Тема №7723 Задачи по химии для проведения олимпиады 166 (Часть 1)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Задачи по химии для проведения олимпиады 166 (Часть 1) из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Задачи по химии для проведения олимпиады 166 (Часть 1), 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.

1. Общетеоретические вопросы
1. Предложите методику экспериментального опре­деления количественного состава смеси порошков: железа, меди, цинка, мела, сажи и поваренной соли. В вашем распоряжении имеются вода, соляная кислота, а также все необходимое лабораторное оборудование. Составьте план определения и напишите уравнения используемых химических реакций. (IX—обл.—92.)
2. Могут ли реагировать между собой: а) бинарные водородные соединения; б) бинарные кислородные соединения; в) бинарные водородные и бинарные кис­лородные соединения? Напишите уравнения возмож­ных реакций на примере элементов 2-го и 3-го пери­одов периодической системы Д.И.Менделеева. (IX— зон.—85.)
3. Какие из предложенных смесей газов не мо­гут существовать при комнатной температуре: 1)Н2+О2; 2)О2+С12; 3) Н2+С12; 4)НС1+Вг2; 5) НВг+С12; 6) СO2+НС1; 7) H2S+F2; 8)N2+O2? Напишите уравнения реакций, возможных при иных условиях. (Каких именно?) (IX—зон.—82.)
4. В начале XX в. английский химик Вильям Рамзай проводил опыты с образцами радия. Ученый из­мерял радиоактивность образцов, когда они находи­лись в закрытом сосуде и на воздухе. Оказалось, что в первом случае радиоактивность образцов была выше. Объясните результаты эксперимента. Как повлияло открытие Рамзая на условия подтверждения и развития периодической системы элементов Д. И. Менделеева? (IХ-обл.-84.)
5. Напишите формулы названных ниже веществ, обсудите характер связей, существующих в каждом из этих соединений, и, исходя из этого, располо­жите названные вещества в порядке возрастания их температур плавления: азотная кислота, иодид бария, оксид кальция, оксид углерода (II), оксид серы (IV) и оксид углерода (IV). Какие из этих веществ могут реагировать между собой? Приведите уравнения реак­ций. (IX—зон.—87.)
6. Определите, сколько различных видов молекул воды может образоваться из природных изотопов кислорода: 168О, 178О, 188О — и изотопов водорода: протия Н—11Н, дейтерия D—21Н и трития Т—31H. Какие отличия в физических и химических свойст­вах следует ожидать для разных видов молекул воды? (IХ-обл.-82.)
7. Газ А, образующийся при реакции с водой твер­дого вещества В, реагирует с кислородом, образуя вещества С, D и Е (относительные молекулярные массы 18, 19 и 20) с преобладанием вещества D. Газ А при реакции с натрием образует эквимолярную смесь веществ В и F, реагирующую с водой с об­разованием смеси газов А и G, после сжигания ко­торой в кислороде образуются те же вещества С, D и Е со значительным преобладанием веществ С и D. О каких веществах идет речь? Объясните течение упо­мянутых реакций. (X—обл.—89.)
8. Молярный объем (см3/моль) калия равен 45,9, рубидия — 57,8, цезия — 69,9, кальция — 26, строн­ция — 33,3, галлия — 11,8, индия — 15,7, таллия — 17,2. Определите молярный объем бария и его плот­ность. (IX—обл.—85.)
9. Масса сосуда, заполненного оксидом углерода (IV), равна 422 г (н.у.). Этот же сосуд с аргоном имеет массу 420 г. Если сосуд наполнить смесью из аргона и неиз­вестного газа Y (объемные доли газов 50%), то масса его станет равна 417 г. Вычислите массу сосуда, объем сосу­да, молекулярную массу газа Y. (IX—обл.—84.)
10. Некоторые элементы образуют кислоты, формулы которых можно записать в виде HaЭОb  и НаЭb, причем кислотные свойства НаЭb могут быть выражены как слабее кислотных свойств HaЭОb, так и сильнее. Приведите несколько примеров таких пар кислот и укажите их относительную силу (XI – обл. 91)
11. Расположите вещества в порядке возрастания энергии связи Э-Э в молекулах этана Н3С-СН3, гидразина H2N-NH2, пероксида водорода НО-ОН, фтора F-F. Объясните свой выбор (Х- обл.- 88)
12. Теплота образования (Q) хлороводорода равна 92,3 кДж/моль. Вычислите возможную максималь­ную температуру и давление в замкнутом изолиро­ванном сосуде при взрыве эквимолярной смеси хлора с водородом, находящейся при нормальных услови­ях. (Считать, что газы ведут себя как идеальные. Молярную теплоемкость (С) двухатомных газов при постоянном объеме принять равной 37,6 Дж/моль • К и независимой от температуры.) Мотивируйте свой ответ. (X—зон.—90.)
13. Два кубика одинакового размера, один из ко­торых изготовлен из алюминия, а другой — из маг­ния, растворили в соляной кислоте. Объем водорода, выделившегося в первом случае, оказался в 2 раза больше, чем во втором случае. Какова плотность магния, если плотность алюминия 2,7 г/см3? (IX— зон.—88.)
14. В раствор хлороводорода с массовой долей 15% поместили цинковый шарик массой 20 г. После уменьшения диаметра шарика в два раза массовая доля кислоты в полученном растворе стала равной 10%. Вычислите массу исходного раствора соляной кислоты. (IX—зон.—86.)
