Неорганическая химия. Сборник задач для самостоятельной работы

2.61.0,7 г металла вытеснили из кислоты 1,12 л водорода (н.у.). Определите эквивалент металла.

2.62.3 г элемента соединяются с 1,4 л кислорода (н.у.). Определите эквивалент элемента.

2.63.Определите массу металла с эквивалентом 12, которая необ- ходима для реакции с 22,4 л кислорода (н.у.).

2.64.Металл массой 3,2 г вытесняет из кислоты 4 л водорода (н.у.). Определите эквивалент металла.

2.65.При сгорании 2,3 г металла образуется 3,1 г его оксида. Оп- ределите эквивалент металла.

2.66.Определите массу оксида, полученного при окислении 18 г металла, имеющего эквивалент, равный 9.

2.67.Определите объем водорода (л, н.у.), который выделится при растворении в соляной кислоте 0,45 г металла, эквивалент ко- торого равен 20.

2.68.Определите объем кислорода (л, н.у.), который необходим для окисления 6 г магния, эквивалент которого равен 12.

2.69. При взаимодействии 20 г металла с кислотой выделилось 5,6 л водорода (н.у.). Определите эквивалент металла.

2.70.Определите эквивалент хрома в его оксиде, содержащем 52 % масс. хрома.

2.71.Определите эквивалент железа в его оксиде, содержащем 70 % масс. железа.

2.72.На нейтрализацию 9,8 г ортофосфорной кислоты израсходо- вано 8 г гидроксида натрия. Вычислите эквивалент ортофос- форной кислоты в этой реакции.

2.73.На нейтрализацию 0,95 г фосфористой кислоты израсходова- но 1,3 г гидроксида калия. Вычислите эквивалент фосфори- стой кислоты в этой реакции.

2.74.На нейтрализацию 7,8 г гидроксида алюминия израсходовано 7,3 г соляной кислоты. Вычислите эквивалент гидроксида алюминия в этой реакции.

2.75.На нейтрализацию 11,6 г гидроксида титана (IV) израсходо- вано 12,6 г азотной кислоты. Вычислите эквивалент гидро- ксида титана (IV) в этой реакции.

2.76.При восстановлении в токе водорода 18,2 г оксида ванадия получено 9 г воды. Определите степень окисления ванадия в оксиде.

11

2.77.При восстановлении в токе водорода 8,7 г оксида марганца получено 3,6 г воды. Определите степень окисления марганца в оксиде.

2.78.При восстановлении в токе водорода 7,6 г оксида хрома по- лучено 2,7 г воды. Определите степень окисления хрома в ок- сиде.

2.79.При восстановлении в токе водорода 4,5 г оксида вольфрама получено 0,9 г воды. Определите степень окисления вольф- рама в оксиде.

2.80.При восстановлении в токе водорода 1,51 г оксида олова по- лучено 0,36 г воды. Определите степень окисления олова в оксиде.

2.81.К раствору, содержащему 0,1 моль сульфата железа (IΙ), до- бавили избыток раствора едкого натра. Определите массу выпавшего осадка.

2.82.К раствору, содержащему 0,2 моль нитрата серебра, добавили избыток раствора бромоводородной кислоты. Определите массу выпавшего осадка.

2.83.Определите объем (л, н.у.) водорода, который выделится при растворении порошка цинка массой 6,54 г в серной кислоте.

2.84.Определите объем (л, н.у.) водорода, который выделится при растворении железа в растворе, содержащем 36,5 г соляной кислоты.

2.85.Определите массу алюминия, который прореагировал с соля- ной кислотой, если в результате реакции выделилось 2,8 л (н.у.) водорода.

2.86.К раствору, содержащему 2,45 г серной кислоты, добавили раствор, содержащий 4,88 г хлорида бария. Определите массу выпавшего осадка.

2.87.К раствору, содержащему 9 г нитрата серебра, добавили рас- твор, содержащий 3 г хлорида натрия. Определите массу вы- павшего осадка.

2.88.К раствору, содержащему 34 г хлорида меди (II), добавили раствор, содержащий 18 г едкого натра. Определите массу выпавшего осадка.

2.89.К раствору, содержащему 20,5 г нитрата цинка, добавили раствор, содержащий 9,8 г сульфида натрия. Определите мас- су выпавшего осадка.

12

2.90.К раствору, содержащему 10 г хлорида железа (IΙ), добавили раствор, содержащий 15 г гидроксида калия. Определите мас- су выпавшего осадка.

