ЗАДАЧИ ПО ХИМИИ.
1. Составить электронную формулу и графическую схему заполнения электронами валентных валентных орбиталей атома азота (углерода, кислорода, фосфора, хлора, натрия).
Азот N 1s2 2s2 2p3 Углерод C 1s2 2s2 2p2 Кислород O 1s2 2s2 2p4 Фосфор P 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 Хлор Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Натрий Na 1s2 2s2 2p6 3s1
2.Указать тип химической связи в молекулах: H2, Cl2, HCl. Привести схему перекрывания электронных облаков. H2 – Ковалентная неполярная связь
Cl2 – Ковалентная неполярная связь.
HCl – Ковалентная полярная связь.
3. Эквивалентная масса хлора равна 35,5 г/моль, молярная масса меди равна 63,5 г/моль. Эквивалентная масса хлорида меди равна 99,5 г/моль. Какова формула хлорида меди? Мэ(Cu)= 99.5-35.5 = 64 г/моль. Валентность меди = 63,5/64 =1; => формула CuCl. Ответ: CuCl. 4. При сгорании 5г металла образуется 9,44г оксида металла. Определить эквивалентную массу металла. M(O2)= 9.44 - 5 = 4.44г. Мэ(O2)= 32 * 1/4 = 8 г/моль. 5/Мэ(Me) = 4.44/8 Мэ(Me) = 5*8/4,44 = 9 г/моль. Ответ: Мэ(Me) = 9 г/моль. 5. Вычислить атомную массу двухвалентного металла и определить, какой это металл, если 8,34 г металла окисляется 0,68 л кислорода (условия нормальные). 2Me + O2 = 2MeO2 n(O2) = V(O2)/Vm = 0.68/22.4 = 0.03 моль. n(Me) = 2*n(O2) = 0.03*2 = 0.06 моль. A(Me)=m(Me)/n(Me) = 8.34/0.06 = 137 г/моль. => Ba. Ответ: 137 г/моль Ba. 6. На нейтрализацию 2,45 г кислоты идет 2 г гидроксида натрия. Определить эквивалентную массу кислоты. mкисл./mосн = Мэкисл/Мэосн. Мэ(NaOH) = 40. Мэкисл= 2.45*40/2 = 49 г/моль. Ответ: 49 г/моль. 7. Сколько молекул диоксида углерода находится в 1 л воздуха, если объемное содержание СО2 составляет 0,03% (норм. условия). Vвозд = 1000мл. M(возд) = 29г/моль. 1000мл - 100% Х - 0,03% Х= 3,33 мл. n(CO2)= 3.33/22.4 = 0.14 моль. N(CO2)= 0.14*6*1023 = 0.84*1023 Ответ: N(CO2)= 0.84*108. Какой объем водорода (при 17 23 0С и давлении 102,4 кПа) выделится при растворении 1,5 г цинка в соляной кислоте? Дано: m(Zn)=1,5г M(Zn)=65 г/моль M(H₂)=2 г/моль Т=17°С+273=290° К R=8,31 Дж/(моль*К) P=102,4 кПа=102400 Па Найти: V(Н₂) 1) Запишем уравнение реакции и составим пропорцию, чтобы определить массу водрода: Zn+HCl = ZnCl₂+H₂ 1,5 г --------------------х г 65 г/моль ---------------2 г/моль х=1,5*2/65=0,046 г. 2) Из уравнения Менделеева-Клайперона выразим объем V(H₂): V(H₂)=mRT/(M*P)=0,046*8.31*290/(2*102400)=0,00054 л. Ответ: V(H₂)=0,00054 л. 9. После взрыва 0,02 л смеси водорода с кислородом осталось 0,0032 л кислорода. Выразить в % по объему первоначальный состав смеси. Прореагировало: 0,02 - 0,0032 = 0,0168л. H2O2 2:1 V(H2)исх.= (0,0168/3 )*2= 0,0056*2 = 0,0112 л. V(O2)исх. = 0,0168/3 + 0,0032 = 0,0088 л. H2= 0,0112/0,02 = 56% О2 = 0,0088/0,02 = 44% Ответ: H2 = 56% О2 = 44% 10. Вычислить массу азота, содержащуюся в 1 кг калийной селитры - KNO3; аммиачной селитры - NH4NO3; аммофоса - (NH4)HPO4. КNO3 M(KNO3)=101 г/моль n(KNO3)= 1000/101=9.9 моль n(KNO3)= n(N) m(N)= n x M=9.9 x 14=138.6 г