15. Небольшая тонкая магниевая пластинка пол­ностью растворяется за 1 мин в большом объеме раз­бавленного раствора соляной кислоты с концен­трацией Сг Такая же пластинка растворяется за 2 мин в таком же объеме разбавленной серной кис­лоты с концентрацией С2. За какое время раствори­тся пластинка, если растворы кислот слить вместе? (Х-ЗОН.-89.)
16. Известны многочисленные соединения метал­лов с оксидом углерода (II) состава М(СО)Х — карбонилы. Пентакарбонил железа Fe(CO)5 можно получить нагреванием порошка железа в атмосфере СО, а гексакарбонил вольфрама W(CO)6 образуется в гораздо более жестких условиях, хотя связь вольфрам—угле­род более прочная, чем связь железо—углерод. Объяс­ните этот факт. (XI—зон.—82.)
17. Оксид металла X имеет в кристаллическом состоянии структуру, полностью аналогичную струк­туре хлорида натрия. Длина ребра элементарной ячей­ки по данным рентгеноструктурного анализа равна 0,438 нм. Плотность кристаллического оксида состав­ляет 5,7 г/см3. Определите, какой оксид исследовали методом рентгеноструктурного анализа. (IX—зон.— 87.)
18. Предложите варианты пространственных структур молекул и ионов состава АХ3 и АХ4. Из­вестно, что связь А—X полярна. Какие из структур соответствуют полярным молекулам, а какие — не­полярным? Приведите примеры молекул и ионов для этих типов структур. (IX—зон.—90.)
§ 2. Химия элементов I—III групп главных подгрупп периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева
19. Человек в сутки вдыхает в среднем 15 кг воз­духа и выдыхает газ, объемная доля оксида углерода (IV) в котором равна ~ 1%. Рассчитайте массу пер­оксида натрия, необходимого для связывания выде­ляющегося оксида углерода (IV) при десятисуточном полете одного космонавта. Какими недостатками и ограничениями обладает этот метод регенерации воз­духа? (IX—обл.—85.)
20. Получаемый в промышленности алюминий бывает загрязнен небольшим количеством натрия. Натрий понижает коррозионную стойкость и ухуд­шает механические свойства. Предложите реагент для очистки алюминия от примесей натрия, обеспечи­вающий высокую чистоту продукта. Опишите при­мерную технологию очистки, руководствуясь при этом требованиями наименьшего количества отхо­дов. Объясните, как попадает натрий в алюминий при его производстве. (X—зон.—88.)
21. Простое вещество массой 4 г, образованное элементом А, сожгли в атмосфере кислорода. Полу­ченное вещество растворили в 60 г раствора гидроксида натрия (массовая доля 20%). Определите эле­мент А, если известно, что при растворении получи­лось 96 г раствора, а массовая доля щелочи умень­шилась до 12,5 %. (XI—обл.—91.)
22. Смесь карбонатов натрия и калия массой 10 г растворили в воде и добавили в нее избыток соля­ной кислоты. Выделившийся газ пропустили через трубку с пероксидом натрия Na2O2. Образовавшего­ся кислорода хватило, чтобы сжечь 1,9 л водорода (н.у.). Напишите уравнения реакций и рассчитайте состав смеси. (IX—обл.—91.)
23. Почему вместе с залежами каменной соли всег­да встречаются месторождения гипса, но существу­ют месторождения гипса, не содержащие каменной соли? В верхних или в нижних частях пластов соли возможно наличие гипса? Каково происхождение этих минералов? (IX—зон.—87.)
24. Массовая доля одновалентного металла в крис­таллогидрате его сульфата составляет 14,3%. Уста­новите формулу этого кристаллогидрата и обоснуйте решение задачи. Что вы знаете о применении этого вещества? (IX—зон.—86.)
25. Газ А может быть получен реакцией бинарно­го солеобразного вещества, содержащего водород, с хлоридом элемента X (ХС13). Этот газ может быть использован как ракетное топливо. Он обесцвечива­ет бромную воду, при упаривании получающегося при этом раствора образуется лишь одно сухое вещество В — важный фармакопейный препарат. Относитель­ная молекулярная масса вещества В составляет 62. Конденсат, полученный при упаривании, содержит, кроме воды, еще одно соединение, дающее осадок с солями серебра. Массовая доля серебра в осадке 57,45%. Определите, о каких веществах идет речь. Могут ли существовать другие соединения с таким же качественным составом, что и соединение А? Будет ли зависеть состав продуктов реакции с бром­ной водой от концентрации брома? Плотность со­единения А 1,25 г/л. (X—зон.—86.)
26. Вещество А образуется при действии озона на твердую щелочь. При растворении 0,71 г вещества А в горячей воде получено 100 мл раствора. Если к нему добавить 400 мл раствора соляной кислоты с концен­трацией 0,0375 моль/л, то в полученном растворе кон­центрация ионов водорода станет равной 10-2 моль/л. Рассчитайте концентрацию ионов водорода в исход­ном растворе. Расшифруйте вещество А: к какому клас­су соединений оно относится? (X—зон.—91.)