2.91.Определите объем (л, н.у.) диоксида углерода, который необ- ходимо пропустить через раствор, содержащий 12 г едкого натра, для получения кислой соли.

2.92.Определите объем (л, н.у.) диоксида серы, который необхо- димо пропустить через раствор, содержащий 10 г едкого ка- ли, для получения кислой соли.

2.93.Определите объем (л, н.у.) сероводорода, который необходи- мо пропустить через раствор, содержащий 16 г едкого натра, для получения кислой соли.

2.94.Через раствор, содержащий 19,8 г нитрата меди (IΙ), пропус- тили 2,84 л (н.у.) сероводорода. Определите массу выпавшего осадка.

2.95.Определите объем аммиака (л, н.у.), который должен прореа- гировать с избытком хлороводорода для получения 10,7 г хлорида аммония.

2.96.К раствору, содержащему 4,5 г хлорида кальция, добавили раствор, содержащий 4,1 г ортофосфата натрия. Определите массу полученного осадка.

2.97.Определите объем хлора (л, н.у.), который потребуется для хлорирования 50 г смеси железа и меди. Массовая доля меди в смеси составляет 40 %.

2.98.При термическом разложении карбоната кальция получено 4,48 л газа (н.у.). Определите массу карбоната кальция, под- вергнутого разложению, если доля примесей в нем составляет

5 %.

2.99.В избытке соляной кислоты растворили 12 г магния и 13 г

цинка. Определите объем (л, н.у.) выделившегося водорода. 2.100. Смесь порошков алюминия и меди общей массой 30 г раство-

рили в соляной кислоте. При этом выделилось 5,6 л газа (н.у.). Определите содержание меди (%) в смеси.

13

3. ТЕРМОХИМИЯ

Укажите, для какого из перечисленных веществ стандартная эн- тальпия образования не равна нулю. В ответе приведите номер пе- риода Периодической системы, в котором находится соответствую- щий элемент.

3.1.Al(к), Au(к), O2(г), I2(г), Br2(ж)

3.2.Hg(ж), Mg(ж), Br2(ж), I2(к), C(графит)

3.3.O2(г), Hg(ж), Cl2(ж), Br2(ж), I2(к)

3.4.H2(г), N2(г), Cl2(г), Br2(г), He(г)

3.5.F2(г), O2(г), O3(г), Cl2(г), Ar(г)

3.6.Cu(к), F2(к), I2(к), C(графит), Zn(к)

3.7.Hg(к), I2(к), Zn(к), B(к), Fe(к)

3.8.O(г), He(г), Cl2(г), H2(г), Xe(г)

Укажите, для какого из перечисленных веществ стандартная эн- тальпия образования равна нулю. В ответе приведите номер группы Периодической системы, в которой находится соответствующий элемент.

3.9.Au(ж), Hg(ж), Ti(ж), Pb(ж), Cl2(ж)

3.10.Na(ж), Mg(г), Al(к), Sn(ж), F2(к)

3.11.Fe(ж), Br2(ж), N2(ж), K(ж), O2(ж)

3.12.O3(г), O(г), Ag(к), S(монокл.), H2(ж)

3.13.S(ромб.), C(алмаз), Hg(к), I2(г), Br2(г)

3.14.C(графит), Fe(ж), Au(ж), Ar(ж), Hg(к)

3.15.O(г), N(г), Hg(г), Cl2(г), O3(г)

Из предложенных термохимических уравнений выберите уравне- ние реакции, соответствующее стандартной энтальпии образования получающегося вещества. В ответе укажите номер выбранного урав- нения.

3.16.1) 2Fe(к) + 3Cl2(г) = 2FeCl3(к)

2)Fe(к) + 3/2Cl2(г) = FeCl3(к)

3)Fe(OH)3(к) + 3HCl(р) = FeCl3(р) + 3H2O(ж)

3.17.1) Zn(к) + H2SO4(р) = ZnSO4(р) + H2(г)

2)Zn(OH)2(к) + H2SO4(р) = ZnSO4(р) + 2H2O(ж)

3)Zn(к) + S(ромб.) + 2O2(г) = ZnSO4(к)

3.18.1) 3Ca(к) + H3PO4(р) = Ca3(PO4)2(к) + 3H2(г)

2)3Ca(OH)2(к) + 2H3PO4(р) = Ca3(PO4)2(к) + 6H2O(ж)

