химии
Часть 1
Составитель КАЛЮКОВА Евгения Николаевна
Подписано в печать 25.12.2007. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 3,03. Тираж 200 экз. Заказ 236
Ульяновский государственный технический университет 432027, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, д. 32.
Типография УлГТУ, 432027, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, д. 32.
©Е. Н. Калюкова, составление. 1999
©Е. Н. Калюкова, составление, 2008, с изм.
©Оформление. УлГТУ, 2008
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................... |
4 |
1. КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ............................ |
5 |
2.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ...................................... |
11 |
3.ЭКВИВАЛЕНТ И ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ, ОТНЕСЕННЫЕ К |
|
ЭКВИВАЛЕНТУ. ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ.......................................... |
20 |
4.РАСТВОРЫ. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВА РАСТВОРОВ И |
|
ИХ ВЗАИМНЫЕ ПЕРЕСЧЕТЫ.................................................................. |
26 |
5.ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ И ЕЕ |
|
УМЯГЧЕНИЕ................................................................................................ |
44 |
ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................ |
49 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК......................................................... |
52 |
Введение
На современном этапе перед высшей школой стоит задача повышения уровня подготовки специалистов по фундаментальным наукам, к числу которых относится и химия. Знание законов химии необходимо инженеру, чтобы более здраво рассуждать о тех современных проблемах, которые касаются науки и промышленности и грамотно их решать. И при этом не наносить вреда окружающей среде.
Настоящие методические указания составлены в соответствии с программой курса " Химия" для нехимических специальностей технических вузов и призваны развивать самостоятельную работу студентов, так как в последнее время центр тяжести в процессе обучения переносится именно на самостоятельную работу. Методические указания содержат программный материал и перечень заданий для самостоятельного решения и проведения текущего контроля знаний студентов по темам:
1.Классы неорганических соединений.
2.Основные понятия химии и законы химии.
3.Эквивалент и физические величины, отнесенные к эквиваленту. Закон эквивалентов.
4.Растворы. Способы выражения состава растворов и их взаимные пересчеты.
5. Жесткость воды. Определение жесткости воды и ее умягчение.
Внутри каждой темы имеется ряд заданий, которые нумеруются путем добавления цифры к номеру темы. Каждое задание имеет шестнадцать вариантов, номера которых определяются двумя цифрами: 01, 02, 03 и т.д. Следовательно, каждый студент в подгруппе будет иметь свое индивидуальное задание.
Решение задач - признанное средство развития мышления. Простейшие вычисления имеют большое значение для усвоения основных понятий химии, служат средством закрепления химических законов и теорий. Выполнение заданий и решение задач является одним из способов учета знаний и проверки умений, полученных в процессе изучения данной темы, а также воспитывает самостоятельность в работе. Решение задач расширяет кругозор, позволяет установить связь химии с другими предметами, особенно с физикой и математикой. А также позволит подготовиться к сдаче письменного экзамена по химии.
I.Классы неорганических соединений
Классификация неорганических веществ. Простые и сложные вещества. Простые вещества - металлы, неметаллы, вещества с амфотерными свойствами, благородные газы. Сложные вещества - оксиды, гидроксиды (кислоты и основания), соли.
Оксиды. Группы оксидов - основные, кислотные, амфотерные. Номенклатура, химические свойства, получение.
Гидроксиды. Группы гидроксидов - кислотные (кислоты), основные (основания) и амфотерные. Номенклатура кислот и оснований. Химические свойства и получение.
Соли. Группы солей - средние, кислые, основные, двойные, смешанные. Номенклатура солей, их химические свойства и получение.
Варианты контрольных заданий для самостоятельного решения
1.1.Какие свойства (металлические, неметаллические или амфотерные) должны быть характерны для данных элементов:
Вариант |
Элементы |
Вариант |
Элементы |
01 |
Железо, фосфор |
09 |
Кальций, хлор |
02 |
Натрий, углерод |
10 |
Селен, барий |
03 |
Стронций, азот |
11 |
Бром, цинк |
04 |
Сера, медь |
12 |
Бериллий,кислород |
05 |
Магний, мышьяк |
13 |
Бор, цезий |
06 |
Олово, углерод |
14 |
Хром, кремний |
07 |
Алюминий, кремний |
15 |
Свинец, йод |
08 |
Литий, кислород |
16 |
Серебро, теллур |
а) Какие степени окисления наиболее устойчивы и характерны для приведенных в таблице элементов?
