Ананева Сборник тестов и задач по курсу кхимии 2014
.pdf25.Рассчитайте концентрацию глюкозы C6H12O6 (массовую долю в %) в растворе, изотоничном крови. Осмотическое давление крови 7,8 атм. Температура 36,6 С. Универсальная газовая постоянная R равна 0,082 л атм/моль К. Плотность раствора примите равной 1 г/мл.
26.Растворы глюкозы и хлорида натрия имеют одинаковые осмотические давления. Как относятся друг к другу молярные концентрации этих веществ в данных растворах?
27.Определите молярную массу гемоглобина, если известно, что осмотическое давление раствора гемоглобина, содержащего 0,2 г гемоглобина в 20 мл раствора при 25 С составляет 383,97 Па.
28.Определите активность электролитов (концентрация
электролитов 0,01 моль/л): а) NaCl, CaCl2; б) KMnO4, UO2SO4; в) K2Cr2O7, Th(SO4)2; г) ThCl4, [Cu(NH3)4]Cl2; д) [Cu(NH3)4]SO4, AlCl3. Для расчета используйте уравнение первого приближения теории Дебая–Хюккеля.
29.Какое количество NaOH потребуется для осаждения Al(OH)3 из 1 моля двойной соли KAl(SO4)2?
30.Молекулярная формула соли CrCl3 5H2O, координационное число хрома равно 6. Вычислите, какой объем 0,1 моль/л
раствора AgNO3 понадобится для осаждения внешнесферного хлора, содержащегося в 200 мл 0,01 моль/л раствора комплексной соли.
31.Определите, чему равны заряды комплексных ионов, степени окисления и координационные числа комплексообразователей в
соединениях K4[Fe(CN)6] и K3[Fe(CN)6]. Напишите уравнения диссоциации этих соединений в водных растворах.
32.Вычислите (в %) степень диссоциации по первой ступени комплексного иона [Ag(CN)2]- в 0,001 моль/л растворе
K[Ag(CN)2], если константа нестойкости первой ступени равна
1,4 10-20.
33.Для электролитов различного валентного типа (КА, К2А и К3А) ПР = 10-20. Оцените, в какой последовательности увеличивается растворимость этих солей.
34.Составьте уравнения гидролиза следующих соединений: EuC2, CeC2, CaH2, Cl2, SO2Cl2.
71
35.Cмешиванием 25 мл 0,01 моль/л раствора бромида калия и 20 мл 0,008 моль/л раствора нитрата серебра получен золь бромида серебра. Напишите формулу мицеллы, определите знак заряда частицы золя.
36.Приведены электролиты и пороги коагуляции некоторого золя,
ммоль/л: NaNO3, 250; Mg(NO3)2, 20; Fe(NO3)3, 0,5.
Определите, какие ионы перечисленных электролитов являются коагулянтами, как заряжены частицы золя.
37.Вычислите значения электродного потенциала водорода: а) в чистой воде;
б) в 0,05 моль/л растворе H2SO4 ( = 1 ); в) в 0,05 моль/л растворе КОН ( = 1 );
г) в 0,02 моль/л растворе СН3СООН (КД(СН3СООН) = 1,8.10-5);
д) в 0,02 моль/л растворе NH4OH (КД(NH4OH) = 1,7.10-5).
Также вычислите ЭДС концентрационного гальванического элемента, составленного из двух водородных электродов − стандартного и помещенного в раствор указанной концентрации.
38.Составьте из двух электродов гальванический элемент. Напишите уравнения реакций на катоде и аноде, а также суммарное уравнение токообразующей реакции. Используя значения стандартных электродных потенциалов, рассчитайте ЭДС:
а) ZnSO4 Zn, CuSO4 Cu; б) AgNO3 Ag, Cu(NO3)2 Cu; в) FeCl3 Fe, CuCl2 Cu; г) ZnCl2 Zn, NiCl2 Ni;
д) AuCl3 Au, ZnCl2 Zn.
