- •Сборник контрольных работ по курсу общей химии
- •1. Основные классы неорганических соединений
- •Назовите следующие вещества и укажите, к какому классу химических соединений они относятся:
- •Напишите формулы следующих соединений:
- •Составьте уравнения реакций получения следующих соединений и рассчитайте массы реагентов, необходимых для получения 1 г вещества:
- •1.4. Напишите уравнения соответствующих реакций, учитывая, что другие вещества можно использовать только в качестве катализаторов:
- •1.5. Изобразите графические (структурные) формулы следующих соединений:
- •2. Основные законы химии
- •2.1. Рассчитайте давление в сосуде:
- •2.2. Вычислите эквивалентную массу:
- •2.3. Определите простейшую формулу вещества, если оно содержит (по массе):
- •2.4. Расставьте стехиометрические коэффициенты в приведенных схемах реакций и рассчитайте, какую массу второго реагента нужно взять на 1 г первого, чтобы реакция прошла до конца:
- •Определите, какие продукты и в каком количестве (по массе) получатся при взаимодействии (обратите внимание на избыток одного из реагентов):
- •3. Строение атома и химическая связь
- •3.2. Определите, относится ли данная электронно-ячеечная формула к основному, возбужденному или невозможному состоянию атома, назовите химический элемент и укажите его порядковый номер:
- •Напишите уравнения ядерных реакций:
- •Определите тип гибридизации и пространственное строение следующих молекул и ионов:
- •Объясните с помощью метода молекулярных орбиталей возможность образования следующих молекул и ионов, определите порядок связи, установите, являются ли они диамагнитными или парамагнитными:
- •4. Химическая термодинамика
- •4.1. Пользуясь справочными данными, вычислите тепловой эффект (изменение энтальпии) реакций:
- •4.2. Не производя вычислений, определите знак изменения энтропии в следующих реакциях:
- •4.3. Вычислите изменение свободной энергии Гиббса и определите возможность протекания реакции при стандартных условиях:
- •5. Химическая кинетика и равновесие
- •5.1. Определите порядок реакции и рассчитайте, как изменится начальная скорость гомогенных химических реакций согласно закону действующих масс:
- •5.2. Рассчитайте, как изменится скорость реакции при изменении температуры:
- •5.3. Определите, в каком направлении сместится равновесие гомогенных химических реакций, для оценки влияния температуры на степень смещения химического равновесия рассчитать δн реакции:
- •5.4. Найдите константы равновесия гомогенных химических реакций и исходные концентрации реагентов, если в закрытом сосуде установились следующие равновесные концентрации:
- •6. Растворы
- •6.1. Определите массовую долю (в процентах) и молярную концентрацию раствора, содержащего:
- •6.2. Определите массовую долю (в процентах) и моляльную концентрацию растворов, полученных:
- •6.3. Определите относительное понижение давления пара над раствором, содержащим:
- •6.4. Найдите температуру кипения раствора, содержащего:
- •6.5. Найдите температуру замерзания раствора, содержащего:
- •7. Теория электролитической диссоциации
- •7.2. Определите pH следующих растворов электролитов (изменением объема при смешении растворов пренебречь):
- •7.4. Рассчитайте степень диссоциации в следующих растворах слабых электролитов, пользуясь справочными данными о Ка (для много-основных кислот учитывайте только первую ступень диссоциации):
- •8. Окислительно-восстановительные реакции
- •8.1. Определите степени окисления элементов в веществах:
- •8.2. Укажите, какие атомы окисляются, а какие восстанавливаются в указанных схемах, и определите, как изменяется их степень окисления:
- •8.3. Расставьте коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций ионно-электронным способом:
- •8.4. Определите, в каком направлении протекает реакция в системе, используя справочные данные о стандартных восстановительных потенциалах полуреакций:
- •9. Электрохимические процессы и системы
- •Вычислите электродные потенциалы металлов, находящихся в контакте с растворами их солей заданной концентрации, при 25с:
- •Напишите уравнения электродных реакций на катоде и аноде и вычислите эдс гальванических элементов при 25с, для которых указаны концентрации ионов металла в растворах:
- •Каковы катодные и анодные процессы (угольный анод) при электролизе водного раствора, содержащего смесь солей:
- •9.5. Напишите уравнения, отражающие анодный и катодный процессы при электрохимической коррозии в указанных ниже системах:
- •10. Примеры решения типовых задач
- •11. Примеры задач повышенной трудности
- •Литература
- •Оглавление
- •Издательство «Экоцентр»
11. Примеры задач повышенной трудности
11.1
(Всероссийская олимпиада среди технических вузов, 1999 г.) Негашеную известь получают в шахтных печах, загружая в них шихту, состоящую из смеси угля с известняком. В каком соотношении следует смешать эти вещества, чтобы процесс протекал без подвода тепла извне? При расчете необходимо учесть, что потери теплоты составляют 40%.