27. При растворении в воде 2,0 г смеси гидридов двух щелочных металлов выделилось 3,36 л водорода (н.у.). Определите, гидриды каких металлов были в смеси, если известно, что количества образовавших­ся щелочей относятся как 5 : 1. (IX—зон.—86.) ,
28. Навеску вещества А массой 3,8 г обработали избытком соляной кислоты. При этом выделились газ В и водород общим объемом 3,36 л (н.у.). При сгорании полученной смеси образовалось 3,5 г ве­щества С (оксида) с массовой долей кислорода 68,57% и 4,5 г воды. Определите вещества А, В и С. Напи­шите уравнения реакций. (XI—обл.—91.)
29. Стехиометрическую твердую смесь некоторо­го простого вещества и оксида металла поместили в трубчатую печь и при 1000 °С пропустили хлор до полного исчезновения твердой фазы. После отделе­ния избытка хлора оставшаяся газовая смесь веществ А, В и С имела относительную плотность по водо­роду 39,9. При охлаждении смеси до 600°С остались газы В и С с плотностью по водороду 43,9, а при охлаждении до 25°С — газ С с плотностью по во­дороду 14, не взаимодействующий при обычных ус­ловиях со щелочью, и твердый остаток. Определите составы в объемных долях (в %) газовых смесей при указанных температурах. Установите качественный и количественный состав исходной смеси. Запиши­те уравнения реакций. Как и при каких условиях газ С реагирует со щелочью? (X—зон.—91.)
30. Твердое вещество, полученное при длитель­ном пропускании тока водорода над 8,98 г смеси щелочного и щелочноземельного металла, внесено в 1 л воды. При этом выделилось 5,796 л газа (780 мм рт. ст., 17°С ). При добавлении к полученному рас­твору избытка раствора соды выпало 7,38 г осадка, при растворении которого в избытке раствора соля­ной кислоты выделилось 1,12 л газа (н. у.). Во втор­ом опыте, поставленном с такими же количествами веществ, к водному раствору был добавлен избыток раствора сульфата меди. Выпавший осадок был от­делен и затем прокален при температуре 150—200°С, масса остатка оказалась равной 21,1 г. Какие метал­лы были взяты для опыта? (XI—зон.—87.)
§ 3. Химия углерода и кремния
31. Перечислите основные преимущества предло­женного Д.И. Менделеевым метода подземной гази­фикации угля по сравнению с традиционной шахт­ной добычей твердого топлива. Какие угли целесо­образно подвергать газификации — содержащие мно­го или мало негорючих примесей? В каком случае газ будет обладать большей теплотворной способнос­тью — при использовании воздушного или кислородного дутья? Какой газ имеет большую теплотвор­ную способность — природный или газ, полученный подземной газификацией угля? С какой целью в угольный пласт вместе с воздухом иногда закачива­ют водяной пар? Почему нельзя применять только паровое дутье? Влияет ли на экономичность подзем­ной газификации угля удаленность потребителей по­лучаемого газа? (X—обл.—84.)
32. Некоторый металл образует два соединения с хлором, проявляя степени окисления +2 и +4. Ка­кие, на ваш взгляд, различия будут наблюдаться в физических и химических (отношение к воде) свой­ствах соответствующих хлоридов? Приведите при­меры. (X—обл.—90.)
33. Смесь оксидов углерода объемом 1 м3 (н.у.) (относительная плотность по водороду 16) пропус­тили через 56 кг 1%-ного раствора гидроксида ка­лия. Какая соль образуется и какова ее масса? (X— обл.-85.)
34. Одним из путей экономии энергетических ресурсов является использование для отопления газа, получающегося из органических отходов (навоз, опилки, щепа и т.д.) путем брожения под действием микроорганизмов. Этот газ, называемый биогазом, состоит (в объемных долях) из 65% метана, 33% ок­сида углерода (IV) и 2% азота, кислорода и серово­дорода (теплотворная способность 21 000 кДж/кг). Рассчитайте количество условного топлива (тепло­творная способность 29 000 кДж/кг), которое можно сэкономить, применяя биогаз на сельскохозяйственном предприятии, которое нуждается в 29 • 10б кДж/сут энергии.  Какова суточная потребность в биогазе? Сколько щепы и опилок потребуется для получения необходимого объема биогаза, если известно, что каждые 5 кг этих отходов дают 1 м3 биогаза? (IX— зон.—85.)
35. При обработке олова концентрированной азот­ной кислотой при нагревании образуется белый осадок. При растворении меди в концентрированной азотной кислоте и последующем упаривании с кон­центрированной серной кислотой также выпадает белый осадок, причем жидкость над осадком бесцвет­на. Объясните описанные явления. Запишите урав­нения соответствующих реакций. (IX—зон.—90.)
36. Газообразное вещество сожгли в стехиометрическом количестве фтора. Продукты сжигания рас­творили в воде. Получили раствор двух кислот сред­ней силы в мольном соотношении 1:1. Определите исходное вещество и получившиеся кислоты. Напи­шите уравнения реакций. (XI—обл.—92.)
37. Минерал А растворили в кипящем концентри­рованном растворе гидроксида натрия. Полученный раствор разбавили водой и обработали избытком со­ляной кислоты. Выпал осадок, который отделили и прокалили. Полученное твердое вещество В имеет тот же состав, что и исходное вещество А. Осадок не выпадает, если обрабатывать не соляной, а плавико­вой кислотой. Вещество В (100 г) перемешивали не­сколько часов с 1 л раствора сульфата меди с кон­центрацией 0,02 моль/л, затем раствор отделили и прибавили к нему избыток раствора КОН. Получен­ный осадок отфильтровали и прокалили. Масса про­каленного осадка составила 0,8 г. Объясните полу­ченные результаты. Что произошло бы при исполь­зовании в описанном опыте вещества А вместо ве­щества В? (X—зон.—87.)