39.Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах при
электролизе водного раствора CuCl2 при рН =0. Катод и анод – графит. Значения перенапряжений выделения H2, O2, и Cl2 на электродах возьмите из таблицы Приложения 11.
40.Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах при электролизе водного раствора NaCl. Значения перенапряжений
выделения H2, O2, и Cl2 на электродах возьмите из таблицы Приложения 11.
41.Железо, погруженное в разбавленный раствор соляной кислоты, растворяется медленно. Изменится ли скорость растворения, если железо находится в контакте с медью или с цинком?
72
Напишите схемы происходящих процессов электрохимической коррозии.
42.Приведите уравнения химических реакций, которые могут быть использованы для разделения соединений тория (IV) и гадолиния (III), исходно находящихся в водном растворе.
43.Какие химические реакции могут быть использованы для разделения соединений скандия и лантана?
44.Приведите примеры химических рекций, которые можно использовать для разделения соединений урана (VI) и тория, урана (VI) и лантана.
45.Приведите примеры химических рекций, которые можно использовать для разделения соединений церия (IV) и лантаноидов, европия (III) и лантаноидов.
46.Какие процессы можно использовать для отделения соединений урана (VI) от примесей соединений железа (III) и редкоземельных элементов? Напишите уравнения реакций.
47.Можно ли выделить лантаноиды в виде металлов электролизом водных растворов? Какие реакции используют на практике для выделения этих металлов в чистом виде?
48.Используя протонную теорию кислот и оснований Бренстеда,
укажите сопряженные пары кислот и оснований в реакциях:
а) HCl + H2O = H3O+ + Cl-; б) NH3 + H2O = NH 4 + OH-;
в) CO 32 |
+ H2O = HCO 3 + OH-; |
г) CH3COO- + HCl = CH3COOH + Cl-; д) HF + H2O = F- + H3O+.
49.В приведенных реакциях укажите, какое вещество является
кислотой Льюиса, а какое основанием Льюиса:
а) Al3+ + H2O = AlOH2+ + Н+;
б) [FeF6]3- + 6CN- = [Fe(CN)6]3- + 6F-; в) 4NH3 + Cu2+ = [Cu(NH3)4]2+;
г) BF3 + F- = [BF4]- ;
д) AuCl3 + Cl- = [AuCl4]-.
73
50.Допишите уравнения реакций. Уравняйте окислительновосстановительные реакции с использованием метода электронного баланса:
а) Li+O2
Na+Cl2
Rb+H2O
K+H2SO4(конц) H2S↑+…
Na2O2+CO2
б) Na+O2
Rb+Br2
Li+H2O
Na+HCl
Li2O+P2O5
в) Rb+O2
K+H t
2
Na+H2O
Li+HBr Li2O+ N2O5
г) K+O2
Li+H t
2
K+H2O
Na+H2SO4(разб)
Li2O+SO3
д) Na+H t
2
Li+Br2
K+H2O
Rb+HCl
K2O4+CO2
51.Допишите уравнения возможных реакций. Уравняйте окислительно-восстановительные реакции с использованием метода электронного баланса. Объясните невозможность
74
протекания некоторых реакций, рассчитав их ЭДС по значениям электродных потенциалов окислителя и восстановителя:
а) Ag+O2 Cu+HCl
Ag+HNO3(разб.) Au+3HCl(конц.)+HNO3(конц.) AgCl+ NH4OH(изб.) (КЧ=2)
б) Cu+O t
2
Ag+H2O
Cu+H2SO4 (конц)
Ag+Cl t
2
AgNO3+Na2S2O3 (КЧ=2)
в) Ag+O2+H2S
Cu+H2O
Au+HNO3(конц.)
Ag+H2SO4 (конц.)
AuCl3+HCl(изб.) (КЧ=4)
г) Cu+Cl2
Au+H2SO4 (разб.)
Ag+H2SO4 (конц.)
Cu+HNO3(разб.)