11.2
(Всероссийская олимпиада среди технических вузов, 1999 г.) При коррозии железа, покрытого кадмием, в кислой среде работает гальванический элемент:
Fe | 0,1 М Fe2+, 1 М HCl | Cd
Определить, как изменится ЭДС гальванического элемента вследствие поляризации электродов, если концентрация ионов Fe2+ возросла до 0,15 моль/л и перенапряжение водорода составляет 0,08 В ((Fe2+/Fe) = –0,44 В). Написать процессы, происходящие на аноде и на катоде, показать характер поляризационных кривых.
11.3
(олимпиада КГТУ, 1999 г.) Ученые обнаружили параллельную Вселенную, в которой некоторые физические законы отличаются от нашей Вселенной. Так, там выполняются принцип запрета Паули, правила Гунда и Клечковского, но электроны подчиняются следующим ограничениям на квантовые числа:
n> 0;l= 0, 1, …, (n – 1);m= +1 или –1;s= +1/2 или –1/2.
Какие порядковые номера имеют в параллельной Вселенной первые два «инертных газа»?
11.4
(олимпиада КГТУ, 1999 г.) Граната Ф1 состоит из оболочки массой 300 г и заряда тринитротолуола (C7H5N3O6) массой 80 г. Теплота взрыва ТНТ составляет 4190 кДж/кг, взрыв происходит без доступа воздуха. В кинетическую энергию осколков (средняя масса осколка 10 г) переходит 0,1% энергии взрыва.
Запишите уравнения реакций взрыва и горения ТНТ. На какую максимальную высоту поднимется осколок, если он взлетает вертикально, а сопротивление воздуха пренебрежимо мало?
11.5
(Республиканская олимпиада школьников, 1998 г.) Д.И. Менделеевым была предложена формула для расчета теплового эффекта сгорания угольного и нефтяного топлива:
Qp = 81C + 246H – 26(O – S) [ккал/кг],
где Qp— удельная рабочая теплота сгорания теплота топлива, определенная при условии, что вода, образовавшаяся при сгорании топлива и влага, содержавшаяся в топливе, полностью сконденсированы, С — массовая доля углерода в топливе (выраженная в %), Н — массовая доля водорода, О — массовая доля кислорода, S — массовая доля серы.
а.Используя формулу Менделеева, рассчитайте удельную рабочую теплоту сгорания эталонной смеси, соответствующей бензину с октановым числом 92 (плотность смеси, а также плотности ее компонентов равны 0,69 г/см3).
б.Расчет по формуле Менделеева менее точен, чем расчет теплоты реакции по термохимическим уравнениям, однако в промышленности она используется до сих пор. Объясните, почему.
11.6
(Соросовская олимпиада школьников, 1999 г.) Соединение X, образованное элементами № 1 и 7, реагирует с соединениемY, образованным элементами № 7 и 8.
1. Напишите возможные уравнения реакций (не более 5).
2. Какая пара X–Yбольше всего подходит для использования в качестве ракетного топлива? Обоснуйте Ваш ответ.
Литература
Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии. В 2-х т. — М.: Мир, 1982. — Т. 1. 652 с.; Т. 2. 620 с.
Зайцев О.С. Общая химия. Состояние веществ и химические реакции. — М.: Химия, 1990. — 352 с.
Общая химия // под ред. Е.М. Соколовской, Г.Д. Вовченко, Л.С. Гузея. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. — 726 с.
Коровин Н.В. Курс общей химии — М.: Высш. шк., 2003.-557 с.
Харин А.Н., Катаева Н.А., Харина Л.Т. Курс химии — М.: Высш. шк., 1983. — 511 с.
Лучинский Г.П. Курс химии — М.: Высш. шк., 1985. — 416 с.
Фролов В.В. Химия — М.: Высш. шк., 1986. — 540 с.
Курс химии / Под ред. Г.А.Дмитриева, Г.П. Лучинского, В.И. Семишина. — 2-е изд., испр. — Т. 1. — М.: Высш. шк., 1972. — 309 с.
Курс химии / Под ред. И.В. Кротова и К.А.Дулицкой — Т. 2. — М.: Высш. шк., 1971. — 208 с.
Глинка Н.Л. Общая химия. — Л.: Химия, 1986. — 703 с.
Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. — Л.: Химия, 1983. — 264 с.
Справочник химика, Т. 1–6. — Л: Химия, 1963–1967 гг.
Химическая энциклопедия. Т. 1–5. – М.: Сов. энциклопедия, 1969–1971 гг.
Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии — Киев: Наукова думка, 1974. — 992 с.
Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии — М.: Химия, 1971. — 456 с.
Гордон А., Форд Р. Спутник химика. — М.: Мир, 1976. — 544 с.
Рябин В.А. Термодинамические свойства веществ: Справочник — Л: Химия, 1977. — 389 с.
Химия: Справочное руководство. // Пер. с нем. — Л: Химия, 1975. — 576 с.
Мини-справочник по общей химии. — Казань: Экоцентр, 1997. — 54 с.
Практикум по общей химии // под ред. А.Н. Глебова — Казань: Экоцентр, 2003 — 88 с.
Курс лекций по общей химии // под ред. редакцией проф. А.Н. Глебова. – 3-е изд., перераб. и доп. – Казань: «Экоцентр», 2005. — 134 с.