38. Дана смесь двух бинарных соединений — алю­миния и кальция с одним и тем же элементом. При растворении навески смеси в соляной кислоте выде­лилось 3 л газа, имеющего относительную плотность по водороду 11,3. Определите качественный и коли­чественный состав исходной смеси бинарных ве­ществ. (XI—зон.—85.)
39. При смешении двух белых порошков они пол­ностью взаимодействуют при слабом нагревании, образуя смесь трех газов А, В и С в объемном соот­ношении 1 : 1 : 2 и с относительной плотностью по водороду соответственно 52, 16 и 65,6. Газы В и С — простые вещества, входящие в состав воздуха. Газ А — бинарное соединение, имеющее в своем соста­ве фтор. Расшифруйте все вещества и напишите урав­нение описанной реакции. (X—зон.—92.)
40. Бесцветное газообразное вещество X полнос­тью поглотилось при пропускании через воду. При этом выделился неокрашенный осадок Y. Для пол­ного растворения вещества Y потребовалось доба­вить к раствору 12 г 10%-ной фтороводородной кис­лоты. В образовавшемся бесцветном растворе веще­ства Z полностью растворилось 3 г карбоната кальция. При этом выделился газ, объем которого равен объему исходного газа X, а массы газов относятся как 1 : 2,36. Определите формулы веществ и напи­шите уравнения реакций. Ответ подтвердите рас­четом. (XI—зон.—91.)
41. Через раствор, содержащий 26,00 г смеси гидроксидов двух одновалентных металлов, пропусти­ли оксид углерода (IV) до образования карбонатов. При этом вступило в реакцию 16,50 г СО2. Раствор упарили досуха и остаток прокалили до постоянной массы, которая оказалась равной 30,25 г. Каков со­став исходной смеси (в массовых долях), если из­вестно, что соотношение атомных масс этих одно­валентных металлов равно 3,286? (IX—зон.—85.)
42. Газ, полученный при обжиге двойной соли массой 14,72 г, занимает объем 3,9 л при темпера­туре 28 °С и давлении 770 мм рт. ст. Определите фор­мулу разложившейся при обжиге соли. Укажите про­мышленное применение минерала, образованного этой солью. (IX—зон.—91.)
43. Газ, образовавшийся при полном сгорании 745,7 мл смеси пропана и метана (740 мм рт. ст. и 22°С), может быть поглощен 49,02 мл 5,6%-ного рас­твора КОН ( плотность 1,02 г/мл). Определите объемный состав газовой смеси углеводородов, если извест­но, что раствор, полученный после пропускания про­дуктов сгорания через раствор щелочи, не образует осадка при добавлении к нему раствора хлорида каль­ция. Какой объем воздуха (н.у.) потребует для пол­ного сгорания указанной смеси? (XI—обл.—74.)
§ 4. Химия азота и фосфора
44. При нагревании фосфорной кислоты с избыт­ком хлорида натрия образуются два новых соедине­ния. Какие это соединения? Какие химические реа­кции произойдут при смешении водных растворов этих соединений с насыщенным водным раствором гидрокарбоната натрия (в каждом случае)? (X—обл.— 85.)
45. Для определения качественного и количест­венного состава смеси солей белого цвета навеску этой смеси растворили в воде. Раствор окрасил пла­мя в желтый цвет. Из раствора удалось осадить бе­лое творожистое вещество, нерастворимое в воде и кислотах, масса которого после промывания и высу­шивания оказалась равной 14,35 г. На осаждение было израсходовано 5,85 г хлорида натрия. Получен­ный после осаждения фильтрат упарили, а получен­ную соль высушили. Ее масса равна 17,0 г. При сла­бом нагревании этой соли с концентрированной сер­ной кислотой отогналась жидкость, в которой рас­творяется медь (с выделением бурого газа). Каков состав исходной смеси? (IX—обл.—85.)
46. Объясните, почему реакция хлорирования ме­тана, идущая на свету, резко замедляется в присут­ствии незначительных количеств оксида азота (II). (1Х-о6л.-89.)
47. При сгорании красного фосфора в кислороде выделяется примерно и 1,7 раза больше энергии, чем при сгорании его в хлоре. Но, для того чтобы фос­фор горел в кислороде, его надо поджечь, а в хлоре он самовоспламеняется. Объясните различия в условиях протекания реакций. Напишите уравнения реакций. (IX—зон.—91.)
48. После длительного действия на смесь, состоя­щую из 15 мл оксида азота и избытка водорода (н.у.) искрового электрического разряда, объем газовой смеси уменьшился на 15 мл (н.у.); пропускание по­лучившейся в результате этой химической реакции смеси через раствор серной кислоты к изменению объема не привело. Установите формулу оксида азо­та и напишите уравнение реакции. (IX—обл.—81.)
49. При прокаливании смеси нитратов натрия и серебра ее масса уменьшается в 1,382 раза. При этом выделяется 2,8 л газообразных веществ (н.у.). Вы­числите массовые доли солей в исходной смеси и массу твердого продукта после промывки продуктов разложения водой и высушивания. (X—обл.—89.)
