Тема №7438 Ответы к задачам по химии Гольдфарб 8-11 (Часть 7)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по химии Гольдфарб 8-11 (Часть 7) из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по химии Гольдфарб 8-11 (Часть 7), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

Электролиз
17-27. Проводится электролиз раствора хлорида натрия.
В каком направлении движутся электроны во внешней цепи, подводящей ток к электролизеру?
171
17-28. Для электролиза расплава поваренной соли применяется постоянный ток. Почему нецелесообразно применять переменный ток?
17-29. При электролизе водного раствора на катоде выделилось 11,2 л водорода. Какое количество вещества электронов вступило при этом в реакцию?
17-30. На рисунке 16 изображен листок фильтровальной
бумаги, пропитанный раствором электролита. Большие
кружки — концы цилиндрических электродов. Малыми кружками отмечено положение отдельных катионов и анионов в
растворе. Перерисуйте чертеж и
укажите стрелкой направление
движения каждого иона при
включении постоянного электрического тока.
17-31. Какие вещества образуются у катода при электролизе водного раствора соли калия?
17-32. На фильтровальную бумагу, смоченную раствором сульфата натрия, положили кристаллик хлорида
меди(И) и по обе стороны его поместили электроды. При
включении постоянного тока от кристаллика потянулся окрашенный язычок. Какого цвета? В каком направлении —
к катоду или аноду?
17-33. Проводится электролиз водного раствора гидроксида натрия. Будет ли меняться по мере прохождения
электрического тока: а) количество вещества гидроксида
натрия; б) концентрация раствора? Почему?
17-34. При рафинировании меди черновую медь помещают в раствор сульфата меди, подкисленный серной кислотой, и подвергают электролизу. Каким электродом при
этом должна служить черновая медь — анодом или катодом?
17-35. С каким полюсом батареи — положительным или
отрицательным — должен быть соединен металлический
предмет при его никелировании?
172
О 17-36. При электролизе расплавленного гидрида лития
водород выделяется на аноде. Исходя из этого, укажите, к
какому атому смещена электронная пара в соединении LiH.
О 17-37. Какие процессы будут происходить на катоде и
аноде при электролизе водного раствора соли KA1(S04)2?
Напишите электронно-ионные уравнения реакций.
Щелочные металлы
17-38. Даны одинаковые по форме и величине кусочки
лития и железа. Как отличить друг от друга литий и железо, используя лишь их различия в физических свойствах?
17-39. В пробирку налили воду и керосин, затем туда
бросили кусочек лития. Опишите, какие явления будут наблюдаться.
17-40. Сколько граммов хлорида натрия можно получить, смешав 20 г гидроксида натрия с 100 г 2 0 % -ной соляной кислоты и полностью выпарив раствор?
17-41. Какой объем водорода выделится при растворении в воде 1 моль щелочного металла?
17-42. Какое количество вещества лития вступило в реакцию с водой, если при этом выделился 1 л водорода?
17-43. Какой из известных вам хлоридов металлов имеет
наименьшую относительную молекулярную массу?
17-44. Выведите формулу кристаллогидрата нитрата лития, зная, что относительная молекулярная масса кристаллогидрата равна 123.
17-45. Приведите примеры смесей: а) оксида и гидроксида металла; б) металла и оксида металла, которые при взаимодействии с водой дают раствор только одного вещества.
*
17-46. Растворимость карбоната лития при различных
температурах составляет: при 0 °С — 1,5, при 50 °С — 1,
при 100 °С — 0,7. Какие изменения должны происходить в
случае нагревания насыщенного при 0 °С раствора этой соли и такая ли картина будет наблюдаться при нагревании
насыщенных растворов большинства других солей? *
*
Растворимость выражена в г вещества на 100 г воды.
173
17-47. Имеется несколько банок с карбонатами и сульфатами лития, натрия и калия.
Как простыми способами можно определить:
а) какие из них содержат карбонаты и б) в
какой именно банке находится карбонат лития?
17-48. Для определения относительной атомной массы одного из щелочных металлов воспользовались прибором, изображенным на рисунке 17. Масса прибора вместе с налитой в него
водой, пробкой и трубкой — 200 г. Кусочек щелочного металла массой 1,4 г опустили в воду.
Прибор закрыли пробкой с трубкой, содержащей оксид лития. Когда реакция между металлом и водой
в приборе закончилась, масса прибора стала 2 0 1 ,2 г.
Рассчитайте относительную атомную массу металла и
назовите его. Какое назначение имеет оксид лития? Больше или меньше истинного получится относительная атомная масса металла, если не применять трубку с оксидом лития?
17-49. Пользуясь таблицей относительных атомных масс
и не прибегая к расчетам, укажите, в какой из солей массовая доля калия наибольшая: KBr, КС1, KI, K N 03, КСЮ3.
17-50. Какой объем водорода выделяется при растворении в воде 28 г лития? Задачу решите устно.
17-51. Кристаллогидрат хлорида лития массой 0,300 г
прокаливали в тигле с избытком серной кислоты до постоянной массы. В тигле осталось 0,253 г вещества. Каково содержание в этом образце: а) хлорида лития; б) кристаллогидрата (в % по массе)?
17-52. При растворении какого количества вещества натрия в воде выделится такой же объем водорода, как при
растворении 14 г лития? Задачу решите устно.
17-53. Смесь гидроксида натрия и гидроксида калия
массой 3,58 г при взаимодействии с соляной кислотой образовала 5,04 г хлоридов. Каков был состав исходной смеси?
17-54. Напишите формулу оксидов и гидроксидов элементов, строение которых схематически представлено на
174
рисунке 18. Назовите эти элементы. Укажите, какой из
гидроксидов должен быть наиболее сильным основанием.
17-55. Сколько килограммов гидроксида калия можно
получить путем добавления гашеной извести к 100 кг поташа, если принять, что 5% КОН теряется при очистке продукта?
17-56. Какое количество вещества поташа может заменить при нейтрализации 5,3 г безводной соды?
17-57. Гидроксид калия обычно содержит в виде примеси карбонат калия. Как убедиться в наличии этой примеси?
17-58. Через раствор, содержащий 60 г гидроксида
натрия, пропустили углекислый газ, полученный при
действии избытка соляной кислоты на 200 г карбоната
кальция. Назовите получившуюся соль и определите ее
массу.
