Химия - типовые задания

3

Вопросы и упражнения для подготовки к экзамену

Классификация, номенклатура неорганических соединений Степени окисления химических элементов

1. Напишите формулы следующих химических соединений: нитрит кальция, оксид фосфора(V), кремниевая кислота, гидросульфат магния, гидроксохлорид цинка. Укажите степень окисления каждого атома во всех указанных соединениях.

2. Дайте названия следующим веществам: Mn_2­O₇, Na₂O₂, Cr(OH)₂, H₂SO₃, (NH₄)₂S, Fe₃(PO₄)₂, Ca(HCO₃)₂, K₂CrO₄, PbOHCl, NaH₂PO₄. Укажите степень окисления каждого атома во всех указанных соединениях.

Строение атома. Химическая связь

1. Составьте схему электронной конфигурации атома кремния. Почему кремний является неметаллом?

2. В каком случае химическая связь имеет наиболее ионный характер: NaF, MgF₂, CsF? Ответ поясните.

Приготовление растворов заданной концентрации

1. Какой объем 68%-ного раствора азотной кислоты ( = 1,42 г/см3) требуется для приготовления 50 мл 2 М раствора?

2. В лаборатории имеется 3 М раствор КСl. Определите его объем, который потребуется для приготовления раствора объемом 200 мл с массовой долей KCl 8% и плотностью 1,05 г/см³.

Электролитическая диссоциация. Обменные реакции в растворах.Гидролиз солей

1. Составьте уравнения следующих реакций в молекулярной и ионной форме: Al₂(SO₄)₃ + Pb(NO₃)₂  ;

Fe(OH)₃ + HNO₃ ;

ZnS + HCl ;

Cu(OH)₂ + Na₂S 

2. Почему при приготовлении водного раствора нитрата свинца его подкисляют азотной кислотой? Напишите уравнения реакций гидролиза этой соли по первой и второй ступеням и объясните реакцию среды в растворе этой соли.

Скорость химических реакций. Химическое равновесие

1. В какую сторону сместится химическое равновесие реакции, протекающей по уравнению: 2SO₂ (г) + O₂ (г)  2SO₃ (ж) – Q, если:

а) увеличить в системе давление;

б) понизить температуру?

2. Как изменится скорость образования оксида азота(IV) в соответствии с реакцией: 2NO + O₂  2NO₂, если давление в системе увеличить в 3 раза, а температуру оставить неизменной?

Окислительно-восстановительные реакции

1. Составьте уравнение реакции взаимодействия свинца с концентрированной азотной кислотой. Расставьте в нем коэффициенты методом электронного баланса.

2. Расставьте коэффициенты методом электронного баланса в уравнениях окислительно-восстановительных реакций:

MnCl₂ + KClO₃ + KOH  K₂MnO₄ + KCl + H₂O

H₂O₂ + KI + HCl  I₂ + KCl + H₂O

H₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄  S + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

3. Какие из следующих веществ: Cl₂, KMnO₄, Na₂S, FeSO₄, NaNO₂, KI, PbO₂, Na₂SO₃, K₂CrO₄, NH₃ могут проявлять только окислительные свойства, какие – только восстановительные, а какие – как окислительные, так и восстановительные? Объясните, почему.

Комплексные соединения

Назовите по систематической номенклатуре комплексные соединения: [Cr(H₂O)₆]Cl₃, K[Al(OH)₄], K₃[Fe(CN)₆], [Zn(NH₃)₄](NO₃)₂, Na[Ag(CN)₂], Na[Sb(OH)₆], [Cr(H₂O)₄Cl₂]Cl, [Pt(NH₃)₄Cl₂]. Укажите в каждом из них внешнюю и координационную сферу, комплексообразователь, лиганды, определите степень окисления и координационное число комплексообразователя, заряд комплексного иона.

Химия элементов

1. Что произойдет с натрием, если его оставить на воздухе?

2. Составьте уравнения реакций: Ca  Ca(OH)₂  CaCO₃  Ca(HCO₃)₂.