б) Составьте эмпирические формулы оксидов, образуемых этими элементами. Назовите их.
в) Какие свойства (основные, кислотные или амфотерные) проявляют окси-
ды? Напишите уравнения реакций, подтверждающие свойства оксидов
1.2. Определите, к какому классу неорганических соединений относятся указанные ниже в таблице вещества. Назовите их, укажите степень окисления атомов элементов, образующих эти соединения.
Вари- |
|
|
Вещества |
|
|
ант |
|
|
|
|
|
01 |
Fe(N03)3 |
H2Se |
Ga(OH)3 |
Pb02 |
NaHC03 |
02 |
HC1O |
S02 |
A12S3 |
Cr(OH)3 |
ZnOHC1 |
03 |
HF |
K3P04 |
Se03 |
Co(OH)2 |
A1(HS04)3 |
04 |
Si02 |
H2Se03 |
Mn(OH)2 |
Na2HP04 |
BaS04 |
05 |
H2S |
C02 |
LiN03 |
RbOH |
K2HP04 |
06 |
Na2S |
H2SO4 |
A1203 |
FeOHCl2 |
Cd(OH)2 |
07 |
NaHS03 |
Ca3(P04)2 |
Mg(OH)2 |
CuO |
HCIO3 |
08 |
H2Cr207 |
so3 |
Na3P04 |
Cu(OH)2 |
A10HS04 |
09 |
CrCl3 |
Pb(OH)2 |
H3As04 |
Fe203 |
(CuOH)2C03 |
10 |
NaHS04 |
Cul2 |
P203 |
H2Te03 |
Ni(OH)2 |
11 |
SrO |
K2Cr207 |
Ca(HC03)2 |
Be(OH)2 |
H3B03 |
12 |
Н2СЮ4 |
Na20 |
Fe(OH)2 |
Mg(H2P04)2 |
NH4C1 |
13 |
A12(S04)3 |
HC104 |
(ZnOH)2S04 |
N203 |
Ba(OH)2 |
14 |
NaN02 |
As2S3 |
Sn(OH)2 |
Al(OH)2Cl |
H2Se04 |
15 |
HMn04 |
PbS04 |
Ca(OH)2 |
Sn02 |
Mg(HC03)2 |
16 |
Mn2O7 |
HN03 |
CuCl2 |
Ca(HS04)2 |
Bi(OH)3 |
|
|
|
|
|
1.3. Напишите эмпирические и графические формулы соединений. Приведите примеры реакций, в результате которых может быть получено данное вещество.
Вариант |
Вещества |
|
01 |
Фосфат кальция |
Гидроксосульфат цинка |
02 |
Дигидроксохлорид алюминия |
Карбонат кальция |
03 |
Алюминат натрия |
Гидрокарбонат магния |
04 |
Сульфат висмута(Ш) |
Гидроксокарбонат магния |
05 |
Нитрат меди(И) |
Гидроксосульфат железа(П) |
06 |
Дихромат калия |
Дигидрофосфат кальция |
07 |
Сульфит магния |
Гидроксонитрат меди(И) |
08 |
Арсенат натрия |
Гидрофосфат кальция |
09 |
Хромат серебра(1) |
Гидросульфат алюминия |
10 |
Нитрат бария |
Гидроксохлорид железа(Ш) |
11 |
Силикат натрия |
Гидроксокарбонат меди |
12 |
Сульфат хрома(Ш) |
Перхлорат бария |
13 |
Селенат натрия |
Гидроксосульфат кобальта(П) |
14 |
Хлорат калия |
Гидроксосульфат цинка |
15 |
Цинкат натрия |
Гидросульфит бария |
16 |
Перманганат калия |
Дигидроксохлорид хрома(Ш) |
1.4. Выведите:
а) формулы оксидов, отвечающих приведенным ниже гидроксидам; б) формулы гидроксидов, отвечающих указанным ниже оксидам. Назовите соответствующие гидроксиды и оксиды.
