Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Химия. Подготовка к централизованному тестированию. Задачи и упражнения с примерами решений
.pdf
В. И. Резяпкин
ХИМИЯ
Подготовка к централизованному тестированию:
задачи и упражнения с примерами решений
Минск
«Тетралит»
УДК 54(075.3/.4)
ББК 24я721
Р34
Автор
кандидат биологических наук, доцент кафедры биохимии
Гродненского государственного университета им. Янки Купалы
В. И. Резяпкин
Рецензент
доктор химических наук, доцент, декан факультета биологии
и экологии Гродненского государственного университета
им. Янки Купалы В. Н. Бурдь
Резяпкин, В. И.
Р34
Химия. Подготовка к централизованному тестированию: задачи и упражнения с примерами решений / В. И. Резяпкин. –
Минск : Тетралит, 2014. – 320 с.
ISBN 978-985-7067-73-2.
Книга содержит более 900 задач различной сложности по основным
темам школьного курса химии, содержание которых соответствует школьной программе и программе для поступающих в вузы. В ней приведены
решения различных типов задач.
Предыдущее издание вышло в 2012 году в издательстве «ТетраСистемс».
Адресована абитуриентам, учащимся старших классов, учителям, будет полезна слушателям подготовительных отделений.
УДК 54(075.3/.4)
ISBN 978-985-7067-73-2 © Резяпкин В. И., 2012
© Оформление. НТООО «ТетраСистемс», 2012
ББК 24я721
ОТ АВТОРА
Сборник адресован школьникам, выбравшим в качестве будущей специальности химию или смежные с этой дисциплиной
науки. Он предназначен для работы на уроках химии в 10–11 специализированных химических, химико-биологических классах.
Сборник можно использовать и на дополнительных занятиях в
химических кружках. Он пригоден также для самостоятельного
изучения предмета, так как содержит большое количество образцов решения задач. Задачи в разделах расположены в порядке возрастания их сложности. Это обстоятельство позволит пользователю с недостаточной исходной подготовкой постепенно освоить
решение задач повышенной сложности.
Не исключена возможность использования данного сборника
на подготовительных отделениях вузов или при самостоятельной
подготовке к поступлению в вуз абитуриентами, окончившими
школу.
Сборник окажет помощь и учителям при организации и проведении занятий, а также при ориентировании учеников на самостоятельное изучение химии.
Автор выражает искреннюю признательность старшему преподавателю кафедры химии и химической технологии Гродненского
государственного университета имени Янки Купалы С. Е. Лакоба,
канд. пед. наук Е. И. Шарапа, учителю высшей категории, учителю-методисту, отличнику образования Республики Беларусь
О. И. Сечко и учителю высшей категории И. И. Борушко за огромный труд, проделанный при анализе рукописи, и полезные
замечания.
3
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
α — степень диссоциации
γ — температурный коэффициент скорости реакции
η — выход продукта реакции
χ — мольная доля
ρ — плотность
φ — объемная доля
ω — массовая доля
A
— относительная атомная масса
r
D — относительная плотность
c — молярная концентрация
m — масса вещества
M — молярная масса
M
— относительная молекулярная масса
r
n — количество вещества
N
— число Авогадро
A
р — давление
Q — количество теплоты
T — температура
t °C — температура по шкале Цельсия
v — скорость реакции
V — объем
V
— молярный объем
m
Г — газ
в-во — вещество
н. у. — нормальные условия
р-р — раствор
4
РАЗДЕЛ I
ОБЩАЯ ХИМИЯ
ГЛАВА 1
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ
1.1. Молярная масса, количество вещества,
постоянная Авогадро, молярный объем газа
Молярная масса равна отношению массы вещества к его коли-
честву, т. е.
М = m / n. (1.1)
Количество вещества можно рассчитать, используя постоян-
ную Авогадро, по уравнению:
n = N / N
где N — число структурных единиц, N
Для газов количество вещества может быть рассчитано по
уравнению:
n = V / V
где V
— молярный объем газа, постоянная величина для любо-
m
го газа, при н. у. (давлении 101325 Па ~ 101,3 кПа и температуре
273,15 К ~ 273 К) составляет 22,4 дм
Плотность вещества равна отношению массы вещества к его
объему:
ρ = m /
, (1.2)
A
= 6,02 . 1023 моль–1.
A
, (1.3)
m
3
/моль.
V. (1.4)
1.1. Определите количество гидроксида натрия в образце мас-
сой 10 г.
Решение. Рассчитываем молярную массу гидроксида натрия:
M(NaOH) = M(Na) + M(O) + M(H).
Следовательно,
M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.
Определяем количество гидроксида в образце по уравнению (1.1)
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH);
n(NaOH) = 10 / 40 = 0,25 моль.
5
:
1.2. Определите количество гидрокарбоната кальция в образце
массой 16,2 г.
Ответ: 0,10 моль.