NH4NO3 M(NH4NO3)=80 г/Моль n(NH4NO3)= m/M=1000/80= 12,5 моль 2n(NH4NO3)= n(N) n(N)= 25 моль m(N)= n x M= 25X14=350 г (NH4)2HPO4 M(NH4)2HPO4)= 114 г/моль n(NH4)2HPO4= 1000/114= 8,77 моль n(NH4)2HPO4)= n(N) m(N) = 8,77 x14= 122,78 г 11. При сжигании 3 г антрацита получилось 5,3 л СО2, измеренного при нормальных условиях. Сколько процентов углерода (по массе) содержит антрацит? C+O2=CO2 х гр----5.3л СО2 12г-----22.4л х=2.83г n(C) = m(C)*100/3 = 94.3 % Ответ: 94.3% 12. Через раствор, содержащий 7,4 г гидроксида кальция, пропустили 3,36 л диоксида углерода, взятого при нормальных условиях. Найти массу вещества, образовавшегося в результате реакции. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O V=m/M; V(Ca(OH)2 )= 7.4/74 = 0.1 моль. V(CO2) = 3.36/22.4 = 0.15 моль ( в избытке) m(CaCO3) = V*M = 0.1*100 = 10г. Ответ: 10г. 13. К раствору, содержащему 6,8 г AlCl3, прилили раствор, содержащий 5 г КОН. Найти массу образовавшегося осадка Находим количества веществ: n = m/M: n(АlСl3) = 6.8/133 = 0.05 моль. n(KOH) = 5/56 = 0.09 моль соотношение: 0,05:0,09 = 1:1,8, по уравнению реакции: AlCl3 + 3 KOH = Al(OH)3↓ + 3 KCl соотношение должно быть 1:3. Отсюда недостаток КОН ограничивает реакцию, поэтому считаем выход продукта реакции по количеству КОН: 3 моль КОН ------------ 1 моль Al(OH)3 0,09 моль КОН --------- х моль Al(OH)3 х = 0,09*1/3 = 0,03 моль Al(OH)3 M(Al(OH)3) = 78 г/моль. m(Al(OH)3) = n*M = 0,03*78 = 2,34 г. Ответ: m(Al(OH)3) = 2,34 г. 14.Какой объем водорода (н.у.) надо затратить для восстановления 125 г(МОЛИБДЕН а не магний) МоО3 до металла MoO3 + H2 = MoO2 + H2O 143 ----22.4л 125 ---- X л. X = 19.5л. (В нете не нашел, так что делал приблизительно сам. Если можете, то проверьте.) Ответ: 19.5л 15. Сколько граммов Na2SO3 потребуется для приготовления 5 л 8%-ного раствора (по массе). Плотность раствора = 1,075 г/мл? Дано: Vр-ра(Na2SO3)=5 л=5000 мл n(Na2SO3)=8% или 0,08 ρр-ра(Na2SO3)=1,075 г/мл
16. Определить массовую долю вещества в растворе, полученном смешением 300 г 25%-ного и 400 г 40%-ного (по массе) растворов этого вещества. Дано: n1=25% или 0,25 mр-ра1=300 г n2=40% или 0,4 mр-ра2=400 г
Вычислим массовую долю растворенного вещества в полученном растворе:
n3 = 235/700 = 33.6% . Ответ: 33,6%.