О 17-59. Какова массовая доля гидроксида натрия в растворе, полученном при действии 2,3 г натрия на 100 г воды?
О 17-60. Относительная молекулярная масса пероксида
натрия равна 75. Выведите формулу пероксида натрия,
в котором массовая доля кислорода 41% . Составьте уравнение реакции его с водой, зная, что один из двух продуктов
этой реакции — гидроксид натрия.
О 17-61. При производстве одной марки искусственного
каучука применяется проволока из вещества, обладающего
высокой электрической проводимостью и горящего в кислороде желтым пламенем с образованием белого дыма. Что
это за вещество?
• 2 1 «281 • 2 8 8 1 • 2 8 18 8 1
Рис. 18
175
Кальций и его соединения
17-62. С атомом какого инертного газа и с ионом какого
галогена сходна по электронному строению частица, возникшая в результате удаления из атома кальция валентных электронов?
17-63. Почему запрещено тушить воспламенившийся
металлический кальций водой?
17-64. Приведите уравнения реакций, при которых происходит: а) окисление кальция; б) восстановление кальция;
в) степень окисления кальция не меняется.
17-65. Напишите названия и приведите формулы известных вам соединений кальция; укажите, какие из них:
а) растворимы в воде; б) реагируют с водой; в) образуют газ
при действии кислоты.
17-66. Чтобы очистить кислород от примеси оксида
углерода(ГУ) и влаги, необходимо составить прибор из
склянки с раствором гидроксида калия, трубки с обезвоженным медным купоросом и склянки с известковой водой. Изобразите схематически порядок присоединения
друг к другу частей прибора. Какая часть предназначается
для проверки полноты поглощения оксида углерода(ГУ)?
17-67. Чтобы ускорить ввод в эксплуатацию вновь отстроенных кирпичных зданий, строители ставили в комнаты жаровни с горящим углем. Для чего?
17-68. Как отличить прозрачную известковую воду от
разбавленного раствора гидроксида натрия, располагая
лишь стеклянной трубкой?
17-69. Могут ли находиться одновременно в растворе в
значительной концентрации ионы: a) Mg и Cl ; б) Са и
С Г ; в) Са2+ и СО2"; г) Са2+ и Н С О "; д) Са2+ и РО2"; е) Са2+ и
Н2Р 0 4"?
17-70. Как превратить карбонат кальция путем присоединения двух весьма распространенных веществ в соединение, способное заметно растворяться в воде?
176
17-71. Как, не прибегая к химическим реактивам, обнаружить присутствие в воде растворенного гидрокарбоната
кальция?
17-72. Известно, что в питьевой воде относительно большое количество ионов Са2+. Какая соль, содержащаяся в
воде, может явиться источником этого иона?
17-73. Смесь карбоната кальция и сульфата натрия обработали избытком соляной кислоты, выпарили досуха и добавили немного воды. Какие вещества остались в осадке и
какие перешли в раствор?
17-74. Ученику предложены четыре образца твердых веществ: сода, мел, сульфат натрия и гипс. Можно ли распознать эти вещества, имея воду и азотную кислоту? Ответ
обоснуйте.
17-75. При высокой температуре сульфат кальция частично разлагается с образованием оксида кальция, кислорода и еще одного газа. Составьте уравнение реакции и укажите, можно ли ее рассматривать как окислительно-восстановительную .
17-76. Негашеная известь содержит часто в виде примеси известняк и песок. Как обнаружить в ней ту и другую
примесь?
17-77. Известняк содержал 94,4% СаС03, 1,6% MgC03 и
около 4% других соединений, не являющихся карбонатами.
Какова массовая доля связанного С02 в этом известняке?
17-78. Какова массовая доля потерь при прокаливании известняка следующего состава (в % по массе): СаС03 — 96,24,
MgC03 — 1,14, А120 3 — 0,63, Fe20 3 — 0,19, Si02 — 1,80?
17-79. Как отличить гашеную известь от тонко размолотого известняка? Ответ обоснуйте.
17-80. Через известковую воду в течение продолжительного времени пропускали углекислый газ. Полученной
прозрачной жидкости дали испариться при комнатной температуре. Что представляет собой остаток?
17-81. Степенью обжига известняка называется отношение (выраженное в % ) массы разложившегося карбоната
кальция к массе карбоната кальция, содержавшегося в из177
вестняке до обжига. Вычислите степень обжига известняка
для случая, когда в выгруженной из печи жженой извести
на 88 кг оксида кальция приходится 9 кг карбоната кальция.
17-82. Раствор хлорида кальция применяется в медицине в качестве кровоостанавливающего средства. Вычислите, сколько граммов кальция в виде ионов поступает в организм при приеме внутрь столовой ложки (15 мл) раствора,
содержащего в 100 мл 5 г СаС12 • 6Н20.
17-83. К 10 мл раствора соли кальция добавили избыток
раствора соды. Образовавшийся осадок отфильтровали и
прокалили до постоянной массы. В остатке — 0,28 г. Какая
масса кальция в виде ионов содержалась в 1 л взятого раствора?
17-84. Для предуборочного обезлиствения хлопчатника
при его механической уборке применяется цианамид кальция. Найдите простейшую формулу этого соединения,
зная, что в нем Са — 50% , С — 15% и N — 35% .
17-85. Белгородский мел содержит карбонат кальция и
карбонат магния. Их содержание учитывают в пересчете на
оксиды: СаО — 54,0% , MgO — 0,5% . Сколько примеси содержит белгородский мел (в % по массе)?
17-86. Объясните, почему при взаимодействии кальция с
водой реакция, вначале протекающая быстро, затем замедляется.
17-87. Можно ли для освобождения углекислого газа от
влаги использовать трубку, наполненную негашеной известью?
17-88. Можно ли полностью освободить азот, содержащий небольшую примесь хлороводорода и водяных паров,
от этих примесей посредством пропускания его через трубку, содержащую: а) негашеную известь; б) гашеную известь? Приведите уравнения соответствующих реакций.
17-89. Соединение кальция, образующееся при разложении карбида кальция водой, может быть вновь использовано для производства карбида. Какие последовательные превращения необходимо для этого осуществить?