3. Охарактеризуйте устойчивость алюминия на воздухе, в воде, отношение к кислотам и щелочам.

4. Опишите свойства угольной кислоты и карбонатов.

5. Дайте характеристику азотной, азотистой и фосфорной кислот по термической устойчивости, силе и окислительно-восстановительной способности. Назовите важнейшие области применения этих кислот.

6. Приведите примеры реакций, характерных для H₂S. Составьте уравнения соответствующих реакций.

7. Сопоставьте свойства и объясните различия разбавленной и концентрированной серной кислоты.

8. Как изменяются свойства кислородных кислот хлора? Где применяется соляная кислота?

9. Дайте характеристику окислительно-восстановительных свойств различных соединений хрома.

10. Как изменяется характер оксидов марганца? Чем это обусловлено? Какие степени окисления может иметь марганец в соединениях?

11. Составьте уравнения реакций: Cu  CuSO₄  Cu(OH)₂  [Cu(NH₃)₄](OH)₂

Качественный анализ химических веществ

1. В чем сущность дробного метода анализа? Достоинства и недостатки метода.

2. В чем сущность систематического хода анализа? Достоинства и недостаткиметода.

3. Какие реактивы называются групповыми? Назовите групповые реактивы для катионов I - VI групп.

4. В чем отличие макрометода от полумикрометода в ка­чественном анализе? Каковы преимущества полумикрометода?

5. Приведите уравнения качественных реакций обнаружения катионов и анионов. Укажите аналитические сигналы в этих реакциях.

Теоретические основы аналитической химии

Равновесия в водных растворах кислот и оснований

1. Запишите математическое выражение константы диссоциа­ции водного раствора уксусной кислоты.

2. Какие протолиты называют амфипротонными?

3. Что такое автопротолиз воды?

4. Какие протолиты называют сопряженными?

5. Напишите выражение константы автопротолиза воды.

6. Дайте определение понятий рН, рОН.

7. Как вычислить концентрацию ионов водорода и рН в раст­воре сильной кислоты, сильного основания?

8. Как связаны между собой константы равновесий сопряженных кислот и оснований?

9. Что такое буферный раствор?

10. Почему прибавление буферного раствора стабилизирует рН, а небольшие добавки кислоты или основания в свою очередь не вызывают изменения рН буферного раствора?

11. От чего зависит рН буферного раствора?

12. Вычислить рН растворов:

- КОН, массовая доля 0,19%

- HCl, массовая доля 0,36%

- 0,2 М раствор синильной кислоты; К = 5 ^. 10^-10

- 0,5 М раствор гидроксида аммония; К = 1,76 ^. 10^-5

- 0,01 М раствор NH₄CN; К_HCN = 6,2 ^. 10^-10

- 0,01 М раствор Na₂SO₃; K_HSO3^- = 6,2 ^. 10^-10

13. 0,05 г NaHCО₃ растворили в 100 см³ раствора. Вычислить рН.

14. 0,1 г NH₄Cl растворили в 250 см³ раствора. Вычислить рН.

15. Вычислить рН буферных смесей:

- Смесь, содержащая равные объемы 1,0 %-х растворов муравьиной кислоты и ее натриевой соли.

- Буферная смесь, содержащая равные объемы 5,0 %-х растворов гидроксида аммония и хлорида аммония.

Равновесия в растворах малорастворимых соединений

1. Как произведение растворимости малорастворимого соединения связано с его растворимостью?

2. Условия выпадения осадка.

3. Условия растворения малорастворимых соединений.

4. Как влияют на растворение осадков сильные кислоты, реакции комплексообразования и окисления - восстановления, измене­ния температуры и тип растворителя?

5. Виды осаждения.

6. Понизится или повысится растворимость AgBr при добавлении в раствор: а) 0,1 М КВr; б) 0,1 М KNO₃?

7. Одинакова ли растворимость MgF₂ и ВаСО₃, если известно, что их произведения растворимости близки между собой?

8. Рассчитать ПР по данным о растворимости малорастворимых веществ:

- В 500 см³ насыщенного раствора содержится 9,5 ^.10^-4 г AgCl.

- Растворимость СаСО₃ равна 0,0062 г/дм³.

9. На основании произведения растворимости рассчитать, сколько граммов ВаСгО₄ содержится в 500 см³ насыщенного раствора этой соли.

10. Вычислить растворимость Mg(OH)₂ в г/дм³, если ПР = 6 ^. 10^-10

11. Зная ПР(Ag₂CrO₄), равное 1,1 ^.10^-12, вычислить растворимость этой соли в моль/дм³.

Равновесия в окислительно-восстановительных системах

1. Какие факторы влияют на величину электродного потенциа­ла?

2. Как можно определить направление окислительно-восстановительной реакции?

3. В каких случаях рН среды влияет на величину «реального стандартного потенциала» полуреакции?

4. Приведите примеры химических соединений, которые в разных реакциях выступают в одних случаях как окислитель, а в других - как восстановитель.

5. Подобрать коэффициенты в уравнениях ре­акций и определить направление этих реакций:

МnО₄^- + S²- + Н₂О  MnO(OH)₂ + S + ОН^-

Мn²⁺ + NO₃^- + Н₂О  MnO₄^-+ NO₂^- + Н⁺

Cr³⁺ + Br₂ + OH^-  CrO₄^2- + Br^- + H₂O

Методы анализа

Гравиметрический метод

1. Что такое осаждаемая форма? Какие основные требования предъявляются к осаждаемой форме?

2. В виде какого соединения - ВаСО₃, ВаС₂О₄ или BaSO₄ - более целесообразно осаждать ионы Ва²⁺ с целью количественного гравиметрического определения?

3. Каким требованиям должна удовлетворять гравиметрическая форма осадка?

4. Каким требованиям должны удовлетворять реакции, ис­пользуемые в гравиметрическом анализе?

5. При определении массовой доли оксида кремния в минерале необходимо, чтобы масса прокаленного осадка SiO₂ была не более 0,2 г. Вычислить массу минерала, необходимую для анализа, если в его составе 30% кремния.

6. Рассчитать навеску чугуна для определения в нем серы путем сжигания, окисления и осаждения в виде BaSO₄, чтобы масса осадка BaSO₄ была 0,2 г, если массовая доля серы в чугуне составляет 0,8 %.

7. Сколько граммов раствора серной кислоты с массовой долей 5% необходимо для осаждения свинца из навески 0,5865 г сплава с массовой долей свинца 12%?

Титриметрический анализ

1. Вычислить молярные массы эквивалентов и факторы экви­валентности в реакциях полной нейтрализации следующих веществ:

HNO₃; NaOH; NH₃; H₂SO₄; Na₂B₄O₇ ^.10H₂O; KHSO₄; Na₂CO₃; NaHCO₃.

2. Рассчитать:

- Количество НСl, необходимое для нейтрализации 4,33 г Na₂C₂O₄.

- Количество Na₂B₄O₇ ^. 10 Н₂О - для нейтрализации 3,65 г НС1.

3. Титр раствора H₂SO₄ равен 0,004900 г/см³. Вычислить для этого раствора молярную и нормальную концентрации.

4. Вычислить титр и молярную концентрацию раствора HNO₃, если на титрование его 15,00 см³ расходуется 10,00 см³ 0,1 М раствора КОН.

5. Навеска образца щавелевой кислоты 2,000 г растворена в 300 см³ раствора. На титрование 25 см³ этого раствора затрачено 24,50 см³ раствора перманганата калия; С(1/5 КМпО₄) = 0,1064 моль/дм³. Сколько процентов Н₂С₂О₄ ^. 2Н₂О содержится в образце?

6. Сколько граммов меди обнаружено в растворе, если на титрование этого раствора уходит 15,20 см³ 0,0300 М раствора ЭДТА в присутствии индикатора мурексида?