1.3. Какую массу имеет образец оксида углерода (IV) количес-
твом вещества 0,25 моль?
Ответ: 11 г.
1.4. Какую массу имеет образец гидроксосульфата алюминия
количеством вещества 0,2 моль?
Ответ: 28 г.
1.5. Определите количество атомов водорода в составе образца
воды массой 9 г.
Решение. Рассчитываем молярную массу воды:
O) = 2M(H) + M(O);
M(H
2
M(H
O) = 2 + 16 = 18 г/моль.
2
Определяем количество воды по уравнению (1.1):
O) = m(H2O) / M(H2O);
n(H
2
n(H
O) = 9 / 18 = 0,5 моль.
2
Из формулы воды следует, что 1 моль H
О содержит 2 моль
2
атомов водорода, т. е.
n(H) = 2n(H
О); n(H) = 2 . 0,5 = 1 моль.
2
1.6. Определите количество атомов кислорода в составе образ-
ца гидроксонитрата алюминия массой 16,8 г.
Ответ: 0,7 моль.
1.7. Определите количество атомов водорода в составе образца
гидрофосфата аммония массой 26,4 г.
Ответ: 1,8 моль.
1.8. Смесь состоит из этанола С
ОH массой 46 г и воды мас-
2H5
сой 72 г. Определите количество атомов кислорода в смеси.
Решение. Молярная масса этанола С
ОH равна 46 г/моль.
2H5
Определяем количество этанола в смеси по уравнению (1.1):
n(C
Из формулы этанола следует, что 1 моль С
OH) = m(C2H5OH) / M(C2H5OH);
2H5
n(C
OH) = 46 / 46 = 1 моль.
2H5
ОH содержит
2H5
1 моль атомов кислорода, т. е.
n
(О) = n(С2H5ОH); n1(О) = 1 моль.
1
6
Вычисляем количество воды по уравнению (1.1):
О) = m(H2О) / M(H2О);
n(H
2
О) = 72 / 18 = 4 моль.
n(H
2
Из формулы воды следует, что 1 моль H
O содержит 1 моль
2
атомов кислорода, т. е.
n
(O) = n(H2O); n2(O) = 4 моль.
2
Количество атомов кислорода в образце равно сумме коли-
честв кислорода в составе этанола и воды:
n(О) = n
(О) + n2(О);
1
n(О) = 1 + 4 = 5 моль.
1.9. Смесь состоит из уксусной кислоты СH
СООH массой 6 г
3
и муравьиной кислоты HСООH массой 9,2 г. Определите количество атомов кислорода в смеси.
Ответ: 0,60 моль.
1.10. Определите массу образца воды, содержащего 12,04
.
10
молекул воды.
Решение. Определяем количество воды по уравнению (1.2):
О) = N(H2О) / NA;
n(H
2
О) = (12,04 . 1022) / (6,02 . 1023) = 0,2 моль.
n(H
2
Определяем массу образца с учетом того, что молярная масса
воды равна 18 г/моль:
O) = n(H2O) . M(H2O);
m(H
2
m(H
O) = 0,2 . 18 = 3,6 г.
2
1.11. Определите массу образца сульфата меди (II), содержа-
. 1022
щего 6,02
атомов меди.
Ответ: 16 г.
1.12. Рассчитайте массу образца сульфата аммония, содержа-
щего 3,01
. 1022
атомов водорода.
Решение Определяем количество атомов водорода по уравне-
нию (1.2):
n(H) = N(H) / N
n(H) = (3,01 . 10
22 )
/ (6,02 . 1023) = 0,05 моль.
;
A
22
Из формулы сульфата аммония следует, что 1 моль (NH
содержит 8 моль атомов водорода, т. е.
n((NH
4)2SO4
) = 1/8 n(H);
7
4)2SO4
n((NH4)2SO4) = 0,05 / 8 = 0,00625 моль.
Вычисляем массу образца, учитывая, что молярная масса суль-
фата аммония равна 132 г/моль:
m((NH4)2SO4) = n((NH4)2SO4) . M((NH4)2SO4);
m((NH4)2SO4) = 0,00625 . 132 = 0,825 г.
1.13. Определите массу образца гидросульфата магния, если из-
вестно, что в его составе содержится 3,612
. 1023
атомов кислорода.
Ответ: 16,35 г.
1.14. Определите массу раствора сульфата натрия в воде, со-
держащего 30,1
.
1022 атомов натрия и 6,02 . 1024 атомов водорода.
Решение. Определяем количество атомов натрия по уравнению (1.2):
n(Na) = N(Na) / NA;
.
n(Na) = (30,1
Из формулы сульфата натрия следует, что 1 моль Na
1022) / (6,02 . 1023) = 0,5 моль.
2SO4
co-
держит 2 моль атомов натрия, т. е.
n(Na
n(Na
2SO4
) = 1/2 n(Na);
2SO4
) = 0,5 / 2 = 0,25 моль.