50. При растворении цинка в растворе азотной кислоты неизвестной концентрации образовалась смесь двух газов, которая при низкой температуре (—5°С) может быть полностью поглощена раствором гидроксида натрия. Полученную смесь газов объемом 1,12 л (н.у.) растворили в 20%-ном растворе щелочи при температуре —5°С. Образовавшийся раствор выпарили досуха и остаток прокалили при 500 °С, после чего масса остатка уменьшилась на 0,2 г вслед­ствие выделения простого газообразного вещества. Определите состав газовой смеси в объемных долях (в %) и напишите уравнения всех реакций. (X—обл.— 81.)
51. Через 1 л смеси аммиака с кислородом про­пустили кратковременный электрический разряд. Произошла химическая реакция. Образовавшуюся смесь пробулькивали через воду до установления постоянного объема (0,2 л). Какова объемная доля аммиака в исходной смеси? Объемы всех газов из­мерены при одинаковых условиях.(Возможностью взаимодействия продуктов сгорания с исходными газами пренебречь.) (X—зон.—90.)
52. Цех синтеза аммиака потребляет в час 3*105 m3 (н.у.) азотоводородной смеси. Объем смеси, цирку­лирующей в системе при постоянном давлении, со­ставляет 3*104 м3 (н.у.). Объемная доля аммиака в смеси , входящей в колонну синтеза, составляет 4%, выходящей из колонны — 16%. Определите массу аммиака, получаемого за один цикл синтеза, число таких циклов в сутки и суточную производительность цеха по аммиаку. (IX—зон.—90.)
53. Рассчитайте массы 94%-ной серной кислоты и фторапатита, основной компонент Ca5F(PO4)3, не­обходимые для производства 1 т двойного суперфос­фата, содержащего 55% фосфора (в пересчете на Р2О5). Выход продукта на каждой стадии химическо­го производства примите за 100%. Выход фторапатитового концентрата, получаемого при флотации, 65%, а содержание в нем фосфора 39,5% (в пересче­те на Р2О5). Степень извлечения полезного компо­нента при флотации составляет 88,4%. (X—обл.—93.)
54. Смесь двух неорганических солей разложили при нагревании без остатка. Выделившийся при этом газ для удаления паров воды пропустили через склян­ку с концентрированной серной кислотой. Получен­ный газ А имел объем 11,2 л и относительную плот­ность по водороду 22. Если газ А пропускать через трубку с твердой щелочью, то объем уменьшается в 2 раза, а плотность не изменяется. При пропуска­нии газа А через трубку с раскаленной медной струж­кой его объем не изменяется, а плотность уменьша­ется. Взаимодействие газа А с раскаленным углем приводит к увеличению объема и уменьшению плот­ности. Определите качественный и количественный состав исходной смеси солей. Запишите уравнения химических реакций. Найдите ошибку в проведении эксперимента. Все объемы газов приведены к нор­мальным условиям. (IX—зон.—89.)
§ 5. Химия кислорода и серы
55. В олеумный абсорбер в течение часа поступа­ет 3 • 104 м3 газа (н.у.). Объемная доля оксида серы (VI) в этом газе составляет 10%. При входе в абсор­бер массовая доля оксида серы (VI) в олеуме равна 19%, а на выходе из абсорбера — 21,5%. Степень абсорбции составляет 40%. Какова часовая потреб­ность абсорбера в олеуме? (XI—обл.—92.)
56. При входе в контактный аппарат объемная доля оксида серы (IV) составляет 7,00%, а кислорода — 11,00%. В газе, выходящем из контактного аппарата, объемная доля оксида серы (VI) составляет 7,18%. Каков выход производимой серной кислоты (в %), если степень поглощения оксида серы (VI) состав­ляет 90%? (IX—обл.—90.)
57. Известно, что вблизи залежей сульфидных руд, например пирита, почва часто имеет кислую реакцию и относительно высокое содержание «активных» (спо­собных поглощаться корнями растений) ионов же­леза, меди, алюминия, магния и других металлов. Объясните это явление. На таких землях часто не­возможно выращивание сельскохозяйственных куль­тур. Для того чтобы сделать эти земли пригодными для земледелия, в них вводят оксид магния или гаше­ную известь, либо затопляют их на длительный срок (например, при выращивании риса). Почему эти меры оказываются при этом эффективными? Напишите уравнения происходящих реакций. (X—зон.—88.)
58. Неизвестное неорганическое вещество А содер­жит 18,55% натрия и 25,80% серы, а также кислород. При нагревании оно легко плавится и реагирует с карбидом кальция, выделяя ацетилен. При этом 1,680 г исследуемого вещества А может выделить 0,378 л аце­тилена (н.у.). Установите формулу вещества А и ука­жите, реагирует ли оно с соляной кислотой, хлором, хлоридом серебра. Если названные реакции происхо­дят, напишите их уравнения. Как в лаборатории мож­но получить вещество А? (XI—обл.—73.)
59. Минерал халькопирит содержит только медь, железо и серу. Этот минерал массой 3,68 г подверг­ли обжигу, после которого получили 3,2 г твердого остатка. Газы, образовавшиеся в результате обжига, пропустили через концентрированный раствор ед­кого натра. Масса раствора увеличилась на 2,5 г. Определите формулу халькопирита. (XI—обл.—87.)
