Химия. Решебник

Протекающая реакция:

NаCl +AgNO3 =AgCl↓ +NаNO3. AgF в воде растворим. Значит, осадок – это AgCl.

M(AgCl) = 143,5 г/моль; ν(AgCl) =ν(NаCl) = 28,7/143,5 = 0,2 моль;

M(NаCl) = 58,5 г/моль; m(NаCl) = m(КCl) = 58,5·0,2 = 11,7 г; ω(NаCl) = ω(КCl) =11,7/200 = 5,85%.

Задание 6. Установить соответствие между названием вещества и классом (группой) неорганических соединений, которому оно принадлежит.

Ответ: 1–Б; 2–А; 3–В; 4–Г.

Решение

Сульфат натрия Na2SO4 – средняя соль – Б; гидрокарбонат натрия NaHCO3 – кислая соль – А; гидроксохлорид кальция CaOHCl – основная соль – В; Сульфат аммония калия NH4KSO4 – двойная соль – Г.

Задание 7. Фосфорная кислота не взаимодействует с:

Ответ: 3) медью.

Решение

Медь как металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжений правее водорода не взаимодействует со слабой фосфорной кислотой.

Задание 8. Гидроксид алюминия проявляет амфотерные свойства при

31

Решение

Гидроксид алюминия как амфотерное вещество, реагирует как с кислотами, так и основаниями:

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O;

Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4].

Задание 9. Пропусканием 33,6 л (н.у.) хлороводорода через раствор, содержащий 2,5 моль гидроксида натрия, можно получить количество вещества

Решение

Протекающая реакция:

HCl + NaOH = NaCl +H2O.

ν HCl 33,622,4 1,5 моль; ν (NaOH) = 2,5 моль.

Из стехиометрииреакций можем написать:

ν (NaCl) =ν(NaOH) = 1,5 моль.

Задание 10. Путем обжига 165 г мела было получено 86 г оксида кальция. Каковамассоваядоля(%) карбонатакальциявмеле?(ответокруглитьдоцелых).

1) 72; 2) 85; 3) 91; 4) 95.

Ответ: 3) 91.

Решение

Протекающая реакция:

СаСО3 = СаО + СO2↑.

M(СаСО3) = 100 г/моль;

M(СаО) = 56 г/моль;

ν CaO 8656 1,5 моль.

Из стехиометрии реакций можем написать: ν(СаСО3) =ν(СаО) = 1,5 моль; m(СаСО3) = 1,5·100 = 150 г;

ω CaCO3 150 100 91моль. 165

32

Задание 11. Какой объем (н.у.) угарного газа образуется при сплавлении

Ответ: 1) 2,24 л.

Решение

Запишем протекающую реакцию:

СаО + 3С = СаС2 + СO↑.

M(СаО) = 56 г/моль; Аr(С) = 12;

ν CaO 11,256 0,2моль;

ν C 3,612 0,3 моль.

Найдем избыток и недостаток реагирующих веществ с учетом стехиометрических коэффициентовирассчитаем повеществу,находящемуся в недостатке.

Кокс находится в недостатке, расчет ведем по нему.

νCO 3ν CO 0,3 0,1моль;

3 3

V(СО) = 0,1·22,4 = 2,24 л.

Задание 12. Число молекул осадка, полученного взаимодействием раство-

ров, содержащих 20,4 г сульфида аммония и 130 г ацетата свинца равно: 1) 1,505·1023; 2) 1,806·1023; 3) 3,01·1023; 4) 4,515·1023.

Ответ: 2) 1,806·1023.

Решение

Протекающая реакция:

(NH4)2S + (CH3COO)2Pb =PbS↓ + 2CH3COONH4. M((NH4)2S) = 68 г/моль;

M((CH3COO)2Pb) = 325 г/моль;

M(PbS) = 239 г/моль;

M((CH3COO)2Pb) = 154 г/моль.