178
17-90. Какие из перечисленных ниже веществ могут
быть применены для снижения жесткости воды, вызванной
присутствием в ней сульфата кальция: а) карбонат калия;
б) поваренная соль; в) фосфат натрия? Дайте обоснованный
ответ, приведя уравнения соответствующих реакций.
17-91. Какая масса 10%-ного раствора соляной кислоты
будет использована для растворения 3,68 г доломита
СаС03 • MgCOg?
17-92. Рассчитайте массу (в граммах) потерь при прокаливании 46 г доломита СаС03 • M gC03 до полного удаления
углекислого газа.
17-93. В нашем распоряжении известняк и вода. Как получить, не расходуя никаких других материалов, кроме
двух названных, пять новых сложных веществ, относящихся к пяти разным классам химических соединений (каким)? Составьте уравнение каждой реакции и укажите условия ее осуществления.
О 17-94. При взаимодействии 8 г доломита СаС03 • MgC03 с
избытком кислоты образовалось 3,8 г углекислого газа. Каково содержание (в % ) кальция в этом образце доломита?
Алюминий
17-95. Встречается ли алюминий в природе в несвязанном виде?
17-96. С атомом какого инертного газа и с ионом какого
галогена сходна по электронному строению частица, возникающая в результате удаления из атома алюминия валентных электронов?
17-97. По каким внешним признакам вы отличаете изделия из алюминия от изделий из других материалов, с которыми встречаетесь?
17-98. Почему алюминий стоек против коррозии?
17-99. Составьте электронные формулы соединений, образуемых алюминием с азотом и серой.
17-100. В глиноземе, предназначенном для электролиза,
обычно содержится небольшая примесь кремнезема (до
0,2% ) и оксида железа(Ш) (до 0,04% ). Какие примеси могут быть в полученном алюминии?
179
17-101. Как химическим путем удалить с алюминиевого
изделия продукты коррозии (оксид и гидроксид алюминия), не причиняя ущерба металлу?
17-102. Алюминий реагирует с селеном так же, как с серой или кислородом. Учитывая это, составьте уравнение
реакции образования селенида алюминия.
17-103. При взаимодействии сульфида свинца PbS с алюминием образуется свинец и сульфид алюминия. Составьте
уравнение этой реакции и укажите, какой элемент в этой
реакции окисляется, а какой восстанавливается.
17-104. Учитывая положение алюминия и ртути в электрохимическом ряду напряжений, укажите, что получится
при действии разбавленной соляной кислоты на сплав алюминия с ртутью (амальгаму алюминия). Составьте уравнение реакции в ионной форме и укажите направление перехода электронов.
17-105. С помощью каких реакций вы могли бы установить, какая из двух солей — сульфат натрия или сульфат
алюминия — дана вам для испытания?
17-106. Приведите примеры реакций, при которых происходят процессы, выраженные следующими схемами:
1) А 1°------ ► А13+; 2) А13+ + О Н "------ ► А1(ОН)3.
17-107. Два ученика проводят реакцию между сульфатом алюминия и гидроксидом натрия, пользуясь одними и
теми же растворами, но смешивая их в различном порядке
(приливая по каплям) (рис. 19). Почему у одного ученика
AI2(S04)3
Рис. 19
180
получается в пробирке неисчезающий осадок, а у другого
ученика появляющийся осадок тотчас исчезает?
17-108. Приведите примеры реакций, выражаемых следующими схемами:
1) А1(ОН)3 + ? - * А13+ + ?;
2) А1(ОН)3 + ? — -> Н2А 1 0 з
17-109. Главная составная часть глиноземного цемента —
алюминат кальция. Какова его формула?
17-110. Один из технических способов получения металлического кальция основан на том, что оксид кальция при
1200 °С реагирует с алюминием с образованием кальция и
метаалюмината кальция. Составьте уравнение этой реакции.
17-111. Один из технических способов получения соды
заключается в действии воды и углекислого газа на алюминат натрия NaA102. При этом алюминий образует гидроксид. Составьте уравнение указанной реакции.
17-112. Один из способов производства алюминиевой
проволоки состоит в следующем: расплавленный алюминий выпускается через круглое отверстие, струя затвердевает, не разбиваясь на капли. Почему?
Железо
17-113. Приведите уравнения нескольких реакций окисления железа при взаимодействии его со сложными и с
простыми веществами.
17-114. Как, исходя из металлического железа, можно
получить гидроксид железа(П) и гидроксид железа(Ш)?
Приведите уравнения реакций.
17-115. Применяемый при сварке железо-алюминиевый
термит обычно содержит на 3 мае. ч. алюминия 10 мае. ч.
железной окалины Fe30 4. Соответствует ли это отношение
уравнению реакции горения термита?
17-116. Сульфид железа(П) можно получить нагреванием пирита с железом. Составьте уравнение этой реакции.
181
17-117. Как, исходя из железного купороса, получить:
а) хлорид железа(Н); б) нитрат железа(Н)? Напишите соответствующие уравнения реакций.
17-118. Имеется смесь хлорида железа(П) и хлорида
алюминия. К раствору смеси добавили избыток раствора
гидроксида натрия и появившийся осадок отфильтровали.
Что находится в осадке и что в растворе? Напишите уравнения реакций.
17-119. В природных водах железо присутствует главным образом в виде гидрокарбоната, который под действием воды и кислорода воздуха превращается в гидроксид
железа(Ш) и углекислый газ. Составив уравнение этой реакции, укажите, какой элемент отдает электроны, а какой
присоединяет их.
17-120. Сколько железного купороса можно получить
при растворении в разбавленной серной кислоте 140 г железа?
17-121. При взаимодействии 1,00 г чистого хлорида железа с избытком нитрата серебра образовалось 2,65 г хлорида серебра. Является ли взятый хлорид хлоридом желе-
за(П) или хлоридом железа(Ш)?
О 17-122. Сколько миллилитров гидроксида натрия, содержащего 0,02 г NaOH в 1 мл, необходимо взять, чтобы перевести 1,25 г хлорида железа FeCl3 • 6Н20 в гидроксид железа Fe(OH)3?
О 17-123. При взаимодействии сульфата двухвалентного
железа с азотной и серной кислотами образуются сульфат
трехвалентного железа, оксид азота(Н) и вода. Составьте
уравнение этой реакции. Вычислите массу сульфата двухвалентного железа, необходимую для получения 224 мл оксида азота(Н).