AgBr↓+Na2S2O3 (КЧ=2)
д)Au+Cl t
2
Au+H2SO4 (конц) Ag+HNO3(разб.) NO+… Ag+HCl
CuSO4 + NH4OH(изб.) (КЧ=4)
52.Какие новые изотопы образуются при распаде следующих изотопов:
а) при β--распаде 146 C ; |
177 N ; 93 Li ; |
219 F |
|
б) при β+-распаде 19 Ne ; 13 N ; |
8 B ; 17 F |
||
10 |
7 |
5 |
9 |
в) при -распаде 10 B ; |
226 Ra ; |
238 U ; 232 T h. |
|
5 |
88 |
92 |
90 |
|
75 |
|
|
IV.ТИПОВЫЕ УРАВНЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
1.Допишите уравнения реакций получения оксидов, гидроксидов, кислот и солей:
а) оксидов |
|
|
|
|
|
окисление простых веществ: |
Тh + O2 ; C + O2 ; |
||||
окисление сложный веществ: |
FeS + O2 ; |
CH4 + O2 ; |
|||
|
|
|
|
|
t |
разложение гидроксидов и солей: |
Sc(OH)3 ; |
||||
t |
Y2(C2O4)3 |
t |
|
|
t |
La2(CO3)3 ; |
; |
Cu(NO3)2 ; |
|||
б) гидроксидов |
|
|
|
|
|
взаимодействие щелочных металлов |
Na + H2O ; |
||||
и их оксидов с водой: |
|
|
К2О + Н2О ; |
электролиз растворов хлоридов щелочных металлов: NaCl ; взаимодействие щелочей с солями: Fe2(SO4)3 + NaOH ;
(NH4)2Fe(SO4)2 + NaOH ;
в) кислот
взаимодействие ангидридов с водой: SO3 + H2O ;
P2O5 + H2O ;
вытеснение сильной кислотой слабой из ее солей:
Na2SiO3 + H2SO4 ;
реакция нейтрализации: КОН + HNO3 ; взаимодействие кислот с основаниями или амфотерными
оксидами: K2O + HClO4 ;
Al2O3 + H2SO4 ; |
|
г) солей |
|
взаимодействие кислот с солями: |
CuCl2 + H2S ; |
взаимодействие двух солей: |
AgNO3 + NaCl ; |
|
FeCl3 + KCN КЧ = 6; |
|
AgBr + Na2S2O3 КЧ =2; |
взаимодействие щелочей с кислотными или амфотерными |
оксидами и гидроксидами: Ba(OH)2 + SO2 ; NaOH + WO3 ; Al2O3 + NaOH ;
76
|
KOH + Cr(OH)3 КЧ=6; |
|
д) солей |
|
|
взаимодействие основных оксидов с кислотными или |
||
амфотерными: |
СаО + SiO2 ; |
|
|
Al2O3 + K2O ; |
|
взаимодействие металлов с неметаллами: La + Cl2 ; |
||
взаимодействие металлов с кислотами: |
Сu + H2SO4 (конц) ; |
|
|
|
Sc + H2SO4(разб) ; |
взаимодействие металлов с солями: |
Fe + CuSO4 . |
|
2. Какие соли образуются при следующих взаимодействиях: |
||
а) Ва(ОН)2 + Н3РО4 ; |
б) CuSO4 + NH4OH КЧ=4; |
|
La(OH)3 + H2SO4 ; |
AgBr + Na2S2O3 КЧ =2; |
|
Th(OH)4 + HCl ; |
AlOHSO4 + H2SO4 ; |
|
Ca(OH)2 + H3PO4 избыток ; |
KOH + H3PO3 ; |
|
Na3[Cr(OH)6] + HCl ; |
Y(OH)3 + H2SO4 . |
3.Напишите уравнения реакций гидролиза следующих cединений в молекулярной и ионно-молекулярной формах:
а) CeC; PBr5; CrOHCl2; K2S; Fe2(CO3)3; б) EuC2; LiH; Cu(NO3)2; Na2HPO4; Al2S3; в) CeC2; NaH; KCN; ThCl4; Cr2S3;
г) CaH2; PCl3; UCl6; Pb(NO3)2; CuCO3; д) CoCl2; CaH2; ZrBr4; Al2(CO3)3; Na2S.
4. Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионно-
молекулярной формах. Объясните влияние среды на восстановление ионов марганца:
KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 ; KMnO4 + KI + H2O ; KMnO4 + K2SO3 + KOH .
5.Допишите уравнения реакций, расставьте коэффициенты, укажите, какую роль играет в каждом случае Н2О2:
а) PbS + H2O2 ; |
в) I2 + H2O2 HIO3 +…; |
HOCl + H2O2 HCl + …; |
K2Cr2O7 + H2O2 + H2SO4 ; |
б) KMnO4 + H2O2 +H2SO4 ; |
|
H2S + H2O2 H2SO4 +…. |
|
|
77 |
6.Допишите окислительно–восстановительные реакции, протекающие в растворе, расставьте коэффициенты, рассчитайте Gо реакции с использованием стандартных окислительновосстановительных потенциалов, определите направление процессов:
а) |
K2Cr2O7 + SnSO4 + H2SO4 Sn(SO4)2 +…; |
|
|
FeSO4 + KClO3 |
+ H2SO4 KCl + …; |
|
PbO2 + HCl PbCl2 + …; |
|
б) |
KBr + KMnO4 + H2SO4 Br2 + …; |
|
|
FeSO4 + KClO3 |
+ H2SO4 KCl + …; |
|
Ce(OH)4 + HCl CeCl3 + …; |
|
в) |
K2Cr2O7+ HCl(конц.) Cl2 + …; |
|
|
Zn + HNO3(разб.) NH4NO3 + …; |
|
|
MnSO4 + Br2 + NaOH MnO2 + …; |
|
г) |
KMnO4 + KI + H2SO4 I2 + …; |
|
|
HNO2 + Na2Cr2O7 + H2SO4 HNO3 + …; |
|
|
H2O2+ K2Cr2O7 + H2SO4 O2 + …; |
|
д) |
KMnO4 + HCl Cl2 + …; |
|
|
KMnO4 + Zn + H2SO4 MnSO4 + …; |
|
|
UO2SO4 + Zn + H2SO4 U(SO4)2 + …. |
7.Напишите полное и ионно-молекулярное уравнения реакций комплексообразования. Напишите в общем виде выражения для
расчета Go этих реакций, а также для константы нестойкости комплексного иона:
а) CuSO4 + NH4OH ... |
КЧ = 4; |
|
Hg(NO3)2 + KI ... |
КЧ = 4; |
|
б) Fe(OH)2 + KCN ... |
КЧ = 6; |
|
AgCl + KCN ... |
КЧ = 2; |
|
в) Fe(SCN)3 + KF ... |
КЧ = 6; |
|
Zr(OH)4 + KF ... |
КЧ = 6; |
|
г) UO2SO4 + Na2CO3 ... |
КЧ = 6, CO 32 – бидентатныйлиганд; |
|
AgNO3 + Na2S2O3 ... |
КЧ = 2, S2O 32 – монодентатныйлиганд; |
|
д) Th(SO4)2 + Na2C2O4 ... КЧ = 8, |
С2О 42 – бидентатныйлиганд; |
|
Th(SO4)2 + K2CO3 ... |
КЧ = 8, |
CO 32 –бидентатныйлиганд. |
|
78 |
|
8.Напишите уравнения реакций, протекающих при образовании золей, и схему построения золей. В избытке взяты ионы электролита, который указан первым исходным реагентом:
а) KI + AgNO3 ; |
б) K4[Fe(CN)6] + ZnSO4 ; |
|
AgNO3 + KI ; |