33

Найдем избыток и недостаток реагирующих веществ в реакции с учетом стехиометрических коэффициентов, и расчет поведем по веществу, находящемуся в недостатке.

Сульфида аммония в реакции 0,3 моля, ацетата свинца 0,4 моля. Они реагируют в эквимольных количествах, значит расчет надо вести по сульфиду аммония. Из реакции видно, что:

ν(PbS) =ν((NH4)2S) = 0,3 моль.

Вспомним, что число Авогадро (NA) равно 6,02·1023 молекул в одном моле вещества. Оттуда, можем написать:

N(PbS) =ν(PbS)·NA = 0,3·6,02·1023 = 1,806·1023.

Решение

Найдем объем, занимаемый 16 г кислородом при н.у. М(О2) = 32 г/моль;

ν O2 1632 0,5моль;

V(О2) = 0,5·22,4 = 11,2 л.

Воспользуемся уравнением газового состояния:

P0 V0 P1 V1 .

T0 T1

Примем к сведению, что

Ро = 1 атм; Vo = 11,2 л; To = 273К; Р1 = 4 атм; T1 = 273 + 39 = 312 К.

Подставим эти значения в уравнение:

V1 PP0 VT0T1 ; 1 0

V1 1 11,2 312 3,2 л.

4 273

34

Задание 14. Масса воды, необходимая для растворения хлороводорода, образующегося при сильном нагревании 149 г хлорида калия с избытком концентрированной серной кислоты для получения 25 %-ного раствора соляной кислоты,

m(Н2О) = 292 – 73 = 219 г.

Задание 15. Смешали 2 моля оксида алюминия, 3 моля гидроксида натрия и 4 моля карбоната калия. Какой объём (мл) 20 %-ной соляной кислоты (плотностью 1,1 г/мл) может вступить в реакцию с 181 г такой смеси? (ответ приве-

Ответ: 3) 953,95.

Решение

Протекающие реакции:

Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O;

NaOH + HCl = NaCl +H2O;

CaCO3 + 2HCl =CaCl2 +H2O + CO2↑.

Сначала надо вычислить массы вступивших в реакции исходных веществ. M(HCl) = 36,5 г/моль;

M(Al2O3) = 102 г/моль; m(Al2O3) = 102·2 = 204 г.

35

С204 г Al2O3 в реакцию вступит хлороводорода: ν(HCl) = 2ν(Al2O3)·6 = 12 моль;

m(HCl) = 36,5·12 = 438 г. M(NaOH) = 40 г/моль; m(NaOH) = 40·3 = 120 г.

С120 г NaOH в реакцию вступит хлороводорода: ν(HCl) =ν(NaOH)·3 = 3 моль; m(HCl) = 36,5·3 = 109,5 г.

M(CaCO3) = 100 г/моль; m(CaCO3) = 100·4 = 400 г.

С400 г CaCO3 в реакцию вступит хлороводорода: ν(HCl) = 2ν(CaCO3)·4 = 8 моль;

m(HCl) = 36,5·8 = 292 г.

Суммарно в реакции вступили:

m(Al2O3 +NaOH + CaCO3) = 204 + 400 + 120 = 724 г; m(HCl) = 438 + 109,5 + 292 = 839,5 г.

Таким образом,724 г смеси веществ реагируют с 839,5 г HCl, что позволяет составить пропорцию:

724 г смеси веществ реагируют с 839,5 г HCl;

181 г смеси веществ реагируют с x г HCl.

х 181 839,5 209,875г HCl. 724

Масса 20 %-ного раствора HCl будет:

m раствораHCl 209,8751 100 1049,345 г. 20

Объем раствора будет:

V 1049,3451,1 953,95 мл.

Задание 16. При обработке 3,4 г дюралюминия (сплав алюминия, магния и меди) избытком соляной кислоты образовалось 4,088 л водорода при нормальных условиях и нерастворимый осадок массой 0,1 г. Определить массовую до-

Ответ: 4) 95,3.