Вари- |
Гидроксиды |
Оксиды |
ант |
|
|
01 |
HNO2, Ве(ОН)2, H2Cr2O7 |
Li2O , Mn2O3, C12O7 |
02 |
Cu(OH)2, НМпO4, La(OH)3 |
Fe2O3, N2O5, CrO3 |
03 |
H2S2O7, Sn(OH)2, НСIO4 |
CaO , GeO2, N2O3 |
04 |
Ва(ОН)2, H3AsO4 , H2MnO4 |
CO2, FeO , SeO3 |
05 |
HCIO,Fe(OH)3,H4SiO4 |
Na2O , As2O5, PbO |
06 |
HNO3, Cr(OH)3, H3SbO4 |
La2O3, P2Os, Rb2O |
07 |
HNO3, Cr(OH)3, H3SbO4 |
Cr2O3, SeO3, Br2O |
08 |
H2SiO3, Ca(OH)2, HPO3 |
SeO2 , ZnO , P2O3 |
09 |
Fe(OH)2, HIO , H2TeO3 |
Ga2O3, K2O , MnO3 |
10 |
Pb(OH)2 , H2GeO3, H4P2O7 |
SrO , As2O3, C12O7 |
|
|
|
11 |
H2MoO4 , CsOH , H3PO4 |
NiO , SnO2 , Re2O7 |
12 |
HReO4, Co(OH)2, H2SO4 |
Cs2O, WO3, SiO2 |
13 |
H2W04 , HBrO , Mg(OH)2 |
CoO , A12O3, Sb2O5 |
14 |
H3AsO3, Ga(OH)3, H2SO3 |
Bi2O3, Re2O7, BaO |
15 |
H2B4O7, H2CO3, Cd(OH)2 |
SO2, Mo03, ln203 |
16 |
H2TeO4, Mn(OH)2, Ga(OH)3 |
B2O3, MnO2, Tc2O7 |
1.5.С помощью уравнений химических реакций покажите, как можно реализовать приведенную схему:
1.6.Основываясь на приведенной схеме, подберите два простых вещества, исходя из которых, можно получить два различных по свойствам оксида, взаимодействие которых друг с другом приведет к образованию соли.
1.7. Представьте соли, приведенные в таблице, как результат взаимодействия двух оксидов.
Вари- |
Вещество |
Вари-ант |
Вещество |
ант |
|
|
|
01 |
Силикат натрия |
09 |
Цинкат калия |
02 |
Хромат калия |
10 |
Алюминат натрия |
03 |
Сульфат алюминия |
11 |
Фосфат магния |
04 |
Фосфат кальция |
12 |
Сульфат марганца(П) |
05 |
Карбонат магния |
13 |
Селенат лития |
06 |
Сульфат меди(П) |
14 |
Сульфат железа(Ш) |
07 |
Манганат калия |
15 |
Карбонат кальция |
08 |
Бериллат натрия |
16 |
Арсенат натрия |
1.8. Основываясь на приведенной схеме, подберите пару элементов (простых веществ), исходя из которых, можно получить два гидроксида (кислоту и основание), взаимодействие которых между собой приводит к образованию соли.
1.9. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Вари- |
Цепочка превращений |
ант |
|
01 |
Zn → ZnCl2 → Zn(OH)2 → ZnSO4→Na2[ Zn(OH)4] → ZnCl2 |
02 |
Mg → Mg(NO3)2 → Mg(OH)2 → MgOHCl → MgCl2 → Mg3(PO4)2 |
03 |
СаСОз → CaO → Ca(OH)2→CaC03 →Ca(HCO3)2 → CO2 |
04 |
P → P2O5 →H3PO4 → CaHPO4 →Ca3(PO4)2 |
05 |
Al → Na[ Al(OH)4] → A12(SO4)3 → Al(OH)3 →A12O3 → A1C13 |
06 |
Na → Na2O2 →NaOH → Na2SO4 →NaCl →Na |
07 |
Fe →FeSO4 → Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → Fe(OH)2Cl → FeCl3 |
08 |
Fe → FeCI2 → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 → FeOHSO4 →Fe2(SO4)3 |
09 |
Cu → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → ( CuOH)2SO4 → CuSO4 → CuCl2 |