60. Исследователь сжег в кислороде 3,8 г бесцвет­ной легкокипящей жидкости. Образовавшийся бес­цветный газ с неприятным запахом полностью по­глощен раствором щелочи. Полученный раствор ак­куратно нейтрализовали и разбавили водой до 500 мл. С избытком раствора хлорида бария полученный рас­твор образует белый осадок, полностью растворимый в соляной кислоте, с выделением газа, запах которо­го аналогичен запаху исходного газа. Полученный раствор (50 мл) обработали иодом, затем избытком хлорида бария. При этом получено 3,315 г осадка, ко­торый удалось растворить в соляной кислоте лишь час­тично: выделился бесцветный газ и осталось 2,33 г бе­лого кристаллического вещества, нерастворимого в кислотах и щелочах. Исходная жидкость при стоя-нии на свету желтеет и приобретает резкий непри­ятный запах. Опишите сущность происходящих реа­кций. (X—обл.—87.)
61. Смесь оксида серы (IV) и оксида углерода (IV) объемом 4,68 л с плотностью 2,31 г/л (температура 19 °С, давление 778 мм рт. ст.) полностью поглоще­на раствором гидроксида натрия объемом 571,5 мл (плотность 1,05 г/мл, массовая доля 2%). Вычислите массовые доли соединений, содержащихся в растворе, полученном после окончания реакции. (IX—обл.— 89.)
§ 6. Химия галогенов
62. Химические свойства хлора и иода, относя­щихся к группе галогенов, отличаются во многих деталях. Приведите примеры, в которых хлор и иод реагируют по-разному (или один из них не реаги­рует вообще). (X—зон.—87.)
63. Ионы CN~, SCN~, CNO~, N3~ часто называют псевдогалогенидами. Приведите примеры, иллюс­трирующие аналогию свойств псевдогалогенов и га­логенов. (IX—зон.—88.)
64. На чашках весов уравновешены два стакана с растворами соляной кислоты. В один из них опусти­ли 4,2 г питьевой соды, которая полностью вступила в реакцию с кислотой. Какова должна быть масса железа (и г), добавляемого во второй стакан, чтобы чашки весов остались в равновесии? (IX—зон.—82.)
65. При разложении озона, находящегося в смеси с кислородом, объем смеси увеличивается на 17,5% при неизменном давлении и температуре. Затем 300 мл такой смеси (н.у.) пропустили через 200 мл раствора иодида калия в соляной кислоте. Вещества прореагировали без остатка. Определите объемную долю озона в смеси, молярную концентрацию рас­твора иодида калия и массу выделившегося иода. (IX—обл.-91.)
66. К практически бесцветному водному раствору вещества А при слабом нагревании прилили бесцвет­ный водный раствор вещества В. Полученный бес­цветный раствор вещества С имеет кислую реакцию и при дальнейшем приливании раствора вещества В приобретает окраску, образуя раствор вещества D. Если к раствору вещества С прибавлять раствор ве­щества В в избыточном количестве на холоде, окраска ослабевает, усиливаясь при нагревании. Попытка упарить раствор вещества D приводит к образова­нию окрашенных паров. Все упомянутые растворы дают осадки с раствором нитрата серебра. О каких веществах и процессах идет речь? Мотивируйте свой ответ. Приведите уравнения реакций. (IX—зон.—89.)
67. В сосуд вместимостью 2 л поместили 8 г во­дорода, 48-г кислорода и 3,5 г хлора. Смесь подо­жгли электрическим разрядом, а затем сосуд охладили до 0°С. Вычислите примерное давление в со­суде и массовые доли веществ в образовавшейся после реакции смеси. (IX—обл.—71.)
68. В газе X, полученном при взаимодействии со­ляной кислоты с диоксидом марганца и пропущен­ном через промывную склянку, содержащую 282 мл воды при 0°С, сожгли медную проволоку. Образо­вавшееся соединение растворили в воде и получили 215 г раствора, массовая доля растворенного веще­ства в котором составляет 8.7%. Вычислите, какой объем 37%-ной соляной кислоты (плотность раствора 1,19 г/мл) был использован для получения газа X, если в одном объеме воды в условиях опыта рас­творяется 4,6 объема газа X. (X—обл.—70.)
69. Газообразные продукты, полученные при дей­ствии избытка концентрированной соляной кислоты при нагревании на смесь хлората и бромата калия мас­сой 7,46 г, пропустили через нагретую до 600°С труб­ку, в которую помещена лодочка с металлическим оло­вом массой 15,0 г. После окончания опыта масса ло­дочки уменьшилась на 8,9 г, а в охлаждаемом прием­нике был собран некоторый объем дымящей на возду­хе жидкости. Вычислите массовую долю бромата ка­лия в исходной смеси и объясните количественные результаты проведенного эксперимента. (Предполо­жить, что все реакции протекают количественно, а растворимостью летучих веществ можно пренебречь.) (ХI-обл.-76.)
70. К 1000 мл раствора сульфата серебра прибави­ли 100 мл раствора иодида бария. При этом выпало 21,09 г осадка. К фильтрату, полученному после от­деления осадка, добавили 120 мл раствора нитрата свинца с концентрацией 0,1 моль/л и при этом по­лучили 4,61 г осадка. Вычислите концентрации (в моль/л) взятых растворов солей серебра и бария. (IX— обл.-71.)
71. Если на раствор некоторого сульфата дейст­вовать избытком раствора галогенида калия, то образуется осадок, масса которого в 1,2 раза превыша­ет массу взятого сульфата. (Предположить, что это безводная соль.) Если раствор того же сульфата обра­ботать раствором щелочи, то выпадает осадок, масса которого после слабого прокаливания в 2 раза мень­ше массы исходного сульфата. Установите, сульфат какого металла и какой галогенид были взяты для проведения исследования. Напишите уравнения про­веденных реакций. (XI—обл.—72.)