36

Решение

С соляной кислотой не реагирует медь, его масса равна: m(Cu) = 0,1 г.

Масса магния и алюминия в смеси будет: m(Mg+Al) = 3,4 – 0,1 = 3,3 г.

Запишем протекающие реакции:

2Mg + 2HCl =MgCl2 +H2↑; 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑; М(Mg) = 24 г/моль; М(Al) = 27 г/моль.

Обозначим через «х» массу магния в смеси с алюминием, через «y1» – объем выделяемого им водорода при н.у.

Тогда, можно составить пропорцию:

24 г Mg выделяют 22,4 л H2;

х г Mg выделяют y1 л H2.

у1 22,424лх.

Масса алюминия в смеси с магнием будет равна: (3,3 – х). Обозначим объем выделяемого водорода при н.у. как «y2».

Для алюминия, с учетом стехиометрических коэффициентов, можно составить пропорцию:

2·27 г Al выделяют 3·22,4 л H2; (3,3 – х) г Al выделяют у2 л H2.

х = 0,06 г – это масса магния в смеси; M(Al) = 3,3 – 0,06 = 3,24 г.

ω Al 3,24 100 95,3%. 3,4

37

Задание 17. Газ, полученный при разложении 49,2 г нитрата кальция, смешали в замкнутом сосуде с другим газом, образовавшимся при действии избытка водного раствора гидроксида натрия на 13 г цинка. Смесь газов взо-

ν(O2) =ν((Ca(NO3)2) = 0,3 моль; M(Zn) = 65 г/моль;

ν(Zn) = 13/65 = 0,2 моль; ν(H2) =ν(Zn) = 0,2 моль.

Найдем избыток-недостаток в реакции (3):

H2 :O2 0,22 :0,31 0,1:0,3.

Водород в недостатке (0,2 моля), он прореагирует полностью с образованием 0,2 моля воды:

ν(H2О) =ν(H2) = 0,2 моль; M(H2О) = 18 г/моль; m(H2О) = 0,2·18 = 3,6 г.

Задание 18. Правильно ли будет сказать об оксиде железа (III)? А. Оксид железа (III) проявляет только окислительные свойства. Б. Оксид железа (III) является амфотерным оксидом.

Ответ: 3) верны оба суждения.

38

Решение

Оксид железа (III) проявляет только окислительные свойства, т. к. находится в высшей степени окисления и может только уменьшить степень окисления, также оксид железа (III) является амфотерным оксидом, потому что взаимодействует с кислотами как основный оксид:

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O (здесь он проявляет основные свойства), и взаимодействует со щелочами как кислотный оксид:

Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O (здесь он проявляет кислотные свойства).

Задание19. Вкакомрядупроисходит усилениекислотныхсвойствоксидов?

Решение

Усиление кислотных свойств оксидов имеет место в ряду

P2O5 →SO3 →Cl2O7.

39

V. МЕТАЛЛЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ

Задание 1. При обработке сплава железа с углеродом массой 10 г избытком раствора хлороводородной кислоты выделился водород объемом 3,92 л (н.у.).

Ответ: 2) 2 %.

Решение

С раствором хлороводородной кислоты реагирует железо: Fe + 2HCl →FeCl2 +H2↑;

ν H2 3,2222,4 0,175моль; ν(Fe) =ν(H2) = 0,175 моль; Ar(Fe) =56.

m(Fe) = 56·0,175 = 9,8 г.

Задание 2. При реакции магния массой 0,96 г с галогеном образовался галогенид магния массой 3,8 г. Какой галоген был взят?

где Г – галоген.

Ar(Mg) = 24.

ν Mg 0,9624 0,04 моль;

ν(Mg) =ν(MgГ2) = 0,04 моль.

M MgГ2 0,043,8 95 г/моль.

Масса двух атомов галогена 95 – 24 = 71 г. Это хлор (по 35,5 г/атома).

40