10 |
S → A12S3 → H2S →SO2 → SO3 → A12(SO4)3 |
11 |
Pb → Pb(NO3)2 → Na2[ Pb(OH)4] → Pb(CH3COO)2 → PbCl2 |
12 |
Sn → Na2[Sn(OH)4] → SnCl2 → (SnOH)Cl → Sn(OH)2 → SnSO4 |
13 |
Al → A12(SO4)3 → К[А1(ОН)4] → A1C13 → Al(OH)3 →A12O3 |
Вари- |
Цепочка превращений |
ант |
|
14 |
Zn → Zn(NO3)2 → K2[Zn(OH)4] → ZnCl2 → Zn(OH)2 → ZnO |
15 |
Be → Na2[Be(OH)4] → BeSO4 → (BeOH)2SO4 → Be(OH)2→ BeCl2 |
16 |
Ca→ Ca(NO3)2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CaCl2 → Ca(OH)2 |
17 |
Zn → ZnSO4 →Zn(OH)2 → ZnO → Na2ZnO2→ZnCl2 |
18 |
Cr → CrCl2 → CrCl3 → Cr(OH)3 → NaCrO2 → Na2CrO4 |
19 |
A12O3 → A1C13 → K[Al(OH)4] → A12(SO4)3 → Al(OH)3 → A12O3 |
20 |
Sn → Sn(NO3)2 → Na2[Sn(OH)4] → SnCl2 → Sn(OH)2 → SnSO4 |
21 |
FeS2 → SO2 → Na2SO3 →Na2SO4 →NaCl → AgCl |
22 |
Ca → Ca(OH)2 → CaO → CaCO3→ Ca(NO3)2→ CaSiO3 |
23 |
Be → BeSO4 → Be(OH)2 → BeO → Na2[Be(OH)4 → BeCl2 |
24 |
Cu → Cu(NO3)2 → CuO → CuSO4 → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 |
25 |
Fe → FeS → FeCl2 → FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 |
26 |
SiO2 → Si → Mg2Si → SiH4 → SiO2-→Na2SiO3 |
27 |
Pb → Pb(CH3COO)2 → Pb(OH)2 → Na2[Pb(OH)4] → Pb(NO3)2 |
28 |
Cu(NO3)2 → CuO → Cu →CuSO4 →Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 |
29 |
NH4C1 → NH4NO3 → NH3 → NO → NO2 →HNO3 →Fe(NO3)3 |
30 |
C2H5OH → CO2 →Na2CO3 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CaCO3 |
31 |
Fe2O3 → Fe → Fe(NO3)3 →Fe(OH)3 → FeCl3 →FeCl2 |
32 |
Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → Fe(NO3)3 → Fe2O3 |
33 |
Ca → CaSO4 → CaCO3 → CaO → Ca(OH)2 → CaCl2 → Ca3(PO4)2 |
34 |
Pb → K2[Pb(OH)4] → Pb(NO3)2 → PbO→ Na2PbO2→Pb(NO3)2 |
1.10. С какими из указанных веществ будет реагировать:
а) разбавленная серная кислота
|
|
|
Вари- |
|
|
Вещества |
||
|
|
|
ант |
|
|
|
|
|
|
|
|
01 |
|
|
CuO , Сu , Mg , Си(ОН)2, НС1, SO2 , ВаС12 , KNO3 |
||
|
|
|
02 |
|
|
ZnO, NaCl, Ве(ОН)2, Fe , Ag , CO2, Pb(NO3)2 , CaO |
||
|
|
|
03 |
|
|
Cr(OH)3, K2CO3, Ca , SiO2, HBr, Na2S , Ag , MgO |
||
|
|
|
04 |
|
|
P2O5, Cd, CaO, H2SeO4, Ba(NO3)2, Mg(OH)2, KC1, Mg(HCO3)2 |
||
|
|
|
05 |
|
|
SiO2, A12O3, SrCl2 , NaNO3, Al, Fe(OH)2, NO2 , K2COs |
||
б) раствор гидроксида калия |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вари- |
|
|
Вещества |
|
||
|
|
ант |
|
|
|
|
|
|
|
|
06 |
|
Al, Fe , Fe2O3, A12O3 , Zn(OH)2, CoCl2 , NaCl, Fe2(SO4)3 |
|
|
||
|
|
07 |
|
Pb , Ni, PbO , NiCl2, BaCl2, CO2, Sn(OH)2, Na2O |
|
|
||
|
|
08 |
|
Zn , Cu(NO3)2 , NaNO3, Mg , MgO , Al(OH)3, SO3, NaCl |
|
|
||
|
|
09 |
|
Fe(OH)3, Zn(OH)2, CuCl2, AL(NO3)3, CaO , SiO2 , Ba , Sn |
|
|
||
|
|
|
||||||