17. Какой объем воды надо прибавить к 100 мл 20%-ного (по массе) раствора H2SO4 (плотность = 1,14 г/мл), чтобы получить 5%-ный раствор? 1.Найдем массу первого раствора: m1(раствора)=V*р(ро)=100*1,14=114 г 2. Найдем массу кислоты в нем: m(H2SO4)=m1(раствора)*w(H2SO4)=114*0,2=22,8 г 3. Теперь находим массу нового раствора(после добавления воды),зная,что масса кислоты останется прежней и ее там будет уже 5%: 22,8 г - ------5%, х г------------100% ,откуда х=22,8*100/5=456 г(это m2(раствора)) 4. Разница между массами второго и первого растворов и будет массой добавленной воды: m(H2O)=m2(рствора) - m1(раствора)=456 - 114 = 342 г, а так как плотность воды равна 1 г/мл,то масса и обем численно равны,т.е. объем будет 342 мл Ответ: V(H2O) = 342мл. 18. К 500 мл 32%-ной (по массе) азотной кислоты, плотностью 1,2 г/мл, прибавили 1 л воды. Чему равна массовая доля HNO3 в полученном растворе? Посчитаем массу изначального раствора и массу азотной кислоты: m(раствора) = 500*1,2 = 600 г. m(HNO3) = 600*0,32 = 192 г. Потом долили 1л = 1000 г воды. Масса раствора стала: 1000 + 600 = 1600 г. Тогда массовая доля HNO3: 192*100%/1600 = 12% Ответ: 12%.
19. Для приготовления 5%-ного (по массе) раствора MgSО4 взято 400 г MgSО4*7H2O. Найти массу полученного раствора. массовая доля (MgSO4) в (MgSO4*7H2O)=120/246=0,4878(48,78%) тогда m(MgSO4) в купоросе =400 * 0,4878=195гр.; m(H2O)=400-195=205гр. Зададим себе вопрос: в какой массе 5% раствора MgSO4 содержится 195гр. соли? 195/0,05=3900г. Но в кристаллогидрате уже имеется 205гр воды ,тогда масса раствора=3900-205=3695г. Ответ: масса раствора 3695г. 20. Какой объем 15%-ного (по массе) раствора H2SO4 плотностью 1,1 г/мл потребуется для полного растворения: а)24,3 г Mg? б) 27 г Al? а) H2SO4 + Mg = MgSO4 + H2 V(Mg) = 24,3/24=1,01 моль. По уравнению кислота с магнием реагируют в молярном соотношении 1:1.Значит, кислоты потребуется тоже 1,01 моль. В граммах это 1,01*98=100 г. Если раствор 15%-ный, то чтоб там было 100 г. чистой кислоты, его нужно взять 100/15*100=666,7 г. Если каждый миллилитр такого раствора имеет массу 1,10 г, то объем его будет 666,7/1,10=606,1 мл б) Составим уравнение химической реакции 3 H2SO4 + 2 Al => Al2(SO4)3 + 3 H2 1) Находим количество вещества алюминия n=m/M n(Al) = 27/27 = 1 моль. 2) по уравнению находим кол-во вещества серной кислоты ( составляем пропорцию) n ( H2SO4)/3 моль = 1 моль/ 2 моль n( H2SO4)= 1,5 моль 3) находим массу серной кислоты m = n*M m р.в. ( H2SO4) = 1,5 моль * 98 г/моль = 147 г 4) находим массу раствора серной кислоты m раствора = (m р.в * 100%)/ n р.в m( H2SO4) = 147 г * 100% / 15% = 980 г 5) находим объем раствора серной кислоты V= m раствора / p V ( H2SO4) = 980 г / 1,1г/мл = 890,909 мл 21. Сколько граммов SO3 надо растворить в 400 г H2O, чтобы получить 15%-ный (по массе) раствор H2SO4? Пусть m(SO3) - X , тогда 0,15 = Х/(400+Х) 0,15*(400+Х)=Х 60+0,15Х = Х 60 = 0.85Х Х= 60/0.85 Х = 70.6 г. Ответ: 70.6г.