AlCl3 + Al(OH)3 ; |
|
в) K4[Fe(CN)6] + Th(SO4)2 ; г) KAuO2 + Au ; |
||
FeCl3 + Fe(OH)3 ; |
Na2S + Cd(NO3)2 |
|
д) KBr + Pb(NO3)2 ; |
|
|
Pb(NO3)2 + KBr . |
|
|
V. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ |
||
|
|
СОЕДИНЕНИЙ |
|
s-элементы I группы |
|
Н2 +Cl2 ; |
LiH + H2O |
|
t |
; |
K2SO4 + HClO4 |
H2 + Li |
||
K2O2 + CO2 ; |
H2O2 + SO2 |
|
t |
; |
H2O2 + Cl2 |
C + H2O |
||
|
d-элементы I группы |
|
Cu + H2O |
; |
CuCl2 + NaOH ; |
Cu + O2 + HCl ; |
Cu(OH)2 + HCl ; |
|
AgNO3 + NaOH ; |
СuSO4 + H2O ; |
|
CuCl2 (p-p) |
; |
(СuOH)2CO3 ; |
|
электролиз |
t |
Au + HCl + HNO3 NO + ... |
КЧ = 4; |
|
Ag + O2 + NaCN + H2O … |
КЧ = 2; |
|
AgBr + Na2S2O3 … |
КЧ = 2; |
|
CuSO4 + NH4OH … |
КЧ = 4. |
|
|
d-элементы III группы |
|
t |
|
t |
YF3 + Mg … ; |
La2(CO3)3 … ; |
|
La + H2O … ; |
t |
|
Sc(OH)3 … ; |
||
|
|
79 |
Sc +H2SO4(разб.) … ; |
|
|
t |
|
|
|||
Y2(C2O4)3 …; |
|
|||||||
Y(OH)3 + NaOH … |
; |
LaCl3 |
+ HF … ; |
|||||
La(NO3)3 + Na2CO3 …. ; |
YCl3 |
+ H2C2O4 …. ; |
||||||
Sc(OH)3 + NaOH(конц) |
t |
КЧ = 6; |
|
|
||||
…. |
|
|
||||||
ScCl3 +NH4F … |
|
КЧ = 6. |
|
|
||||
|
|
p-элементы IV группы |
|
|
|
|
||
t |
|
|
|
|
|
t |
|
|
Si + O2 … |
; |
|
|
Si + Mg |
…. |
|
|
|
t |
|
|
|
t |
|
|
|
|
SiO2 + C … |
; |
|
|
SiH4 |
…. |
|
|
|
GeO2 + HCl … ; |
|
GeCl4 + H2O …. |
|
|||||
t |
|
|
|
SiO2 + HF …. |
|
|
||
GeO2 + H2 … |
; |
|
|
|
||||
|
|
t |
|
|
|
t |
|
|
Si + NaOH +H2O2 … |
; |
SiO2 + NaOH …. |
||||||
Si +HNO3 + HF … |
|
КЧ = 6; |
|
|
|
|||
Ge+ NaOH +H2O2 … |
|
КЧ = 6; |
|
|
|
|||
|
|
f-элементы (актиноиды) |
|
|
|
|
||
t |
|
|
|
|
|
t |
|
|
Th + O2 …. |
|
; |
|
UF6 + H2 |
…. |
; |
||
t |
|
|
|
ThO2 |
|
t |
|
|
U + O2 …. |
|
; |
|
+ Ca …. ; |
||||
t |
|
|
|
ThCl4 + H2O |
t |
|
||
UC2 + H2O …. |
; |
|
|
…. ; |
||||
U3O8 +MnO2 + H2SO4 …. ; |
|
|
|
|
|
|||
UO2SO4 +Zn + H2SO4 …. ; |
|
|
|
|
|
|||
U(SO4)2 + KF …. |
|
КЧ = 6; |
|
|
||||
UO2SO4 +Na2CO3 …. |
|
КЧ = 8; |
|
|
||||
ThOCl2 +Na2CO3 …. |
|
|
|
|
|
|
||
Th(C2O4)2 + (NH4)2C2O4 …. |
КЧ = 8; |
|
|
|||||
UO2(NO3)2 +K4[Fe(CN)6] …. |
|
|
|
|
|
|||
(NH4)2U2O7 + (NH4)2CO3 +H2O …. |
КЧ = 8; |
|
|
|||||
Th(SO4)2 + NH4F ….. . |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|