Рассчитываем массу сульфата натрия, учитывая, что молярная
масса Nа
равна 142 г/моль:
2SO4
m(Nа
2SO4
m(Nа
) = n(Nа2SO4) . M(Nа2SO4);
) = 0,25 . 142 = 35,5 г.
2SO4
Определяем количества атомов водорода по уравнению (1.2):
n(Н) = N(Н) / N
.
n(H) = (6,02
1024) / (6,02 . 1023) = 10 моль.
Из формулы воды следует, что 1 моль H
,
A
О содержит 2 моль
2
атомов водорода, т. е.
n(H
O) = 1/2 n(H); n(H2O) = 10 / 2 = 5 моль.
2
Hаходим массу воды в растворе:
m(H
O) = n(H2O) . M(H2O);
2
O) = 5 . 18 = 90 г.
m(H
2
Масса раствора равна сумме масс воды и сульфата натрия:
m(р-ра) = m(H
O) + m(Na2SO4);
2
m(р-ра) = 90 + 35,5 = 125,5 г.
8
1.15. Определите массу раствора этанола С2H5ОH в воде, содер-
.
жащего 12,04
1022 атомов углерода и 24,08 . 1022 атомов кислорода.
Ответ: 10 г.
1.16. Рассчитайте массу одного атома натрия.
Решение. Масса атома натрия равна отношению молярной мас-
сы натрия к постоянной Авогадро:
m
(Na) = M(Na) / NA;
a
m
(Na) = 23 / (6,02 . 1023) = 3,82 . 10
a
–23
г.
1.17. Найдите массу трех атомов кальция.
. 10–23
Ответ: 19,9
г.
1.18. Определите массу одной молекулы SO
. 10–23
Ответ: 13
г.
.
3
1.19. Вычислите массу 7 молекул воды.
. 10–23
Ответ: 20,9
г.
1.2. Закон Авогадро, молярный объём
1.20. Определите массу 11,2 дм3 водорода при н. у.
Решение. Определяем количество водорода по уравнению (1.3):
n(H2) = V(H2) / Vm;
n(H
) = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль.
2
Вычисляем массу водорода:
m(H
) = n(H2) . M(H2);
2
m(H
) = 0,5 . 2 = 1 г.
2
1.21. Какой объем (н. у.) занимает оксид углерода (II) массой
5,6 г?
3
Ответ: 4,48 дм
.
1.22. Определите плотность оксида серы (IV) при н. у.
Решение. Выбираем образец оксида серы количеством вещест-
ва 1 моль.
Тогда его объем при н. у. будет равен:
) = n(SO2) . Vm;
V(SO
2
) = 1 . 22,4 = 22,4 дм3.
V(SO
2
Вычисляем массу образца:
m(SO
) = n(SO2) . M(SO2);
2
9
m(SO2) = 1 . 64 = 64 г.
Определяем плотность оксида при н. у. по уравнению (1.4):
) = m(SO2) / V(SO2);
ρ(SO
2
) = 64 / 22,4 = 2,86 г/дм3.
ρ(SO
2
1.23. Определите молярную массу газа, если известно, что его
образец массой 3,2 г занимает при н. у. 4,48 дм3.
Решение. Вычисляем количество газа:
n(г) = V(г) / V
;
m
n(г) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль.
Определяем молярную массу газа:
M(г) = m(г) / n(г);
M(г) = 3,2 / 0,2= 16 г/моль.
1.24. Определите молярную массу газовой смеси, состоящей из
водорода массой 3 г и кислорода массой 16 г.
Решение. Опр
еделяем количества водорода и кислорода в смеси:
n(H2) = m(H2) / M(H2); n(H2) = 3 / 2 = 1,5 моль.
) = m(О2) / M(О2); n(О2) = 16 / 32 = 0,5 моль.
n(О
2
Количество газовой смеси равно сумме количеств водорода и
кислорода:
n(смеси) = n(H
) + n(О2);
2
n(смеси) = 1,5 + 0,5 = 2 моль.
Масса газовой смеси равна сумме масс водорода и кислорода:
m(смеси) = m(H
) + m(O2) = 3 + 16 = 19 г.
2
Рассчитываем молярную массу газовой смеси как отношение
массы смеси к количеству смеси:
M(смеси) = m(смеси) / n(смеси);
M(смеси) = 19
/ 2 = 9,5 г/моль.
1.25. Определите молярную массу газовой смеси, состоящей из
азота объемом 2,24 дм
3
(н. у.) и водорода объемом (н. у.) 4,48 дм3.
Ответ: 10,67 г/моль.
1.26. Химический элемент X, проявляющий в соединении с водо-
родом валентность, равную трем, образует с ним газообразное соединение. Определите химический элемент, если известно, что образец
этого газа массой 6,8 г занимает при н. у. объем, равный 4,48 дм
10
3
.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]