О 17-124. Сколько тонн оксида углерода(П) должно вступить в реакцию для полного восстановления 320 т оксида
железа(Ш)?
17-125. Сульфат железа, присутствующий в минеральной
воде, удаляется из нее при помощи гашеной извести. Составьте уравнение происходящей при этом реакции, учитывая, что железо осаждается в виде гидроксида железа(Н).
182
Способы получения металлов. Сплавы
17-126. Назовите те из известных вам металлов, которые
получаются в промышленности путем: а) неэлектролитического восстановления оксидов; б) электролиза.
17-127. Напишите уравнения реакций восстановления
меди из оксида меди(1) и из оксида меди(Н): а) углем; б) оксидом углерода(Н).
17-128. Приведите уравнения реакций восстановления
оксидом углерода(П); а) цинка из его оксида; б) галлия из
его оксида.
17-129. Составьте уравнение реакции получения титана
из его высшего оксида алюминотермическим путем.
17-130. Составьте уравнение реакций получения марганца алюминотермическим путем: а) из оксида марганца(1У);
б) из оксида состава Мп30 4.
17-131. Составьте уравнение реакции получения молибдена из его высшего оксида алюминотермическим путем.
17-132. Будут ли изменяться на воздухе при прокаливании: а) оксид ртути (II); б) оксид железа(Ш); в) платина;
г) медь; д) оксид алюминия? Дайте обоснованный ответ и
приведите в необходимых случаях уравнения реакций.
17-133. Можно ли растворить без остатка чугун в соляной кислоте? Ответ поясните.
17-134. Какую кислоту — соляную или азотную — следует взять для растворения медно-серебряного сплава?
17-135. При взаимодействии 0,22 г цинковой пыли с
кислотой получили 63,8 мл водорода. Вычислите по этим
данным массовые доли металлического цинка и оксида
цинка (в % ) в данном образце цинковой пыли.
17-136. Массовые доли (в % ) никеля и хрома в сплаве соответственно 80 и 20. Вычислите, сколько молей никеля
приходится на 1 моль хрома.
17-137. В одном из видов латуни содержится (в % по
массе) 60 меди и 40 цинка, что представляет собой в основном соединение меди с цинком. Найдите формулу этого соединения.
183
17-138. Какова должна быть массовая доля олова в его
сплаве с медью, чтобы на каждый атом олова приходилось
5 атомов меди?
О 17-139. Из медно-серебряного сплава можно получить
чистое серебро и чистую медь. Для этого сплав растворяют
в азотной кислоте и избыток азотной кислоты нейтрализуют гидроксидом натрия. Как поступить дальше, чтобы выделить сначала чистое серебро, а затем из оставшегося раствора получить чистую медь? Напишите соответствующие
уравнения реакций в ионной форме.
О 17-140. Сплав меди с алюминием массой 1,00 г обработали избытком раствора щелочи, остаток промыли, растворили в азотной кислоте, раствор выпарили, остаток прокалили. Получено 0,40 г нового остатка. Каков состав сплава
(в % по массе)?
О 17-141. Покажите при помощи уравнений реакций весь
путь превращений от железного колчедана до железа.
О 17-142. Покажите при помощи уравнений реакций, как,
имея в своем распоряжении медный купорос и другие необходимые реактивы: а) получить голубой осадок; б) превратить голубой осадок в черный и из последнего получить синий раствор; в) из черного осадка получить красную медь;
г) из синего раствора выделить красную медь.
Металлургия
17-143. Назовите вещества, применяемые в промышленности для получения металлов из их оксидов.
17-144. Какие две важные задачи выполняет кокс в доменной печи? Одинаковы ли они по своему химическому
характеру?
17-145. При доменной плавке часть кокса заменяют природным или коксовым газом. Какие преимущества дает эта
замена?
17-146. В состав шихты доменной печи, кроме оксидов
железа, обычно входят следующие оксиды: Si02, CaO, MgO,
А120 3. Какие их этих оксидов при сплавлении попарно могут образовать соли? Приведите уравнения соответствующих реакций.
184
17-147. В основе процесса удаления серы из чугуна или
стали лежит реакция между сульфидом железа и оксидом
кальция. Образующееся при этом соединение кальция способно при действии кислоты давать сероводород. Составьте
уравнение реакции между указанными сульфидом и оксидом.
17-148. В сухом колошниковом газе содержится по объему до 32% оксида углерода(П), 10— 18% С02, до 0,5% СН4,
2% Н2, 55— 59% азота. Рассчитайте, какой объем кислоро-
з
да требуется для сжигания 1000 м этого газа.
17-149. Реакциям какого типа принадлежит основная
роль в сталеплавильном процессе?
17-150. Укажите причину, по которой при кислородно-конвертерном способе получения стали температура металла в конвертере возрастает.
17-151. Почему масса отходящих газов при получении
стали кислородно-конвертерным способом больше массы
вдуваемого кислорода?
17-152. При мартеновском способе «выжигание» примесей из чугуна происходит в значительной степени при помощи оксида железа(П). Напишите уравнение реакции
окисления кремния оксидом железа.
17-153. В железной руде содержится (по массе) 80%
Fe30 4 и 10% Si02, остальное — другие примеси. Каковы
массовые доли железа и кремния в этой руде?
17-154. Сколько тонн оксида кремния(1У) вступило в реакцию восстановления в доменной печи при выплавке
1400 т чугуна с массовой долей кремния 4% ?
17-155. Из 2,8510 г чугунных стружек после соответствующей обработки было получено 0,0824 г оксида крем-
ния(1У). Вычислите массовую долю кремния в этом образце
чугуна.
17-156. Какой объем оксида углерода(П) необходим для
полного восстановления 4 г оксида железа(Ш)?
17-157. Сколько тонн углерода должно вступить в реакцию для полного восстановления 696 т магнитного желез185
няка Fe30 4, если известно, что в результате реакции получается оксид углерода(Н)?
17-158. При сжигании в токе кислорода 5 г образца стали образовалось 0,1 г углекислого газа. Какова массовая
доля углерода, содержащегося в стали?
17-159. При восстановлении смеси оксида меди(П) и оксида железа(Ш) коксом получается медь и оксид желе-
за(П). Можно ли выделить медь из образовавшейся смеси,
обрабатывая ее кислотой? Дайте обоснованный ответ.
17-160. Для получения меди необходимой чистоты и извлечения сопровождающих ее золота и серебра предварительно очищенная химическим путем медь подвергается
электролитическому рафинированию. При этом электродами служат исходная медь и листы чистой меди, а электролитом — подкисленный раствор сульфата меди. Исходя из
этих данных, нарисуйте схему установки для получения
чистой меди и укажите, где происходит накопление благородных металлов.
17-161. Какую массу алюминия необходимо добавить
к 16 г оксида железа(Ш), чтобы получить «термитную
смесь»?
17-162. Сколько граммов алюминия требуется по расчету для получения 78 г хрома из его оксида Сг20 3 алюмино-
термическим способом?
17-163. В производстве алюминия на каждую тонну алюминия расходуется около 2 т глинозема. Вычислите выход
(в % ) алюминия, принимая, что этот металл и исходный
оксид не содержат примесей.
17-164. Руды алюминия, представляя собой его водные
оксиды, имеют состав в массовых долях: а) гидраргил-
лит — 65,3% оксида алюминия и 34,7% воды; б) диспор —
85% оксида алюминия и 15% воды. Представьте эти составы в виде химических формул.
О 17-165. Объясните причину, по которой среди ряда содержащихся в чугуне примесей отсутствуют кальций и
магний, хотя в состав шихты могут входить соединения
этих элементов.
186
О 17-166. При очистке технического алюминия электролитом служит смесь расплавленных солей натрия, кальция,
магния. Что в этом способе используется в качестве анода и
катода и почему на катоде не выделяются металлы, входящие в упомянутые соли?
О 17-167. Что является основным источником энергии: а) в
мартеновском способе получения стали, б) в кислородно-конвертерном процессе и в) при прямом восстановлении
железа из окатышей?
О 17-168. Из руд, содержащих медь в виде сульфида меди
Cu2S, медь выплавлялась так: а) руда обжигалась при доступе воздуха до преобразования сульфида меди в оксид
меди(1); б) обожженная руда смешивалась с вдвое меньшим
количеством необожженной и смесь прокаливалась без доступа воздуха. Напишите уравнения реакций, в результате
которых получалась медь, учтя, что сера переходит в оксид
серы(1У).
О 17-169. При производстве 1 т металлического алюминия
было израсходовано около 0,8 т угольных электродов. Во
сколько раз это превышает теоретический расход, если считать, что на аноде образуется оксид углерода(П)?
ГЛ АВА 18
Органические соединения
Предельные углеводороды. Циклопарафины
18-1. Каждое соединение имеет определенный качественный и количественный состав. Верно ли обратное, что
определенному составу отвечает всегда только одно соединение? Дайте подробный ответ.
18-2. Сколько электронов во внешней оболочке атома углерода молекулы этана?
18-3. Ниже приведены несколько формул. Укажите,
сколько соединений обозначено этими формулами:
Н3С
Н3С
Н3С
Н3С
Н3С
с н 3 с н 2 — — СН3
| / л 1
с н 2 Н 5с ^ х с н 3
с н 3 с и . Н3С с н
3 1 2 3 \ р /
СН3 с н 3 Н3С ^ ^ н
18-4. Укажите, сколько соединений обозначено приведенными ниже формулами и какие из этих соединений являются изомерами:
н 3с
/СНС1
Н3С ^
С1Н2С
> н 2
Н3С ^
н 3с - с н - с н 3
1
С1
СН3—СН2СНС12 С1СН2СН2СН2С1
18-5. Назовите алканы, не имеющие изомеров.
188
18-6. Имеет ли химический смысл название 1-метилпен-
тан?
18-7. Напишите структурные формулы 2,4,4-триметил-
гексана и 2,2-диметилпентана.
18-8. Могут ли быть изомеры у веществ, имеющих следующие формулы: СОС12, С2Н4С12? Дайте обоснованный ответ.
18-9. Составьте структурные формулы углеводорода,
у которого с атомами углерода соединены четыре группы
СН3, и его изомеров; назовите эти вещества.
18-10. Можно ли, судя по формуле СН40 , сразу сказать,
что ей отвечает лишь одно соединение? Ответ обоснуйте.
18-11. Напишите формулу того из изомерных гексанов,
у которого цепочка углеродных атомов самая короткая.
18-12. Назовите парафин, имеющий следующую формулу:
н н н н н н н
I I I I I I I
н—с—с—с—с—с—с—с—н
I I I I I I I
Н CH3 CH3 H н н н
18-13. Почему число электронов в молекулах всех углеводородов четное?
18-14. Как изменяется отношение числа атомов углерода
и водорода по мере перехода от низших парафинов к высшим?
18-15. Напишите структурные формулы трех предельных углеводородов, имеющих относительную плотность по
водороду, равную 36.
18-16. Составьте структурные формулы всех изомеров
общей формулы С6Н14 и назовите их.
18-17. Какие из углеводородов, формулы которых приведены ниже, являются предельными: С7Н14, С2Н2, С8Н18,
С6Н6, С10Н22?
18-18. Можно ли обнаружить появление метана в шахте
органолептическим способом, т. е. по запаху, вкусу и другим признакам? Почему?
189
18-19. При очистке методом брожения сточных вод, содержащих органические вещества, выделяется газ с относительной плотностью по кислороду, равной 1/2. Этот газ
используют на водоочистительных станциях как горючее.
Что это за газ?
18-20. Как изменяется содержание (в % ) углерода и водорода в гомологическом ряду предельных углеводородов?
18-21. Какой гомолог метана имеет плотность, почти
равную плотности воздуха?
18-22. Назовите предельные углеводороды, имеющие
плотность примерно в два раза большую, чем плотность
воздуха. Напишите их формулы строения.
18-23. «Скелет» молекулы пропана схематически изображают так : Здесь конец каждого отрезка и их пересечение символизируют собой атом углерода. Составьте подобные схемы для бутана и изобутана. Напишите также
полную формулу углеводорода, «скелет» которого изображается символом
18-24. Составьте молекулярную формулу углеводорода
гомологического ряда метана, содержащего: а) 15 атомов
углерода; б) 20 атомов водорода.
18-25. Составьте молекулярную формулу углеводорода
гомологического ряда метана, содержащего: а) 18 атомов
водорода; б) 20 атомов углерода.
18-26. Почему число атомов водорода, содержащихся в
молекулах углеводородов ряда метана, не может быть нечетным?
18-27. Формула какого вещества получится, если в общей формуле углеводородов ряда метана индекс п принять
равным нулю? Какие сходства с метаном обнаруживаются
в химических свойствах этого вещества?
18-28. Какой объем воздуха расходуется при полном сгорании 1 л метана?
18-29. Метан объемом 100 мл, в котором содержалась
примесь азота, сожгли в избытке кислорода и затем из полученной смеси газов поглотили оксид углерода(ГУ) при по190
мощи щелочи. При этом объем газа уменьшился на 95 мл.
Какова объемная доля примеси азота во взятом метане?
18-30*. В замкнутом сосуде взорвана смесь метана с необходимым для полного сгорания объемом воздуха. Каково
должно быть объемное содержание углекислого газа в получившемся газе после его охлаждения?
18-31. Во сколько раз при сгорании метана объем вступившей в реакцию смеси превышает объем образовавшегося газа при условии конденсации всей образующейся воды?
18-32. В присутствии катализатора метан может частично окисляться с образованием оксида углерода(П). Какое
еще вещество при этом образуется и может ли эта реакция
иметь практическое значение?
18-33. Напишите формулу газообразного гомолога метана, при сгорании которого получается оксид углерода(1У) в
три раза большим объемом, чем объем исходного углеводорода.
18-34. Напишите формулу газообразного парафина, при
сгорании которого расходуется кислорода по объему в пять
раз больше, и формулу парафина, на сгорание которого расходуется кислорода в одиннадцать раз больше, чем объемы
взятых парафинов.
18-35. Обозначив индекс при символе атома углерода через п, напишите в общем виде уравнение реакции горения
парафина.
18-36. При действии электрических искр этан разлагается на простые вещества. Уменьшается или увеличивается
объем газа при этом и во сколько раз? Дайте обоснованный
ответ.
18-37. Какой объем кислорода расходуется на сгорание
1 кг гептана?
18-38. Какой объем кислорода (в м ) будет израсходован
з
на сжигание 1 м газовой смеси, содержащей объемные доли: метана — 75% , этана — 15% и водорода — 5% ?
*
При решении задачи 18-30 и далее примите содержание кислорода
по объему в воздухе равным примерно 20%.
191
18-39. В одном из месторождений природный газ содержит 90% метана, 5% этана, 3% углекислого газа и 2% азота (по объему). Какой объем воздуха необходим для сжига-
ния 1 м этого газа?
18-40. Могут ли существовать геометрические изомеры у
циклопропана?
18-41. Обозначив индекс при символе атома углерода в
формуле циклопарафинов через п, напишите в общем виде
уравнение реакции горения этих углеводородов.
18-42. Напишите формулу циклопарафина, при сгорании паров которого получается в пять раз больший объем
оксида углерода(1У), чем объем исходного парафина, измеренный при тех же условиях.
18-43. Напишите формулу циклопарафина, на сгорание
паров которого расходуется в шесть раз больший объем
кислорода.
18-44. При сгорании 1 л паров циклопарафина получается б л углекислого газа. Какой объем кислорода при этом
расходуется? (Все объемы измеряются при одинаковых условиях.)
18-45. Напишите структурные формулы галогенопроизводных предельного углеводорода, имеющих состав С4Н9С1.
18-46. Какие из перечисленных ниже хлоропроизводных
этана могут иметь изомеры: а) хлорэтан С2Н5С1; б) дихлорэтан С2Н4С12; в) трихлорэтан С2Н3С13; г) тетрахлорэтан
С2Н2С14; д) пентахлорэтан С2НС15; е) гексахлорэтан С2С16?
Напишите структурные формулы всех возможных изомеров.
18-47. Химическое название фреона-114, используемого
в качестве хладагента в домашних холодильниках, — тет-
рафтордихлорэтан. Напишите его структурную формулу,
учитывая, что атомы фтора распределены в молекуле этого
соединения симметрично. Могут ли у него быть изомеры?
18-48. При промышленном хлорировании пропана получают смесь изомерных дихлорпропанов. Напишите структурные формулы изомеров.
18-49. Тетрахлорметан, взаимодействуя при 100 °С с бромидом алюминия, образует тетрабромметан и хлорид алю192
миния. Составьте уравнение этой реакции и укажите, меняется ли при этом степень окисления участвующих в реакции элементов.
18-50. Тетрахлорметан, взаимодействуя с водой при
250 °С, гидролизуется, образуя два негорючих газа. Составьте уравнение этой реакции.
18-51. Составьте структурные формулы всех возможных
дибромпроизводных н-бутана.
18-52. Дифтордихлорметан, применяющийся в качестве
хладоносителя в холодильниках, получается действием
фтороводорода на тетрахлорметан. Напишите уравнение
этой реакции.
18-53. Хлорпроизводное предельного углеводорода имеет относительную молекулярную массу 237. Состав этого
соединения следующий (в % по массе): С1 — 89,9, С —
10,1. Найдите его молекулярную формулу.
з
18-54. Вычислите массу 620 млрд м природного газа,
считая, что он в основном состоит из метана.
18-55. Сколько изомерных частиц теоретически должно
получиться из молекулы изобутана при: а) замещении в
ней одного или двух атомов водорода одновалентным элементом; б) отрыве одного протона или одного гидрид-иона;
в) отрыве одного атома водорода?
Непредельные углеводороды
18-56. Углеводород относится к гомологическому ряду
этилена. Напишите его структурную формулу, зная, что
0,21 г его присоединяет 0,80 г брома.
18-57. Назовите известные вам газообразные при обычной температуре углеводороды, которые: а) легче воздуха;
б) имеют примерно равную с воздухом плотность; в) тяжелее воздуха.
18-58. Как освободить метан от примеси этилена? Напишите уравнение реакции.
18-59. Четыре газометра наполнены газами: один — метаном, другой — этаном, третий — пропаном, четвертый —
этиленом. Можно ли решить, какой газ находится в каж7 Гольдфарб «Химия* 8-11 кл.
193
дом из газометров путем сравнения объемов кислорода, необходимых для полного сжигания равных объемов этих газов? Ответ подтвердите расчетами.
18-60. Напишите структурные формулы изомерных углеводородов, представляющих собой газы с относительной
плотностью по водороду, равной 28. Какие из них обесцвечивают раствор перманганата калия? Составьте уравнения
реакций этих углеводородов с бромной водой. Назовите все
вещества.
18-61. При сгорании каждого из четырех изомерных углеводородов расходуется в шесть раз больший объем кислорода и получается в четыре раза больший объем углекислого газа, чем исходный объем углеводорода. Все они обесцвечивают раствор перманганата калия. Составьте уравнения
реакций гидрирования каждого из них. Назовите образующиеся при этом соединения.
18-62. Существует ли геометрический изомер у соединения А и у соединения Б?
А Н3С
/ С
h5<V
/ С Н 3
С \ С2н5
Б СНоСН,
I 3 | 3
с = с—сн:
.с н
с н
сн2—сн2— сн3
з
3
18-63. Одинаковые или различные соединения получаются: а) при гидрировании; б) при соединении брома к углеводородам:
/ С 2Н5
С \ СН3
н5с2.
Н3С
с=с
С1
н
18-64. Напишите структурную формулу вещества, образующегося в результате присоединения брома к пропилену.
18-65. Напишите структурную формулу вещества, образующегося в результате присоединения брома к изобутилену.
18-66. Чтобы очистить от примеси гексана гомолог этилена состава СбН 12, у которого двойная связь делит молекулу на две симметричные части, его обработали бромом, за194
тем перегонкой освободили продукт реакции от гексана и,
наконец, этот продукт нагрели с цинком. Объясните сущ ность этого способа очистки соответствующими уравнениями реакций.
18-67. Какой углеводород, присоединяя бром, дает ди-
бромпроизводное СН3—СНВг—СНВг—СН3?
18-68. Полимеризацией тетрафторэтилена и трифтор-
хлорэтилена получают ценные, отличающиеся высокой химической стойкостью пластмассы — тефлон и фторотен.
Напишите структурные формулы названных мономеров и
уравнения реакций полимеризации.
18-69. Через трубку с нагретым оксидом алюминия пропустили 100 г паров чистого этилового спирта. В результате было получено 33,6 л углеводорода. Вычислите массовую долю спирта, который прореагировал по отношению ко
всему спирту, взятому для реакции.
18-70. Какой объем этилена должен вступить в реакцию
с водородом, чтобы образовалось 3 г этана?
18-71. Сколько граммов брома может присоединиться к
2 ,8 л этилена?
18-72. При пропускании смеси этилена с метаном через
склянку с бромом масса склянки увеличилась на 8 г. Вычислите объем прореагировавшего газа.
18-73. Исходя из нормы 300 г дихлорэтана (продукт при-
з
соединения хлора к этилену) на 1 м помещения, найдите
количество вещества дихлорэтана, необходимое для обезза-
з
раживания от вредителей помещения объемом 500 м .
18-74. В каком объемном отношении реагирует этилен с
хлором, когда хлороводород не образуется?
18-75. Напишите структурные формулы 2-метилбуте-
на-2, З-этилгептена-З, /тгранс-дихлорэтена, цис-бутена-2.
18-76. Составьте формулы соединений, которые получаются при отщеплении брома от следующих соединений:
Вг— Н2С—СН2— Вг
СН, СН3
I I
Вг — С — С — Вг
I I
СН3 СН3
195
18-77. Можно ли отличить нижеуказанные соединения
по объемам образующихся при их сгорании газов (считая в
том числе и пары воды)?
с 6н 14
н н
.с=с:
н х
\
5^2 с,н2115
/
/ с = с С
н
с 2н 5
18-78. Составьте формулы и назовите соединения, которые должны получиться при присоединении водорода к углеводородам, указанным в задаче 18-77.
18-79. Напишите возможные схемы образования макромолекул полиизобутилена.
18-80. Изобразите «скелет» молекулы продукта присоединения водорода к молекуле бутилена (ср. 18-23).
18-81. Какова формула структурного звена полимера,
получающегося при действии бромной воды на натуральный каучук?
18-82. Имеется ли сходство в строении полиэтилена и
предельных углеводородов?
18-83. Дешевый ацетилен получают не только из метана,
но и из гомологов последнего. Составьте уравнение реакции
образования его из этана. Вычислите, какой объем этана
необходим для получения 1 т ацетилена, если практический выход составляет 10% от теоретического.
18-84. Какая масса кислорода необходима для полного
сгорания 1 кг ацетилена С2Н2?
18-85. Ацетилен взрывается, разлагаясь на простые вещества. Напишите уравнение реакции. Является ли синтез
ацетилена из простых веществ экзо- или эндотермической
реакцией?
18-86. При пропускании ацетилена в спиртовой раствор
иода получено соединение, содержащее 90,7% иода и 0,7%
водорода по массе. Найдите формулу этого вещества.
18-87. Указатель уровня в цистернах с жидким кислородом обычно заполняется тетрабромэтаном, который получают из ацетилена. Напишите схему реакции образования
этого соединения.
196
18-88. Предложите способ получения бромэтана из ацетилена, и представьте его в виде химической схемы.
18-89. Ацетилен, хранящийся в баллоне в виде раствора
в ацетоне, очищают, пропуская его через воду и затем через
концентрированную серную кислоту. Каково здесь назначение воды и серной кислоты?
18-90. Карбид кальция, идущий для получения технического ацетилена, должен отвечать определенным требованиям: при действии воды на 100 г его должно выделяться
около 26 л ацетилена. Какова массовая доля СаС2 в таком
карбиде?
18-91. Карбид кальция поставляется потребителем в барабанах, вмещающих до 130 кг этого вещества. Какой
объем ацетилена можно получить из технического карбида
такой массы, содержащего 80% основного вещества?
18-92. Качество карбида кальция определяется так называемым литражом — объемом газа, образующегося при
действии воды на 1 кг карбида. Каков литраж химически
чистого карбида?
18-93. Составьте формулы ацетиленидов лития и кальция.
18-94. Напишите формулы ацетиленида серебра и ацети-
ленида меди, в котором медь одновалентна.
18-95. При сгорании 1 л некоторого газа, относительная
плотность которого по водороду— 21, образовалось 5,9 г
оксида углерода(1У). Найдите по этим данным молекулярную формулу сгоревшего вещества. Однозначен ли ответ?
18-96. При сжигании 1 моль ацетилена выделяется
1350 кДж теплоты. Сколько теплоты выделится при ежи-
3 3 гании 1 м ацетилена? Сравните с теплотой сгорания 1 м
водорода (при сгорании 1 моль его выделяется 242 кДж).
18-97. В 100 мл этанола (р = 0,81 г/см 3) при 0 °С растворяется 600 мл ацетилена. Какова массовая доля ацетилена
в растворе?
18-98. Могут ли быть пространственные изомеры в ряду
гомологов ацетилена? Ответ обоснуйте.
197
18-99. Напишите структурные формулы изомерных углеводородов состава С4Н6 и С5Н8.
О 18-100. Обозначив формулу углеводорода С^Н^, напишите общее уравнение реакции, происходящей при сгорании
углеводорода.
О 18-101. Гексахлорбутадиен — продукт замещения хлором всех атомов водорода молекулы бутадиена. Составьте
формулу этого соединения.
Ароматические углеводороды
18-102. Первый повод для предположения, что молекула
бензола построена в виде шестизвенного кольца, дало сопоставление чисел изомеров производных бензола состава
С6Н6_ЛХ Л (где X — любой одновалентный атом или радикал); при п = 1 изомеров не получается, при п = 2 (или 3,
или 4) всякий раз получается три изомера, при п — 5 (или 6)
изомеры не существуют. Почему все это не соответствовало
предположению, что молекула бензола построена в виде незамкнутой цепочки, и согласовывалось с кольцевой формой?
18-103. Получен углеводород, углеродный скелет которого образован шестью атомами, размещенными в вершинах трехгранной призмы. С каким вам известным углеводородом он изомерен?
18-104. Составьте структурные формулы ароматических
углеводородов общей молекулярной формулы С9Н12.
18-105. В лаборатории из 25 л ацетилена было получено
16 г бензола. Сколько это составляет (в % ) от той массы, которая должна была образоваться согласно уравнению реакции?
18-106. Напишите схему образования гомолога бензола
из пропина (метилацетилена) Н3С—С =С Н .
18-107. Напишите формулы гомологов циклогексана,
которые при дегидрировании дают толуол и этилбензол.
18-108. Можно ли считать, судя по структурным формулам, равноценными в химическом отношении атомы водо198
рода: а) бензола; б) хлорбензола; в) толуола; г) нафталина;
д) циклогексана?
18-109. Существуют ли изомеры: а) хлорбензола;
б) хлорциклогексана; в) хлоргексана?
18-110. Составьте формулы бромзамещенных толуола, в
которых массовая доля брома составляет 46,72% .
18-111. Сколько веществ обозначено следующими формулами:
18-112. Сколько может существовать изомерных триме-
тилбензолов и тетраметилбензолов? Составьте их структурные формулы и укажите, какие их этих соединений можно
назвать симметричными.
18-113. Для протравливания семян зерновых культур
применяется гексахлорбензол. Составьте его формулу и
укажите, не прибегая к вычислениям, чего в нем больше по
массе — углерода или хлора.
199
18-114. Чем отличается по типу реакция брома с бензолом от реакции его с этиленом? Ответ подтвердите, приведя
уравнения реакций.
18-115. Действием брома на 78 г бензола было получено
столько же граммов бромбензола. Сколько это составляет
(в % ) от той массы, которая должна образоваться, если весь
взятый бензол вступил бы в реакцию?
18-116. К смеси изомерных бутенов-2 и бензола добавили бромной воды до появления слабой окраски и после отмывки избытка брома раствором щелочи смесь высушили и
перегнали. Какое вещество было получено в приемнике?
18-117. Полистирол в отличие от полиэтилена горит на
воздухе сильно коптящим пламенем. Чем это объясняется?
18-118. При сжигании 1,3 г вещества образуется 4,4 г углекислого газа и 0,9 г воды. Плотность паров этого соединения по водороду равна 39. Выведите молекулярную формулу этого вещества.
Природные источники углеводородов
18-119. Напишите формулы строения углеводородов, которые могут находиться в нефти и содержат пять атомов углерода в молекуле.
18-120. Все сорта авиационных бензинов начинают перегоняться при температуре около 40 °С и кончают перегоняться при температуре практически не выше 180 °С. Назовите содержащиеся в них углеводороды — гомологи метана: а) с наименьшей; б) с наибольшей относительной молекулярной массой.
18-121. Почему выделить отдельные углеводороды из более высококипящих фракций нефти часто труднее, чем получить их из низкокипящих фракций?
18-122. В трех пробирках находится по 4 мл очищенного
бензина. В одну из них добавили 1 мл концентрированной
серной кислоты, в другую — 1 мл воды, в третью — 1 мл
бензола, пробирки встряхнули и дали жидкостям отстояться. Нарисуйте эти три пробирки с указанными смесями,
обозначив вещества в каждой из них.
200
18-123. Необходимо приготовить раствор брома в бензине с неизменяющимся при хранении содержанием брома.
Следует ли для этого взять бензин прямогонный или крекинг-бензин?
18-124. Можно ли представить химическими уравнениями процессы, происходящие: а) при перегонке нефти;
б) при крекинге нефти? Дайте обоснованный ответ.
18-125. Почему керосин имеет запах, а вазелин лишен
его? Дайте обоснованный ответ.
18-126. Промышленным способом получения дивинила
из нефтяного сырья является дегидрирование бутилена.
Составьте уравнение этой реакции.
18-127. В нефтехимической промышленности получают
спирты взаимодействием воды с непредельными углеводородами. Укажите, какой углеводород может дать этанол и
какой — бутанол-2 .
18-128. Какой из газов крекинга нефти служит для получения изопропилового спирта?
18-129. Для быстрого ориентировочного определения содержания воды в минеральных маслах можно применять
амальгаму натрия. На чем основано такое определение?
Дайте исчерпывающий ответ.
18-130. Известен способ обезвоживания трансформаторных масел металлическим натрием. На чем основан этот
способ?

 

Ответы к задачам по физике Гольдфарб 8-11 from zoner

Категория: Химия | Добавил: Админ (10.08.2016)
Просмотров: | Теги: Гольдфарб | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar