Контрольная по химии вар. № 24

4. Из 1,3 г гидроксида металла получается 2,85 г его сульфата. Вычислите эквивалентную массу этого металла. Ответ: 9 г/моль.

Дано:

m(Me(OH)_x) = 1,3 г

m(Me₂(SO₄)_x) = 2,85 г

Найти: М_экв(Ме)

Решение:

Согласно закону эквивалентов:

m (гидроксида) m (сульфата)

———————— = ———————

M_экв (гидроксида) M_экв (сульфата)

1,3 2,85

————————— = ——————————

M_экв(Ме) + M_экв (ОН) M_экв (Ме) + M_экв (SO₄^2-)

1,3 2,85

——————— = ———————

M_экв(Ме) + 17 M_экв (Ме) + 48

1,3 (M_экв (Ме) + 48) = 2,85 (M_экв(Ме) + 17)

1,3M_экв (Ме) + 62,4 = 2,85 M_экв(Ме) + 48,45

1,55M_экв (Ме) = 13,95

M_экв (Ме) = 9 г/моль

Ответ: 9 г/моль

25. Какие орбитали атома заполняются электронами раньше: 4s или 3d; 5s или 4p? Почему? Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 21.

Решение:

Заполнение электронами орбиталей в атоме происходит по правилу Клечковского: в порядке возрастания суммы главного (n) и орбитального (l) квантовых чисел. При одинаковой сумме раньше заполняется орбиталь с меньшим значением n.

Для орбитали 4s: n = 4, l = 0; n + l = 4

Для орбитали 3d: n = 3, l = 2; n + l = 5

Значит 4s заполнится раньше, чем 3d.

Для орбитали 5s: n = 5, l = 0; n + l = 5

Для орбитали 4p: n = 4, l = 1; n + l = 5

Значит 4p заполнится раньше, чем 5s.

₂₁Sc 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s².

46. Составьте формулы оксидов и гидроксидов элементов третьего периода периодической системы, отвечающих их высшей степени окисления. Как изменяется кислотно-основной характер этих соединений при переходе от натрия к хлору? Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида алюминия.

Решение:

Формулы оксидов	Формулы гидроксидов
Na2O	NaOH
MgO	Mg(OH)2
Al2O3	Al(OH)3
SiO2	H2SiO3
P2O5	H3PO4
SO3	H2SO4
Cl2O7	HClO4

Химический характер этих соединений при переходе от натрия к хлору меняется от основного к кислотному.

Уравнения реакций, доказывающие амфотерность гидроксида алюминия:

- растворение в кислотах:

- растворение в щелочах:

67. Распределите электроны атома серы по ковалентным ячейкам. Сколько неспаренных электронов имеют ее атомы в нормальном и возбужденном состояниях? Чему равна валентность серы, обусловленная неспаренными электронами?

Решение:

Распределение электронов атома серы по квантовым ячейкам в нормальном состоянии:

Из данного электронного строения атома видно, что количество неспаренных электронов равно 2. Соответственно валентность серы в таком состоянии равна 2.

Атом серы имеет два возбужденных состояния.

Первое возбужденное состояние:

Из данного электронного строения атома видно, что количество неспаренных электронов равно 4. Валентность серы в первом возбужденном состоянии равна 4.

Второе возбужденное состояние:

Из данного электронного строения атома видно, что количество неспаренных электронов равно 6. Валентность серы во втором возбужденном состоянии равна 6.

88. Какой объем 20,01%-ного раствора HСl (ρ = 1,100 г/см³ ) требуется для приготовления 1 л 10,17%-ного раствора (ρ = 1,050 г/см³ )? Ответ: 485,38 см³.

Дано:

w₁(HCl) = 20,01%

ρ_1р-ра = 1,100 г/см³

V_2р-ра = 1 л

w₂(HCl) = 10,17%

ρ_2р-ра = 1,050 г/см³

Найти: V_1р-ра

Решение:

m₂(р-ра) = 1000 см³ *1,050 г/ см³ = 1050 г

m(НСl) = 1050 г *10,17%/100% = 106,8 г

m₁(р-ра) = 106,8 г *100 %/20,01 %= 533,7 г

V₁(р-ра) = 533,7 г /1,100 (г/см³) = 485,38 см³

Ответ: 485,38 см³.

109. Вычислите криоскопическую константу уксусной кислоты, зная, что раствор, содержащий 4,25 г антрацена С₁₄Н₁₀ в 100 г уксусной кислоты, кристаллизуется при 15,718 ^оС. Температура кристаллизации уксусной кислоты 16,65 ⁰С.

Дано:

m(С₁₄Н₁₀) = 4,25 г

m(CH₃COOH) = 100 г

t _крист (р-ра) = 15,718 ^оС

t _крист (CH₃COOH) = 16,65 ⁰С

Найти: К_кр (CH₃COOH)

Решение:

Согласно закону Рауля, температура кристаллизации раствора ниже температуры кристаллизации растворителя

t _крист (р-ра) = t _крист (растворителя) - ∆t

15,718 = 16,65 - ∆t

∆t = 16,65 – 15,718 = 0,932 °С

Понижение температуры замерзания, согласно закону Рауля:

∆t = С_m · К(растворителя)

К (растворителя) – криоскопическая константа растворителя

С_m - моляльная концентрация раствора – количество молей растворенного вещества, приходящееся на 1 кг растворителя. Вычислим ее:

m(C₁₄H₁₀) 4,25 г

С_m = ———————————————— = ————————— = 0,2388 моль/кг

M(C₁₄H₁₀) · m(уксусной кислоты, кг) 178 г/моль·0,1 кг

К(растворителя) = ∆t/С_m = 0,932/0,2388 = 3,9°С

Ответ: 3,9°С

130. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: a) AgNO₃ и K₂CrO₄; б) Pb(NO₃)₂ и KI; в) CdSO₄ и Na₂S.

Решение:

а) 2AgNO₃ + K₂CrO₄ → 2KNO₃ + Ag₂CrO₄↓

2Ag⁺ + 2NO₃ ^- + 2K⁺ + CrO₄ ^2- → 2K⁺ + 2NO₃ ^- + Ag₂CrO₄↓

2Ag⁺ + CrO₄ ^2- → Ag₂CrO₄↓

б) Pb(NO₃)₂ + 2KI → PbI₂↓ + 2KNO₃

Pb²⁺ + 2NO₃⁻ + 2K⁺ + 2I⁻ → PbI₂↓ + 2K⁺ + 2NO₃⁻

Pb²⁺ + 2I⁻ → PbI₂↓

в) CdSO₄ + Na₂S → CdS↓ + Na₂SO₄

Cd²⁺ + SO₄²⁻ + 2Na⁺ + S²⁻ → CdS↓ + 2Na⁺ + SO₄²⁻

Cd²⁺ + S²⁻ → CdS↓

151. Какие из солей RbCI, Cr₂(SO₄)₃, Ni(NO₃)₂, Na₂SO₃ подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?

Решение:

RbCI – соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой. Гидролизу не подвергается. рН раствора равно 7 (нейтральная среда).

Cr₂(SO₄)₃, Ni(NO₃)₂ – соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой. Гидролизуются по катиону. рН < 7 (кислая среда).

Cr₂(SO₄)₃ + 2HOH ↔ 2CrOHSO₄ + H₂SO₄

2Cr³⁺ + 3SO₄²⁻ + 2HOH ↔ 2CrOH²⁺ + 2SO₄²⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻

Cr³⁺ + HOH ↔ CrOH²⁺ + H⁺

Ni(NO₃)₂ + HOH ↔ NiOHNO₃ + HNO₃

Ni²⁺ + 2NO₃⁻ + HOH ↔ NiOH⁺ + NO₃⁻ + H⁺ + NO₃⁻

Ni²⁺ + HOH ↔ NiOH⁺ + H⁺

Na₂SO₃ - соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой. Гидролизуется по аниону. рН > 7 (щелочная среда).

Na₂SO₃ + HOH ↔ NaHSO₃ + NaOH

2Na⁺ + SO₃²⁻ + HOH ↔ Na⁺ + HSO₃⁻ + Na⁺ + OH⁻

SO₃²⁻ + HOH ↔ HSO₃⁻ + OH⁻

172. Напишите выражения для константы равновесия гетерогенной системы

СО₂ + С ⇄ 2СО. Как изменится скорость прямой реакции - образования СО, если концентрацию СО₂ уменьшить в четыре раза? Как следует изменить давление, чтобы повысить выход СО?

Решение:

193. Реакция горения метилового спирта выражается термохимическим

уравнением СН₃ОН (ж) + 3/2 О₂ (г) = СО₂ (г) + 2Н₂О (ж); ∆Н = ?

Вычислите тепловой эффект этой реакции, если известно, что мольная теплота

парообразования СН₃ОН (ж) равна +37,4 кДж. Ответ: - 726,5 кДж.

Решение:

214. Какие из карбонатов: ВеСО₃, СаСО₃ или ВаСО₃ - можно получить по реакции взаимодействия соответствующих оксидов с СО₂? Какая реакция идет наиболее энергично? Вывод сделайте, вычислив ∆G^о₂₉₈ реакции. Ответ: + 31,24 кДж; -130,17 кДж; - 216,02 кДж.

Решение:

Ответ: + 31,24 кДж; -130,17 кДж; - 216,02 кДж.