§ 7. Химия элементов побочных подгрупп
72. Перед окраской стальных изделий с них необ­ходимо удалить слой ржавчины, так как неплотная пленка ржавчины легко отстает вместе с краской. При подготовке стали к окраске используют соляную и фосфорную кислоты. В то же время перед покрыти­ем стали оловом или цинком можно использовать лишь одну из указанных кислот. Какую именно и почему? Какие добавки должна содержать кислота при этом? (X—зон.—85.)
73. Предскажите, какие реакции могут произойти при внесении порошкообразного железа в раствор хлорида железа (III). Напишите уравнения возмож­ных реакций и приведите соответствующие поясне­ния. (X—обл.—81.)
74. Известно, что металлический цинк раство­ряется в водном растворе хлорида цинка. Будет ли цинк растворяться в водных растворах хлорида ка­лия, хлорида бария, хлорида алюминия, хлорида же­леза (III)? Дайте мотивированный ответ. Напишите уравнения соответствующих реакций. (IX—обл.—91.)
75. Для фотохимических исследований потребо­валось узнать число квантов света, падающих на реа­кционный сосуд вместимостью 50 мл. Сосуд запол­нили светочувствительным раствором ферриоксала-та калия K3[Fe(C2O4)3] и облучали в течение 2 мин. Под действием света ионы Fe3+ восстанавливались в ионы Fe2+. Концентрация ионов Fе2+в полученном растворе оказалась равной 2,26 * 10-5 моль/л. Сколь­ко квантов в секунду падает на реакционный сосуд, если свет полностью поглощается раствором, а кван­товый выход равен 1,25? Сколько времени потребу­ется для разложения 0,1 г ферриоксалата калия в условиях опыта? (XI—зон.—92.)
76. На смесь стружек двух металлов массой 6,4 г подействовали избытком концентрированной азот­ной кислоты. Растворился только один из металлов и выделилось 2,24 л оксида азота (II). Масса остатка составила 2,8 г. Когда на такую же навеску исходной смеси подействовали избытком концентрированной соляной кислоты, она растворилась полностью и выделилось 4,48 л водорода (н.у.). Определите ме­таллы. (X—обл.—87.)
77. Бурый железняк прокалили в токе водяного газа. Образовавшееся твердое вещество внесли в раз­веденное купоросное масло. К полученному раствору постепенно добавляли жавелевую воду и каустик. Осадок, выпавший при этом, отфильтровали, про­калили и растворили в селитряном спирте. Напиши­те уравнения процессов, дав вместо старинных или тривиальных названий химических веществ совре­менные. (X—зон.—87.)
78. При прокаливании на воздухе до постоянной массы смеси нитрата меди и медной пыли уменьше­ние массы составило 45,45%. Остаток ввели в реакцию с эквивалентным количеством разбавленной серной кислоты объемом 64,5 мл и плотностью 1,14 г/см3. После охлаждения полученного раствора до О °С вы­пал кристаллогидрат массой 25,1 г. Растворимость без­водной соли составляет при О °С 12,9 г в 100 г воды. Определите количественный состав смеси. (X—зон.— 85.)
79. Одним из способов получения железного ку­пороса (семиводного кристаллогидрата) в промыш­ленности является обработка колчеданных огарков раствором серной кислоты. Помимо указанного сырья в данном способе используется порошок же­леза. Какую массу железного купороса можно полу­чить из 100 кг огарков? Вычислите, какая масса же­лезного купороса и серной кислоты (в пересчете на 100%) потребуется для этого. Состав огарков в мас­совых долях: оксид железа (III) — 45%, оксид железа (II) — 25%, сульфид железа (II) — 15%, остальные компоненты в реакциях не участвуют. Объясните назначение железного порошка. (X—зон.—88.)
80. Химический элемент X, название которого связано с характерной особенностью его соедине­ний, широко используется во многих областях хи­мии. Соединение А содержит 41,3% элемента X, а также 11,1% азота, 3,2% водорода и 44,4% кислоро­да. При нагревании соединение А бурно разлагается с образованием воды, газообразного вещества В и твердого остатка С. При прокаливании в атмосфере хлора смеси вещества С с углем образуется соедине­ние F. Это же соединение F образуется при реакции простого вещества X с хлором. Из водного раствора соединения D кристаллизуется вещество Е, в кото­ром содержится (в массовых долях) 40,57% воды, 39,92% хлора и 19,51% элемента X, причем в зависи­мости от условий выделения окраска вещества Е может быть различной. Установите, о каком элементе X и каких его соединениях идет речь. Напишите урав­нения перечисленных реакций. (XI—обл.—81.)
81. Железная руда, поступающая в магнитный се­паратор, состоит из магнетита и пустой породы (мас­совая доля железа в руде 32%). Массовая доля при­месей в полученном концентрате равна массовой доле железа в отходах. Во сколько раз повысилось содер­жание железа в концентрате, если выход последнего составил 42,4%? (IX—обл.—92.)