3)3Ca(к) + 2P(белый) + 4O2(г) = Ca3(PO4)2(к)

14

3.19.1) Al(к) + 3HCl(р) = AlCl3(р) + 3/2H2(г)

2)2Al(к) + 3Cl2(г) = 2AlCl3(к)

3)Al(OH)3(к) + 3HCl(р) = AlCl3(р) + 3H2O(ж)

4)Al(к) + 3/2Cl2(г) = AlCl3(к)

3.20.1) N2O5(к) + H2O(ж) = 2HNO3(р)

2)4NO2(г) + O2(г) + 2H2O(ж) = 4HNO3(р)

3)1/2N2(г) + 1/2H2(г) + 3/2O2(г) = HNO3(р)

3.21.При взаимодействии 2 моль металлического кальция и 44,8 л водорода (н.у.) выделилось 368 кДж теплоты. Определите эн- тальпию образования гидрида кальция СаН2 (кДж/моль).

3.22.При взаимодействии 0,5 моль магния с избытком ромбиче- ской серы выделилось 173 кДж теплоты. Определите энталь- пию образования сульфида магния (кДж/моль).

3.23.При взаимодействии 1 моль азота и 3 моль водорода выдели- лось 92 кДж теплоты. Определите энтальпию образования аммиака (кДж/моль).

3.24.При взаимодействии 1 моль водорода и 1 моль фтора выде- лилось 535 кДж теплоты. Определите энтальпию образования фтороводорода (кДж/моль).

3.25.При взаимодействии 2 моль водорода и 2 моль хлора выдели- лось 368 кДж теплоты. Определите энтальпию образования хлороводорода (кДж/моль).

3.26.При разложении фосфина РН3(г) образовался белый фосфор, 33,6 л (н.у.) водорода и выделилось 9 кДж теплоты. Опреде- лите энтальпию образования фосфина (кДж/моль).

3.27.При синтезе пероксида натрия 0,5 моль натрия соединились с 5,6 л (н.у.) кислорода и выделилось 127,5 кДж теплоты. Рас- считайте энтальпию образования пероксида натрия

(кДж/моль Na2O2).

3.28.При взаимодействии 16 г ромбической серы с 11,2 л (н.у.) кислорода выделилось 160 кДж теплоты. Определите энталь- пию образования полученного оксида серы (кДж/моль).

3.29.При взаимодействии 1/3 моль белого фосфора с 11,2 л (н.у.) хлора выделилось 106 кДж теплоты. Определите энтальпию образования полученного хлорида фосфора (кДж/моль).

3.30.При взаимодействии 34 г аммиака с 44,8 л (н.у.) хлороводо- рода выделилось 351 кДж теплоты. Рассчитайте энтальпию

происходящей реакции (кДж/моль NH4Cl).

3.31. При термическом разложении сероуглерода образовалось 2 моль графита, 4 моль ромбической серы и выделилось

15

234 кДж теплоты. Определите энтальпию образования серо- углерода CS2 (кДж/моль).

3.32. При разложении 11,2 л (н.у.) сероводорода поглотилось 10,5 кДж теплоты. Рассчитайте энтальпию образования серо- водорода (кДж/моль).

3.33.При разложении селеноводорода образовалось 44,8 л (н.у.) водорода, 2 моль селена и выделилось 150,5 кДж теплоты.

Рассчитайте энтальпию образования селеноводорода H2Se (кДж/моль).

3.34.При взаимодействии 2,3 г натрия с кислородом образовался пероксид и выделилось 25,5 кДж теплоты. Рассчитайте эн- тальпию образования пероксида натрия (кДж/моль Na2O2).

3.35.Определите стандартную энтальпию образования диоксида углерода, если при сгорании 9 г графита в атмосфере кисло- рода выделилось 294,7 кДж теплоты.

3.36.При термическом разложении оксида серебра (I) образова- лось 1,12 л (н.у.) кислорода и было поглощено 2,9 кДж тепло- ты. Рассчитайте энтальпию образования оксида серебра (I)

3.40.По известному значению энтальпии образования жидкой во- ды, равному −286 кДж/моль, рассчитайте изменение энталь- пии процесса термического разложения воды (кДж), если в результате образовалось 33,6 л (н.у.) кислорода.

Вычислите энтальпии приведенных ниже реакций (кДж/моль), используя значения стандартных энтальпий образования веществ1– участников реакций.

–––––––––

1 Значения энтальпий образования участников реакций приведены в прил. П2.

16

3.41.Fe2O3(к) + 3H2(г) = 2Fe(к) + 3H2O(г)

3.42.ZrCl4(к) + 2Mg(к) = Zr(к) + 2MgCl2(к)

3.43.Cu2S(к) + 2Cu2O(к) = 6Cu(к) + SO2(г)

3.44.4HCl(г) + O2(г) = 2H2O(г) + 2Cl2(г)

3.45.Fe2O3(к) + 3CO(г) = 2Fe(к) + 3CO2(г)

3.46.CaC2(к) + 2H2O(ж) = Ca(OH)2(к) + C2H2(г)

3.47.AlN(к) + 3H2O(ж) = Al(OH)3(к) + NH3(г)

3.48.Na2SO4(к) + 10H2O(г) = Na2SO4·10H2O(к)

Используя нижеприведенные термохимические уравнения и H0f,298 участников реакций1, рассчитайте значение энтальпии обра-

зования вещества, подчеркнутого в приведенном уравнении.

3.56.При восстановлении диоксида кремния магнием образовалось 0,5 моль оксида магния и выделилось 20,5 кДж теплоты. Рас- считайте энтальпию реакции магниетермического восстанов- ления диоксида кремния (кДж/моль SiO2).

3.57.При нагревании сульфида серебра (I) в атмосфере кислорода

образовалось 27 г металлического серебра и выделилось 33 кДж теплоты. Вычислите энтальпию образования Ag2S(к), приняв значение энтальпии образования диоксида серы рав- ным −297 кДж/моль.

3.58.При термическом разложении 0,5 моль карбоната кальция было поглощено 89 кДж теплоты. Энтальпии образования

CaCO3(к) и CaO(к) соответственно равны −1207 и −635,4 кДж/моль. Определите энтальпию образования диок- сида углерода (кДж/моль).

3.59.При восстановлении 18 г оксида железа (II) кремнием образо- валось кристаллическое железо, диоксид кремния и выдели-

–––––––––

1 Значения энтальпий образования участников реакций приведены в прил. П2.

17

лось 81,5 кДж теплоты. Рассчитайте энтальпию реакции вос- становления оксида железа (II) (кДж/моль FeO).

3.60.При взаимодействии 0,5 моль хлорида железа (II) с хлором вы- делилось 35,5 кДж теплоты. Вычислите энтальпию образова-

ния хлорида железа (III) (кДж/моль), если H0f(FeCl2(к)) =

= − 342,8 кДж/моль.

3.61.В результате взаимодействия 56 г триоксида серы с водой выделилось 117 кДж теплоты. Определите энтальпию данной реакции (кДж/моль SO3).

3.62.При нагревании 1 моль FeS с избытком порошка цинка выде- лилось 92 кДж теплоты. Определите энтальпию образования сульфида цинка (кДж/моль), если для сульфида железа (II) эта величина составляет −100,3 кДж/моль.

3.63. При сожжении 22,4 л (н.у.) сероводорода выделилось 518,3 кДж теплоты. Принимая энтальпии образования SO2(г) и H2O(г) соответственно равными −296,8 и −242 кДж/моль, рас- считайте энтальпию образования H2S(г) (кДж/моль).

3.64.При сжигании 1/3 моль сероводорода в избытке кислорода выделилось 173 кДж теплоты. Вычислите энтальпию образо-

вания H2S(г) (кДж/моль) если эти величины для SO2(г) и H2O(г) соответственно равны −297 и −242 кДж/моль.

3.65.При восстановлении оксида железа (III) водородом было соб- рано 36 г газообразной воды. Рассчитайте изменение энталь- пии при этом, если энтальпии образования оксида железа (III) и воды соответственно равны −822 и −242 кДж/моль.

3.66.Стандартные энтальпии образования PCl5(г) и PCl3(г) соответ- ственно равны −376,2 и −289 кДж/моль. Рассчитайте энталь- пию реакции разложения (кДж/моль) пентахлорида фосфора на хлор и трихлорид фосфора.

3.67.При образовании 1 моль BCl3(ж) из кристаллического бора и газообразного хлора выделяется 426,4 кДж теплоты. Рассчи-

тайте энтальпию образования BCl3(г) (кДж/моль), если эн- тальпия испарения этого вещества составляет 25,1 кДж/моль.

3.68.По известным значениям энтальпий образования жидкой и

18

3.69.При нейтрализации 1/3 г-экв едкого натра кислотой выдели- лось 19 кДж теплоты. Определите энтальпию реакции ней- трализации (кДж/моль Н2О).

3.70.При нейтрализации 10 г-экв едкого барита Ва(ОН)2 выдели- лось 570 кДж теплоты. Определите энтальпию реакции ней- трализации (кДж/моль Н2О).

3.71.Энтальпии растворения BaCl2(к) и BaCl2·2H2O(к) в воде соот- ветственно равны −9 и 20 кДж/моль. Определите энтальпию присоединения 2 моль воды к безводному хлориду бария

BaCl2(к) (кДж/моль).

3.72.Вычислите энтальпию присоединения 10 моль воды к без- водному сульфату натрия (кДж/моль) если энтальпии раство-

рения Na2SO4·10H2O(к) и Na2SO4(к) соответственно равны 78 и −2 кДж/моль.

3.73.Энтальпии растворения MgSO4·4H2O(к) и MgSO4·7H2O(к) соот- ветственно равны −21 и 13 кДж/моль. Рассчитайте энтальпию реакции присоединения 3 моль воды к тетрагидрату сульфата магния (кДж/моль).

3.74.Энтальпия присоединения 5 моль воды к MgSO4·2H2O(к) с об- разованием MgSO4·7H2O(к) составляет −356 кДж/моль, эн- тальпия растворения MgSO4·2H2O(к) равна −343 кДж/моль. Рассчитайте энтальпию растворения в воде семиводного кри- сталлогидрата сульфата магния (кДж/моль).

3.75.Определите энтальпию присоединения 7 моль воды к

MgSO4(к), если энтальпии растворения MgSO4(к) и MgSO4·7H2O(к) соответственно равны −92 и 12,5 кДж/моль.

3.76.При кристаллизации 1,62 г расплавленного алюминия выде- лилось 6,35 кДж теплоты. Определите энтальпию плавления алюминия (кДж/моль).

3.77.При растворении в воде 4 г-экв ортофосфорной кислоты вы- делилось 28 кДж теплоты. Определите энтальпию растворе- ния ортофосфорной кислоты (кДж/моль).

3.78.Энтальпия растворения хлороводорода в воде составляет −76 кДж/моль. Рассчитайте объем хлороводорода (л, н.у.), ко- торый был растворен в воде, если выделилось 228 кДж тепло- ты.

3.79.При растворении хлороводорода в воде получен 1 л раствора и выделилось 38 кДж теплоты. Принимая энтальпию раство-

19

3.82.При растворении в воде 5,6 л (н.у.) хлороводорода выдели- лось 19 кДж теплоты. Рассчитайте энтальпию растворения

HCl(г) (кДж/моль).

3.83.При растворении в воде 1 г-экв ортофосфорной кислоты вы- делилось 7 кДж теплоты. Определите энтальпию растворения кислоты (кДж/моль).

3.84.При растворении 2 г-экв безводного хлорида кальция в воде выделилось 83 кДж теплоты. Определите энтальпию раство- рения соли (кДж/моль).

3.85.При растворении 1 г-экв безводного сульфата меди (II) в воде выделилось 33 кДж теплоты. Вычислите энтальпию раство- рения соли (кДж/моль).

3.86.Энтальпия растворения едкого кали составляет −58,5 кДж/моль. На сколько градусов повысится температура в калориметре при растворении 1 г едкого кали в 249 г воды? Теплоемкость рас- твора примите равной теплоемкости чистой воды.

3.87.При растворении 0,1 моль некоторой соли в 1 кг воды темпе- ратура повысилась на 0,5 ºС. Принимая теплоемкость раство- ра равной 4,18 кДж/(кг·К), вычислите энтальпию растворения соли (кДж/моль).

3.88.В 100 г воды растворено 0,1 моль бромида лития с энтальпи- ей растворения, равной − 48,5 кДж/моль. Принимая теплоем- кость воды равной 4,184 кДж/(кг·К), определите изменение температуры в калориметре.

3.89.При растворении 0,01 моль некоторой соли в 100 г воды тем- пература понизилась на 0,1 ºС. Принимая теплоемкость рас- твора равной теплоемкости чистой воды, вычислите энталь- пию растворения соли (кДж/моль).

3.90.В 160 г воды растворено 0,1 моль поваренной соли с энталь- пией растворения 4,184 кДж/моль. Принимая теплоемкость раствора равной 4,184 кДж/(кг·К), определите изменение температуры, наблюдаемое при растворении соли.

20