82. Пары летучей жидкости А пропускают через нагретую трубку. На трубке остается блестящий на­лет простого вещества X массой 58,7 мг и образуется газ В, объемом 89,6 мл (н.у.). Газ В состоит из двух элементов и имеет относительную плотность по водороду 44. При гидролизе газа В в кислой среде об­разуется смесь двух кислот С и D. Данное количест­во кислоты D при обработке избытком раствора СаС12 дает 468 мг осадка. На титрование этого же количе­ства кислоты D расходуется 120 мл раствора КОН с концентрацией 0,1 моль/л. Определите вещества А, В, С, D и X. Сколько раствора КОН той же концен­трации потребуется для нейтрализации полученной кислоты С? (X—зон.—91.)
83. При умеренном нагревании меди с концен­трированной серной кислотой помимо основного процесса протекает реакция, в результате которой образуется черный осадок. Это вещество при обжиге на воздухе может превратиться в два новых продук­та: твердый и газообразный — с соотношением масс 2,5 : 1. Что может представлять собой черный оса­док? Приведите уравнения соответствующих реакций. (X—зон.—80.)
84. На химическом заводе открыли старый сталь­ной баллон, содержащий смесь оксида углерода и водорода. После удаления газов на дне баллона об­наружили жидкость X. При нагревании жидкость X разлагается на простое вещество А и газ В, причем масса вещества А составляет 2/7 от массы разложи­вшейся жидкости. При достаточно длительном выдерживании на солнечном свету жидкости X образу­ется вещество Y, при этом выделяется газ В, масса которого составляет 1/14 от массы вещества X. Ука­жите вещества А, В, X и Y . Объясните образование вещества X в баллоне. Предложите строение моле­кул веществ X и Y. (XI—зон.—91.)
§ 8. Растворы
85. Растворимость сульфата аммония в воде в ин­тервале температур 20—90°С описывается следую­щим
уравнением:
 
где w — массовая доля соли в насыщенном водном растворе при температуре t °C. Вычислите, какую массу насыщенного при 26 °С раствора потребуется взять, чтобы приготовить 200 кг 4%-ного раствора соли. (IX—обл.—85.)
86. Для аккумуляторной батареи автомобиля «Жи­гули» требуется 37%-ная серная кислота. В распо­ряжении автолюбителя имеется серная кислота с плотностью 1,498 г/мл. Массовая доля кислоты в этом растворе не известна. Какой объем имеющейся кис­лоты нужно взять автолюбителю для приготовления 1 л аккумуляторной серной кислоты, если плотность 94%-ной кислоты составляет 1,831 г/мл, а зависи­мость между плотностью кислоты и ее концентра­цией приблизительно описывается уравнением d = = а+ЬС, где С — массовая доля кислоты; а и Ь — некоторые коэффициенты? (IX—обл.—92.)
87. Лаборанту для анализа принесли сильнокис­лый раствор, в котором предположительно находят­ся ионы из следующего списка: Mg2+, Zn2+, Ва2+, А13+, Fe2+, Fe3+, РЬ2+, Ni2+, Cu2+, Mn2+, Cr3+, SO42-,S2-, F-, Сl-, I-, SO32-, CO32-, SiO32-, ClO3-, Br-. В ходе анализа в растворе были обнаружены в значитель­ных количествах четыре аниона и семь катионов (не считая Н+). Назовите эти ионы. (X—зон.—86.)
88. На растворение определенной навески неиз­вестного металла потребовалось 109,5 г раствора со­ляной кислоты с массовой долей 20%, при этом образовался раствор хлорида этого металла с массо­вой долей 25,7%. Какой металл был растворен? (IX— зон.—87.)
89. Осадок малорастворимых веществ при взаи­модействии водных растворов образуется в том слу­чае, когда произведение концентраций (в моль/л) ионов, находящихся в растворе, превышает опреде­ленную величину, называемую произведением рас­творимости (ПР (АхBу) = [А]x * [В]y). Раствор фторида серебра (1 мл) с концентрацией 0,001 моль/л доба­вили к 9 мл раствора хлорида кальция той же концентрации (ПР хлорида серебра 2 * 10-10, ПР фтори­да кальция 4 * 10-11). Произойдет ли выпадение осад­ка? Каков будет его состав? (X—зон.—87.)
90. В растворе аммонийхромовых квасцов NH4Cr(SO4)2 * 12Н2О массовая доля водорода состав­ляет 10,06%. Определите массовую долю ионов хро­ма в этом растворе. (IX—обл.—92.)
91. В раствор серной кислоты поместили желез­ный шарик массой 10 г. Через некоторое время диа­метр шарика уменьшился вдвое. Найдите массу ис­ходного раствора, если массовая доля кислоты в нем составляла 25%, а после опыта она уменьшилась в 2,5 раза. (X—обл.—84.)
92. 100 г водного раствора с массовой долей в нем питьевой соды 8,4% (при 20 °С) кипятили в течение нескольких часов. Массовая доля соды в растворе после кипячения стала 8,0% (при 100 °С). После ох­лаждения до 0°С из раствора выпало 2,8 г кристал­лов, растворение которых в избытке соляной кисло­ты привело к выделению 0,224 л газа (н.у.). Какова массовая доля соды в охлажденном растворе? (IX— зон.—88.)
93. Какая соль выпадет в осадок и какова ее мас­са, если 100 г насыщенного при 80 °С раствора суль-фатата меди охладить до 10 °С? Растворимость суль­фата меди в 100 г воды при 80 °С равна 55,8 г, а при 10°С - 17,2 г. (IХ-обл.-82.)
 


Категория: Химия | Добавил: Админ (19.08.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar