Алгоритмы и примеры решения заданий

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ, АНАЛИТИЧЕСКАЯ

И ОБЩАЯ ХИМИЯ

Задания для выполнения контрольной работы студентами

заочной формы обучения

 

 

Учебно-методическое пособие

 

Составитель В.В. Сентемов

 

Издание четвертое, переработанное и дополненное

 

 

Ижевск

ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА

УДК 54 (076.6)

ББК 24

Н 52

Учебно-методические пособие разработано в соответствии с требованиями Государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования, утвержденных 21.12.2009 г.(ТПООП), 12.08.2010 г.(Лесное дело).

Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА, протокол №____ от «___» _________2012г.

Рецензенты:

Л.А. Грозина – кандидат химических наук, доцент кафедры химии

ГОУ ВПО ИжГТУ

Н.П. Лупанова – старший преподаватель кафедры химии ФГБОУ ВПО Ижевской ГСХА

Составитель:

В.В. Сентемов - профессор кафедры химии ФГБОУ ВПО Ижевской ГСХА

 

Н 52	Неорганическая, аналитическая и общая химия. Задания для выполнения контрольной работы студентами (бакалаврами) заочной формы обучения: учебно-методическое пособие /Сост. В.В. Сентемов. – 4-е изд., перераб. и доп. – Ижевск: ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2012.-88 с.

В учебно-методическом пособии приводятся справочные материалы и задания для выполнения контрольной работы студентами заочной формы обучения всех факультетов Ижевской ГСХА.

 

УДК 54 (076.6)

ББК 24

 

© ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2012

© Сентемов В.В., составление, 2012

Содержание

Введение…………………………………………………………………………
1.	Задания для выполнения контрольной работы……………………….
2.	Алгоритмы и примеры решения заданий……………………………..
2.1	Решение цепочек превращений………………………………………..
2.2	Правила составления ионно-молекулярных уравнений по молекулярным уравнениям…………………………………………….
2.3	Правила составления молекулярного уравнения реакции на основании краткого ионно-молекулярного уравнения………………
2.4	Окислительно-восстановительные реакции…………………………..
2.4.1	Правила определения степеней окисления атомов элементов по молекулярным формулам………………………………………………
2.4.2	Правила подбора коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях………………………………………….
2.5	Получение простых веществ…………………………………………..
2.6	Разложение термически неустойчивых веществ……………………..
2.7	Особенности взаимодействия серной и азотной кислот с металлами
2.8	Электролиз расплавов и растворов солей, оснований, кислот. Коррозия металлов
2.9	Гидролиз солей
2.10	Комплексные соединения
2.11	Строение атома
2.12	Способы выражения концентрации растворов
	Приложение

 

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее пособие составлено для выполнения контрольной работы по неорганической, аналитической и общей химии студентами (бакалаврами) агрономического, зооинженерного, лесохозяйственного, экономического, агроинженерного факультетов, факультетов механизации и электрификации сельского хозяйства и ветеринарной медицины. В соответствии с Госстандартом и учебным планом каждый студент (бакалавр) должен выполнить контрольную работу по данному пособию. Однако нужно помнить, что программы изучения химии на различных факультетах академии различны, поэтому студенты (бакалавры) должны выполнить только те задания, которые предусмотрены Госстандартом изучения химии для данной специальности (направления).

К написанию контрольной работы следует приступить только после полного изучения курса химии по учебникам.

При оформлении контрольной работы вопросы контрольного задания нужно полностью переписать в тетрадь, а затем дать полные ответы на все вопросы задания.

В конце работы должен быть приведен список использованной литературы (с указанием автора учебника и года его издания – смотрите оформление списка литературы на станице 6).

Ниже перечислены названия тем и указаны номера относящихся к ним заданий:

1. Основные понятия и законы химии, 1-20.

2. Строение атома, 21-40.

3. Химическая связь и строение молекул, 41-64.

4. Термохимия. Энергетика химических реакций, 65-92.

5. Химическая кинетика. Химическое равновесие, 96-102.

6. Растворы, 103-151.

7. Гидролиз солей, 152-161.

8. Буферные растворы, 162-166.

9. Электропроводимость растворов, 167-172.

10. Комплексные соединения, 173-182.

11. Окислительно-восстановительные реакции, 183-192.

12. Электролиз, 193-199.

13. Активность металлов, 200-209.

14. Гальванический элемент, 210-224.

15. Коррозия металлов и защита от нее, 225-244.

16. Свойства элементов и их соединений, 235-244.

17. Аналитическая химия, 245-278.

18. Органическая химия, 279-290.

Для выбора задания контрольной работы студенты (бакалавры) агроно-мического, зооинженерного, лесохозяйственного, экономического факультетов, специальностей «Технология продукции и организация общественного пита-ния», «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции», факультета ветеринарной медицины должны воспользоваться таблицей 1, а студенты агроинженерного факультета, электрификации сельс-кого хозяйства – таблицей 2.

При выполнении контрольных заданий необходимо использовать алгоритмы и примеры решения заданий, справочный материал, приведенные в конце пособия.

Напоминанием, что примеры решения типовых задач по химии приводятся в сборниках задач и упражнений (Романцева Л.М. и др. Сборник задач и упражнений по общей химии. – М.: Высшая школа, 1991).

Выполненную контрольную работу студенты в установленные сроки сдают преподавателю при устном собеседовании.

 

Таблица 1 - Варианты контрольных заданий ^*

Последняя цифра шифра	Номера заданий
	1,10,11,21,31,41,54,65,93,103,113,120,132,156,162,173,183,235,245,265,262,272
	2,10,12,22,32,42,55,66,94,104,114,121,133,157,163,174,184,236,246,263,273
	3,10,13,23,33,43,56,67,95,105,115,122,134,158,164,175,185,237,247,264,274
	4,10,14,24,34,44,57,68,96,106,116,123,135,159,165,176,186,238,248,265,275
	5,10,15,25,35,45,58,69,97,107,117,124,136,160,166,177,187,239,249,266,276
	6,10,16,26,36,46,59,70,98,108,118,125,137,161,167,178,188,240,250,267,277
	7,10,17,27,37,47,60,71,99,109,119,126,138,152,168,179,189,241,251,268,278
	8,10,18,28,38,48,61,72,100,110,113,127,139,153,169,180,190,242,252,269,272
	9,10,19,29,39,49,62,73,101,111,115,128,140,154,170,181,191,243,253,270,273
	1,10,20,30,40,50,63,74,102,112,117,129,141,155,171,182,192,244,254,271,274

Примечание – задания №№ 162-171 выполняют только студенты лесохозяйственного факультета

 

Таблица 2 - Варианты контрольных заданий

 

Две последние цифры шифра	Номера заданий
00;26	1,11,21,65,93,103,132,183,193,200,210,225,235,279
01;27	2,12,22,66,94,104,133,184,194,201,211,226,236,280
02;28	3,13,23,67,95,105,134,185,195,202,212,227,281
03;29	4,14,24,68,96,106,195,186,196,203,213,228,237,282
04;30	5,15,25,69,97,107,136,187,197,204,214,229,238,284
05;31	6,16,26,70,98,108,137,188,198,205,215,230,239,283
06;32	7,17,27,71,99,109,138,189,199,206,216,231,240,285
07;33	8,18,28,72,100,110,139,190,193,207,217,232,241,286
08;34	9,19,29,73,101,111,140,191,194,208,218,233,242,287
09;35	1,20,30,74,102,112,141,192,195,209,219,234,243,288
10;36	2,11,31,75,93,103,142,183,196,200,220,225,244,289
11;37	3,12,32,76,94,104,143,184,197,201,221,226,235,290
12;38	4,13.33,77,95,105,144,185,198,202,222,227,236,279
13;39	5,14,34,78,96,106,145,186,199,203,223,228,237,280
14;40	6,15,35,79,97,107,146,187,193,204,224,229,238,281
15;41	7,16,36,80,98,108,147,188,194,205,217,230,239,282
16;42	8,17,37,81,99,109,148,189,195,200,219,231,240,283
17;43	9,18,38,82,100,110,149,190,196,207,221,232,241,284
18;44	1,19,39,83,101,11,150,191,197,208,223,233,242,285
19;45	2,20,40,84,102,112,151,192,198,209,210,234,243,286
20;46	3,11,21,85,93,103,132,183,199,201,212,225,244,287
21;47	4,12,22,86,94,104,133,184,193,203,214,226,235,288
22;48	5,13,23,87,95,105,134,185,194,205,216,227,237,289
23;49	6,14,24,88,96,106,135,186,195,207,218,228,239,290
24;50	7,15,25,89,97,107,136,187,196,209,220,229,241,280
25;51	1,12,23,68,97,108,138,190,194,209,220,226,236,280

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Князев, Д.А. Неорганическая химия /Д.А. Князев, С.Н. Смарыгин.-

М.: Дрофа, 2005.

2. Коровин, Н.В. Общая химия / Н.В. Коровин – М.: Высшая школа, 1998.

3. Романцева, Л.М. Сборник задач и упражнений по общей химии /Л.М. Романцева, З.Л. Лещинская, В.А. Суханова.-М.: Высшая школа,1991.

4. Саргаев, П.М. Неорганическая химия /П.М. Саргаев – М.: Колос, 2004.

5. Химия: Методические указания к заданиям по выполнению контрольных работ для студентов агроинженерных специальностей /Сост. Г.Н. Аристова, В.В. Сентемов. – Ижевск, 2007.

6. Курс аналитической химии /И.К. Цитович.- СПб. – М. – Краснодар, 2004.

Дополнительная

7. Гольбрайх, З.Е. Сборник задач и упражнений по химии /З.Е. Гольбрайх, Е.И. Маслов. – М.: Высшая школа,1997.

8. Задачи и упражнения по общей химии / Под ред. Н.В. Коровина. – М.: Высшая школа, 2004.

9. Хомченко, Г.Н. Неорганическая химия / Г.П. Хомченко, И.К. Цитович. – СПб., 2010. – 460 с.

10. Глинка, Н.Л. Общая химия /Н.Л. Глинка. – М., 2011. – 746 с.

 

I. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

 

1-9. Приведите формулировки основных стехиометрических законов химии. В чем особенность современного подхода к закону сохранения массы и закону постоянства состава?

Сделайте расчет и заполните для своего задания пропуски в таблице 3. Например, в первой части задачи №2 надо найти массу одного моля хлора, массу и объем 3,01 ∙ 10²² молекул хлора и количество молей, соответствующее этому числу молекул.

Таблица 3

№ задачи	Формула вещества	Масса одного моля	Масса вещества, г	Количество молей	Количество молекул	Объем данного количества вещества при н.у. Указать только для газов
	СН4
СuSO4
	Cl2				3,01 ∙ 1023
NaNO3			0,2
	O2					5,6
KNO3
	SO2				6,02 ∙ 1021
Ca(OH)2			0,1
	CO					2,8
CuSO4
	NO					11,2
Na2CO3
	HNO3				6,02 ∙ 1021
H2					1,4
	NH3		3,4
NH4NO3				6,02 ∙ 1021
	CO2			0,2
H2SO4		4,9

 

10. Составьте формулы высших оксидов элементов, являющихся макроэлементами в питании растений, и формулы высших оксидов для микроэлементов. Изобразите их графически. Укажите характер этих оксидов (кислотный, основной, амфотерный). Напишите возможные реакции их взаимодействия с водой.

11-20. Составьте формулы солей, соответствующих кислотам и основаниям, приведенным для вашего задания в таблице 4. Напишите уравнения реакций получения нормальных (средних) солей в молекулярной форме. Для амфотерных гидроксидов необходимо составить формулы их солей, образованных как при реакциях с кислотами, так и с основаниями. При написании уравнений реакций руководствоваться таблицей растворимости и таблицей степеней диссоциации (рядами сильных и слабых электролитов).

Таблица 4

№ задания	Исходные вещества
	KOH и H3PO4
	CsOH и H2S
	NaOH и H2SiO3
	NH4OH и Н3PO4
	LiOH и H2CO3
	Sc(OH)2 и HNO3
	Ba(OH)2 и НСlO4
	Ca(OH)2 и HClO3
	Fe(OH)2 и HCl
	Al(OH)3 и HBr

 

21-30. Составьте электронные формулы и представьте графически размещение электронов по квантовым ячейкам для указанных в таблице 5 элементов, соответствующих вашему заданию. Воспользуйтесь примерами решения задач по теме «Строение атомов». Проанализируйте возможности разъединения спаренных электронов при возбуждении атомов с образованием валентных электронов в соответствии с теорией спин-валентности. Укажите возможные степени окисления атомов элементов в основном (нормальном) и возбужденных состояниях.

Таблица 5

№ задания	Элементы	№ задания	Элементы
	Углерод, скандий		Кремний, бром
	Кремний, титан		Фосфор, кальций
	Кислород, ванадий		Сера, кобальт
	Фтор, хром		Хлор, бериллий
	Алюминий, мышьяк		Аргон, никель

 

31-40. Проанализируйте изменения величины зарядов ядер, радиусов атомов, электроотрицательностей и степеней окисления элементов в соответствии с вашим вариантом (см. таблицу 6). Каковы закономерности этих изменений при движении по группе сверху вниз или по периоду слева направо? Как изменяется в этом направлении металличность элементов и характер их оксидов и гидроксидов?

Таблица 6

№ задания	Задание	№ задания	Задание
	Элементы 2 периода		Элементы 2 А группы
	Элементы 3 периода		Элементы 4 А группы
	Элементы 4 периода		Элементы 5 А группы
	Элементы 5 периода		Элементы 6 А группы
	Элементы 4 В группы		Элементы 7 А группы

 

41-45. Дайте определения понятий «ковалентная связь», «сигма-связь», «пи-связь», «ионная связь», «металлическая связь», «водородная связь». Рассмотрите механизмы образования следующих типов связи:

41. Ковалентной, образованной по обменному механизму;

42. Ионной.

43. Металлической.

44. Водородной.

45. Ковалентной, образованной по донорно-акцепторному механизму.

46-53. Дайте определения понятий «энергия связи», «длина связи», «кратность связи». Рассмотрите факторы, влияющие на величины энергии и длины связи. Объясните различие в энергиях и длинах связи в молекулах следующих веществ (см. таблицу 7).

Таблица 7

№ задания	Молекула	Энергия связи, кДж/моль	Длина связи, А
№ задания	Н2 F2 F2 Cl2 Cl2 Br2 H2 Молекула	Энергия связи, кДж/моль	0,76 1,42 1,42 2,00 2,00 2,29 0,74 Длина связи, А
	HOH HOH HSH HF HCl HCl Cl2 HF F2		0,96 0,96 1,33 0,92 1,28 1,28 2,00 0,92 1,42

 

54-64. Рассмотрите характерные особенности ковалентной связи. Чем они обусловлены? Определите тип гибридизации центрального атома в частице, ее геометрию и степень насыщенности:

54. Н₂О. 55. NH₃. 56. SO₂. 57. SO₃.

58. CO₂. 59. SO₄²⁻. 60. SO₃²⁻ 61.PO₄³⁻.

62. CO₃²⁻. 63. SiO₄⁴⁻. 64. NH₄⁺.

65-69. Составьте термохимические уравнения, вычислите тепловой эффект реакций взаимодействия:

65. Газообразных сероводорода и оксида углерода (IV) с образованием сероуглерода CS₂ и паров воды;

66. Этилена C₂H₄(г) и водяных паров с образованием этанола C₂H₅OH;

67. Газообразных аммиака NH₃ и кислорода с образованием оксида азота (II) и паров воды;

68. Газообразных хлорида водорода и аммиака с образованием кристаллического хлорида аммония NH₄Cl;

69. Газообразных хлорида водорода и кислорода с образованием хлора и паров воды.

70-74. Рассчитайте теплоту образования вещества А по термохимическому уравнению:

70. Fe₂O₃(к) + 2Al(к) → 2Fe(к) + Al₂O₃(к).

A – Al₂O₃; ∆H_p= 853,68 кДж.

71. 4NH₃(г) + O₂ → 2N₂(г) + 6H₂O(г).

A – NH₃, ∆H_p = -1267,2 кДж.

72. 2С₆Н₆(ж) + 15О₂(г) → 12СО₂(г) + 6Н₂О(г).

А – С₆Н₆; ∆Н_р = -31,35 кДж.

73. Са(к) + 2Н₂О(ж) → Са(ОН)₂(к) + Н₂(г).

А – Са(ОН)₂; ∆Н_р = -415 кДж.

74. СО(г) + 3Н₂(г) → СН₄(г) + Н₂О(г).

А – СН₄; ∆Н_р = -206 кДж.

75. Сколько теплоты выделится при сгорании 165 л (н.у.) ацетилена С₂Н₂, если продуктами сгорания являются оксид углерода (IV) и пары воды?

76. При сгорании газообразного аммиака NH₃ образуются оксид азота (II) и пары воды. Сколько теплоты выделится при этой реакции, если было получено 44,8 л NO (н.у.)?

77. При сгорании 11,5 г жидкого этанола С₂Н₅ОН выделилось 308,71 кДж теплоты. Вычислите теплоту образования С₂Н₅ОН(ж), если при сгорании образуются оксид углерода (IV) и пары воды.

78. При взаимодействии 6,3 г железа с серой выделилось 11,31 кДж теплоты. Вычислите теплоту образования сульфида железа FeS.

79. При сгорании 1 л ацетилена (н.у.) выделилось 56,053 кДж теплоты. Вычислите теплоту образования С₂Н₂(г), если при сгорании образуются оксид углерода (IV) и пары воды.

80. При получении эквивалентной массы гидроксида кальция из CaO(к) и H₂O(ж) выделилось 32,53 кДж теплоты. Вычислите теплоту образования СаО.

81. Вычислите, какое количество теплоты выделится при восстановлении Fe₂O₃ металлическим алюминием, если было получено 335,1г железа.

82-87. Вычислите ∆G°₂₉₈ для приведенных ниже реакций. Укажите возможность их самопроизвольного протекания при стандартных условиях. Чему равно значение ∆S^°₂₉₈ в этих процессах?

82. а) 2NaF(к) + Сl₂(г) = 2NaCl(к) + F₂(г);

б) PbO₂(к) + 2Zn(к) = Pb(к) + 2ZnO(к).

83. а) Fe₃O₄(к) + CO(г) = 3FeО(к) + СО₂(г);

б) C₂H₂(г) + ⁵/₂О₂(г) = 2СО₂(г) + Н₂О(ж);

84. а) 4NH₃(г) + 5О₂ = 4NO(г) + 6Н₂О(г);

б) СО₂(г) + 4Н₂(г) = СН₄(г) + 2Н₂О(ж).

85. а) СО(г) + 3H₂(г) = CH₄(г) + H₂O(г);

б) C₂H₄(г) + 3O₂(г) = 2CO₂(г) + 2H₂O(ж).

86. а) Fe₂O₃(к) + 3H₂(г) = 2Fe(к) + 3Н₂О(г);

б) 4NH₃(г) + 3O₂(г) = 2N₂(г) + 6H₂O(г).

87. а) Cr₂O₃(к) + 3CO(г) = 2Cr(г) + 3CO₂(г);

б) CO₂(г) + 2Mg(к) = C(к) + 2MgO(к).

88-92. При какой температуре наступит равновесие системы?

88. 4HCl(г) + O₂(г) ↔ 2H₂O(г) + 2Cl₂(г). ∆Н_р = -114,42 кДж.

89. CO(г) + 2H₂(г) ↔ CH₃OH. ∆H_p = -128,05 кДж.

90. CH₄(г) + СО₂(г) ↔ 2СО(г) + 2Н₂(г). ∆Н_р = 247,37 кДж.

91. Fe₃O₄(к) + CO(г) ↔ 3FeО(к) + CO₂(г). ∆Н_р = 34,55 кДж.

92. РСl₅(г) ↔ PCl₃(г) + Cl₂(г). ∆H_p = 92,59 кДж.

93–97. Дайте определение понятию «скорость химической реакции». Опишите количественно (где это возможно), как влияют на скорость реакции внешние условия (концентрация, температура, давление). Рассчитайте, во сколько раз изменится скорость прямой реакции при изменениях, указанных в таблице 8 условий.

Таблица 8

№ задания	Реакция	Изменение температуры	Температурный коэффициент γ	Изменение давления
	-	Уменьшение в 4 раза		-
	-	Увеличение в 3 раза		-
	H2 + Cl2 = 2HCl	-	-	Увеличение в 2 раза
	2Fe + O2=2FeO	-	-	Уменьшение в 3 раза
	CaO + CO2=CaCO3			Увеличение в 2 раза

 

98-102. Чем характеризуется состояние химического равновесия? От каких факторов зависит константа равновесия? Предскажите в соответствии с принципом Ле-Шателье смещение равновесия в соответствии с изменениями внешних условий (отдельных для разных факторов) по данным таблицы 9. Приведите определения понятий «химическое равновесие», «смещение химического равновесия».

Таблица 9

№ задания	Реакция	Изменение температуры	Изменение давления	Изменение концентрации
	CO2 + CaCO3 + H2O(пар) = = Сa(HCO3)2 - Q	Повышение	Понижение	Увеличение С СО2
	NH3 + H2O = NH4OH + Q	Понижение	Повышение	Уменьшение С NH3
	N2O4 = 2NO2 – Q	Понижение	Повышение	Увеличение С NO2
	4NH3 + 5NO2 = 4NO + 6H2O(пар) + Q	Повышение	Понижение	Увеличение С NO2
	2CO + O2 = 2CO2 + Q	Повышение	Повышение	Уменьшение С O2

 

103-112. В соответствии с номером вашего задания заполните пропуски в таблице 10. Например, в задаче 108 надо найти молярную и нормальную (молярную концентрацию эквивалента) концентрацию раствора CuSO₄ (плотность раствора 1,1 г/мл).

Таблица 10

№ задания	Растворенное вещество	Концентрация раствора	Плотность раствора, г/мл
массовая доля	молярная	нормальная
	HNO3				1,05
	HCl		1,2		1,02
	NaOH				1,05
	H3PO4			0,3	1,01
	H2SO4		0,4		1,027
	CuSO4				Принять 1,1
	(NH4)2SO4			0,1	Принять 1,0
	KOH				1,01
	CH3COOH		0,5		Принять 1,0
	KNO3			0,2	Принять 1,0

 

113 – 119. Дайте определение следующих понятий:

113. «Электролит», «неэлектролит», «электролитическая диссоциация». Какова роль растворителя в процессе электролитической диссоциации?

114. «Степень электролитической диссоциации». Какие факторы влияют на величину степени диссоциации?

115. «Гидратация», «гидрат». Почему протекают процессы гидратации? По какому механизму протекает гидратация аниона?

116. «Амфотерный гидроксид» с точки зрения теории электролитической диссоциации. Составьте уравнения ступенчатой диссоциации амфолита в кислой среде, в щелочной среде.

117. «Кислота», «основание» с точки зрения теории электролитической диссоциации. Как диссоциируют многоосновные кислоты? Приведите примеры.

118. «Ионное произведение воды». Чему оно равно? Какие факторы влияют на величину К_в?

119. «Водородный показатель», «гидроксильный показатель». Что характеризуют эти понятия? Как рассчитать рН, рОН?

120–131. Сделайте расчеты величин рН по данным в таблице 12 концентрациям или величин концентраций веществ по данным в таблице величинам рН. Расчеты сделайте для всех столбцов таблицы, относящихся к вашему варианту. Коэффициент активности в растворах сильных электролитов равен 1.

Таблица 12

№ задания	Вещество	С (в-ва), моль/л	Сн+, моль/л	Сон-, моль/л	рН	рОН
	HCl	10-2
	NaOH		10-12
	HCl			10-13
	NaOH
	HNO3	10-3
	KOH		10-9
	HNO3
	HClO4
	NaOH	10-4
	HCl
	HBr
	KOH			10-5

 

132–141. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения возможных реакций взаимодействия в растворах между следующими веществами:

132. а) NaHCO₃ и NaOH, б) K₂SiO₃ и HCl, в) BaCl₂ и Na₂SO₄.

133. a) K₂S и HCl, б) FeSO₄ и (NH₄)₂CO₃, в) Cr(OH)₃ и KOH.

134. a) Al(OH)₃ и KOH, б) H₂SO₄ и BaCl₂, в) Al(OH)₂Cl и HCl.

135. a) KHCO₃ и H₂SO₄, б) Zn(OH)₂ и KOH, в) СаСl₂ и AgNO₃.

136. a) CuSO₄ и H₂S, б) ВаCO₃ и HNO₃, в) FeCl₃ и KOH.

137. a) Sn(OH)₂ и HCl, б) BeSO₄ и КОН, в) NH₄Cl и Ba(OH)₂.

138. a) NiSO₄ и Na₂S, б) AgNO₃ и K₂CrO₄, в) Pd(OH)₂ и KOH.

139. a) Pb(NO₃)₂ и KJ, б) Mg(OH)Cl и KOH, в) K₂S и HCl.

140. a) CdSO₄ и K₂S_, б) Cu(OH)₂ и HNO₃, в) KHCO₃ и KOH.

141. a) Zn(OH)NO₃ и HNO₃, б) K₂CO₃ и BaCl₂, в) KH₂PO₄ и KOH.

142-151. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями.

142. а) CaCO₃ + 2H⁺ → Ca²⁺ + CO₂ + H₂O;

б) Al(OH)₃ + OH⁻ → [Al(OH)₄]⁻;

в) Pd²⁺ + 2J⁻ → PdJ₂.

143. a) Fe(OH)₃ + 2H⁺ → Fe(OH)⁺ + 2H₂O;

б) Cd²⁺ + 2OH⁻ → Cd(OH)₂;

в) H⁺ + NO^-₂ → HNO₂.

144. a) Zn²⁺ + H₂S → ZnS + 2H⁺;

б) HCO₃⁻ + H⁺ → H₂O + CO₂;

в) Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl.

145. a) Be(OH)₂ + 2OH⁻ → [Be(OH)₄]^2-;

б) CH₃COO⁻ + H⁺ → CH₃COOH;

в) Ba²⁺ + SO₄^2- → BaSO_4.

146. a) HPO₄^2- + 2H⁺ → H₃PO₄;

б) Ca²⁺ + CO₃^2- → CaCO₃;

в) Fe(OH)²⁺ + 2OH⁻ → Fe(OH)₃.

147. a) Mn²⁺ + S^2- → MnS;

б) CO₃^2- + 2H⁺ → CO₂ + H₂O;

в) Fe(OH)₂ + H⁺ → Fe(OH)⁺ + H₂O.

148. a) Cu²⁺ + S^2- → CuS;

б) Zn(OH)₂ + H⁺ → Zn(OH)⁺ + H₂O;

в) Mn²⁺ + 2OH⁻ → Mn(OH)₂.

149. a) Mg²⁺ + CO₃^2- → MgCO₃;

б) H⁺ + OH⁻ → H₂O;

в) H₂PO₄⁻ + OH⁻ → HPO₄^2- + H₂O.

150. a) Cu²⁺ + S^2- → CuS;

б) HSiO₃⁻ + OH⁻ → H₂O + SiO₃^2-;

в) Al(OH)₃ + H⁺ → Al(OH)₂⁺ + H₂O.

151. a) Zn²⁺ + H₂S → ZnS + 2H⁺;

б) HCO₃⁻ + H⁺ → CO₂ + H₂O;

в) H⁺ + NO₂ → HNO₂.

152-161. Составьте ионные и молекулярные уравнения ступенчатого гидролиза приведенных в вашем задании солей. Укажите реакцию среды в растворе соли. Напишите выражения для константы гидролиза соли по первой ступени гидролиза соли.

Укажите направление смещения равновесия гидролиза при подкислении раствора рассматриваемой соли.

152. Хлорид магния, сульфит натрия.

153. Нитрат меди, карбонат калия.

154. Сульфат алюминия, силикат натрия.

155. Хлорид железа (III), сульфид натрия.

156. Сульфат аммония, карбонат натрия.

157. Сульфид бария, хлорид железа (II).

158. Сульфат марганца (II), карбонат калия.

159. Нитрат алюминия, сульфат цинка.

160. Хлорид цинка, силикат калия.

161. Сульфат железа (II), фосфат калия.

162-163. Почему буферные растворы препятствуют изменению рН раствора? Рассчитайте рН по данным таблицы 13(концентрации кислоты и соли одинаковы).

Таблица 13

№ задачи	Буферная смесь	Количество кислоты, мл	Количество соли, мл
	СH3COOH CH3COONa
	NaH2PO4 Na2HPO4

 

164-166. Рассмотрите биологическое значение буферных смесей. Приведите примеры буферных растворов, встречающихся в живых организмах. Рассчитайте соотношение кислоты и соли (концентрации равные) в буферной смеси с величинами рН, представленными в таблице 14.

Таблица 14

№ задачи	Буферная смесь	рН буферной смеси
	KH2PO4 Na2HPO4	6,81
	CH3COOH CH3COONa	4,75
	H2CO3 NaHCO3	7,3

 

167-169. Рассмотрите, как связана удельная электропроводность с эквивалентной электропроводностью. Что такое коэффициент электропроводности? Найдите величину коэффициента электропроводности по данным таблицы (t = 25^°) 15.

Таблица 15

№ задачи	Электролит	Концентрация электролита	Удельная электропроводимость Ом−1 ∙ см−1
	KCl	0,1 н.	1,28 ∙ 10−2
	CH3COOH	0,5 н.	3,25 ∙ 10−4
	NH4OH	0,1 н.	3,32 ∙ 10−4

 

170-172. Рассмотрите определение константы и степени диссоциации слабых электролитов. Вычислите степень и константу диссоциации слабого электролита по данным таблицы 16.

Таблица 16

№ задачи	Электролит	Концентрация	Эквивалентная электропроводимость, см2/Ом ∙ моль
	CH3COOH	0,01	14,3
	NH4OH	0,01	9,6
	CH3COOH	0,1	4,6

 

173-182. В таблице 17 представлены задания для двух веществ, соответствующих вашему варианту. В одном случае по данной формуле комплексного соединения нужно определить комплексообразователь, лиганды, координационное число, внутреннюю и внешнюю сферу комплекса. Во втором случае по данным характеристикам комплекса надо составить формулу комплексного соединения. Результаты можно оформить в виде таблицы, аналогичной таблице 17.

Запишите выражения для константы устойчивости (или нестойкости) комплексного иона. Дайте названия рассмотренным веществам.

Таблица 17

№ задания	Комплексо-образова-тель	Лиганд	Координаци-онное число	Внутренняя сфера комплекса	Ионы внешней сферы	Формула комплекс- ного соединения	Выражение для общей константы устойчивости комплекс- ного иона
						K2[PtCl6]
Zn2+	OH−			Na+
						K4[Fe(CN)6]
Al3+	OH−			K+
						K3[Fe(CN)6]
Cr3+	OH−			K+
				[Cu(H2O)4]2+	SO42-
Pt4+	NH3			Cl−
						K[Al(OH)4]
	NO2−		[Co(NO2)6]3-	Na+
						Fe3[Fe(CN)6]2
			[PtBr4]2-	Na+
						K2[PtCl6]
Ag+	CN−			K+
						[Mn(H2O)6]Cl2
Cd2+	NH3			NO3−
	Co3+	NO2−			Na+
					[Co(NH3)6]Cl2
	Fe2+	CN−			K+
					[Ag(NH3)2]Cl

 

183-192. Составьте электронные уравнения и подберите коэффициенты методами электронного баланса или полуреакций в схемах окислительно-восстановительных реакций, соответствующих Вашему заданию. Рассчитайте, сколько граммов окислителя требуется для окисления 10 г соответствующего реакции восстановителя.

183. KMnO₄ + Na₂S + H₂SO₄ = K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O + S + Na₂SO₄.

184. KMnO₄ + H₂O₂ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + MnSO₄ + O₂ + H₂O.

185. MnO₂ + HCl = MnCl₂ + Cl₂ + H₂O.

186. Mg + HNO₃ = Mg(NO₃)₂ + N₂O + H₂O.

187. K₂Cr₂O₇ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + Na₂SO₄ + H₂O.

188. FeSO₄ + KMnO₄ + H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O.

189. KMnO₄ + H₂C₂O₄ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + MnSO₄ + CO₂ + H₂O.

190. KMnO₄ + KNO₂ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + MnSO₄ + KNO₃ + H₂O.

191. Na₂S + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + H₂O + S.

192. K₂FeO₄ + NaNO₂ + H₂SO₄ = K₂SO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + NaNO₃ + H₂O.

193-199. Составьте уравнения процессов, протекающих на электродах, и суммарное уравнение процесса электролиза раствора соли, указанной в Вашем задании. Рассчитайте массу металла (или водорода), выделившегося на катоде, и объем газа, выделившегося на аноде, используя данные таблицы 18.

 

 

Таблица 18

№ задания	Раствор	Сила тока, А	Время проведения процесса
	K2SO4		3 ч
	Na2SO4		5 ч
	AgNO3		4 ч
	NaJ		2,5 ч
	KOH	0,5	30 мин
	KBr		1 ч 35 мин
	CuSO4		1 ч

 

200-209. Будет ли изменяться масса металла при его взаимодействии с растворами солей, приведенных в Вашем задании? Почему? Составьте молекулярные и электронные уравнения возможных реакций.

200. Zn и а) CuSO₄, б) MgSO₄, в) FeSO₄.

201. Cd и a) AgNO₃, б) Zn(NO₃)₂, в) Ni(NO₃)₂.

202. Fe и a) KCl, б) NiCl₂, в) CuCl₂.

203. Cu и a) Mg(NO₃)₂, б) AgNO₃, в) Fe(NO₃)₂.

204. Mn и a) AlCl₃, б) СuCl₂, в) ZnCl₂.

205. Al и a) FeSO₄, б) MgSO₄, в) SnSO₄.

206. Mn и a) Al(NO₃)₃, б) Сu(NO₃)₂, в) Pb(NO₃)₂.

207. Pb и a) Mn(NO₃)₂, б) Sn(NO₃)₂, в) Fe(NO₃)₂.

208. Ni и a) Pb(CH₃COO)₂, б) КCH₃COO, в) Mg(CH₃COO)₂.

209. Mg и a) K₂SO₄, б) MnSO₄, в) FeSO₄.

210-214. Составьте схему гальванического элемента, напишите уравнения процессов на электродах, вычислите ЭДС гальванических элементов на основании данных, приведенных в таблице 19.

Таблица 19

№ задания	Гальванопары	Концентрация ионов
	Медь – кадмий	[Cu2+] = 0,01 M; [Cd2+] = 0,1 M
	Магний – свинец	[Mg2+] = 0,01 M; [Pb2+] = 0,01 M
	Железо – цинк	[Fe2+] = 0,01 M; [Zn2+] = 0,1 M
	Магний - кадмий	[Mg2+] = 0,01M; [Cd2+] = 0,1 M
	Медь - цинк	[Cu2+] = 0,1 M; [Zn2+] = 0,01 M

 

215-224. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых металл, приведенный в Вашем задании, был бы катодом, а в другом - анодом. Напишите для каждого из этих гальванических элементов электронные уравнения реакций, протекающих на аноде и катоде. Рассчитайте значения ЭДС гальванических элементов при стандартных условиях.

215. Медь. 220. Кадмий.

216. Железо. 221. Серебро.

217. Марганец. 222. Никель.

218. Цинк. 223. Олово.

219. Свинец. 224. Алюминий.

225-234. Дайте определение понятий «анодное» и «катодное» покрытия металлов. Приведите примеры анодного и катодного покрытия металла, приведенного в Вашем задании. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов коррозии, протекающих при нарушении целостности покрытия: а) во влажном воздухе, б) в хлороводородной (соляной) кислоте. Укажите продукты, образующиеся при коррозии, составив уравнения их образования.

225. Железо. 230. Свинец.

226. Никель. 231. Цинк.

227. Марганец. 232. Медь.

228. Кобальт. 233. Хром.

229 Кадмий. 234. Олово.

235-244. Составьте электронные формулы приведенных в заданиях элементов и их графическое изображение в нормальном и возбужденном состояниях. Укажите возможные степени окисления и окислительно-восстановительные свойства атомов этих элементов. Какой из этих элементов является более сильным восстановителем? Почему? Приведите примеры гидроксидов металлического элемента, составьте уравнения их ступенчатой диссоциации (если она протекает). Напишите уравнения реакций в цепочках превращений, указав условия их протекания. Приведите примеры роли этих элементов в жизнедеятельности живых организмов; применения простых и сложных веществ, образованных этим элементом, в сельском хозяйстве и технике.

235. Si и Ti; Na₂SiO₃ ← SiO₂ → Si → K₂SiO₃ → H₂SiO₃ → NaHSiO₃

H₃PO₃

236. P и V; Ca₃(PO₄)₂ → P → P₂O₃

Cr P₂O₅ → HPO₃ → H₃PO₄ → KH₂PO₄

237. O и Cr;Cr₂O₃→KCrO₂→K[Cr(OH)₄]→Cr₂(SO₄)₃ → Cr(OH)₃ → K₂CrO₄

238. Cl и Mn; MnO₂→Mn→MnSO₄→Mn(OH)₂→Mn(OH)NO₃→Mn(NO₃)₂ → →HMnO₄

239. N и Fe; FeO→Fe→FeCl₃→Fe(OH)₃→K₂FeO₄

FeCl₂→Fe(OH)₂

240. Р и CO; Mg₃P₂→PH₃→Р₂O₃→P₂O₅→H₃PO₄→K₂HPO₄

241. S и Ni; FeS → SO₂ → KHSO₃→K₂SO₃→K₂SO₄ →BaSO₄

242. C и Cu; CuCl₂ → Cu → CuSO₄ → Cu(OH)₂ → [Cu(NH₃)₄](OH)₂ → →Cu(NO₃)₃ → Cu₂[Fe(CN)₆]

243. Mg и Сl; MgCl₂→Mg→MgO→Mg(HCO₃)₂→MgCO₃→

→ MgSO₄ →Mg(OH)₂

244. Zn и N; KNO₃→KNO₂→HNO₂→HNO₃ →NH₃ → (NH₄)₂SO₄ → H₂SO₄

245-256. Приведите определения понятий «качественная реакция», «реагент». Напишите молекулярные и ионные уравнения качественных реакций на ионы, укажите эффект реакций:

245. K⁺, PO₄^3-, Al³⁺. 251. Fe³⁺, SiO₃^2-, Na⁺.

246. Na⁺, NO₃⁻, Fe³⁺. 253. Ni²⁺, SO₄^2-, K⁺.

248. Ca²⁺, Cl⁻, Mn²⁺. 254. Al³⁺, Cl⁻, Ca²⁺.

249. Mg²⁺, NO₃⁻, Ni²⁺. 255. Pb²⁺, NO⁻₃, Mg²⁺.

250. Fe^2-, CO₃²⁻, Ba²⁺. 256. Mn²⁺, SO₄^2-, Zn²⁺.

257-261. Дайте определение понятия «групповой реагент». Перечислите групповые реагенты на катионы II, III, IV аналитических групп. Напишите уравнения взаимодействия группового реагента с ионами:

257. Ba²⁺. 258. Fe³⁺. 259. Pb²⁺. 260. Ca²⁺. 261. Al³⁺.

262-266. Какие индикаторы применяются при определениях в методе нейтрализации? Что такое «область перехода окраски индикатора», «показатель титрования», «кривая титрования», «скачок титрования», «точка эквивалентности»? Укажите, какой индикатор можно использовать при титровании:

262. Слабой кислоты сильной щелочью?

263. Слабой щелочи сильной кислотой?

264. Сильной кислоты сильной щелочью?

265. Слабой кислоты слабой щелочью?

266. Сильной щелочи сильной кислотой?

267-271. Какие растворы называются стандартами? Что такое титрование, эквивалентная точка титрования, титр раствора? Рассчитайте титр следующего раствора:

267. 2 н. раствора НСl. 270. 0,25 н. раствора Ca(OH)₂.

268. 0,01 н. раствора NaOH. 271. 0,1 н. раствора H₃PO₄.

269. 0,5 н. раствора H₂SO₄.

272-276. Навеска вещества А, равная В г, растворена в мерной колбе емкостью С мл. На титрование Д мл раствора вещества А израсходовано Х мл раствора вещества Е неизвестной концентрации. Определить нормальность и титр раствора Е (данные для решения задачи возьмите в таблице 20).

Таблица 20

№ задания	Вещество А	В, г	С, мл	Д, мл	Х, мл	Вещество Е
	Na2CO3	0,5				H2SO4
	H2C2O4	0,4				NaOH
	Na2B4O7	0,25				HCl
	K2CO3	1,0				HCl
	H2C2O4	0,5				KOH

 

277. Какая реакция лежит в основе комплексонометрического титрования? Какие соединения называются внутрикомплексными? Что такое «хелатный эффект», «металлоиндикатор»? Составьте уравнения взаимодействия ионов кальция с: а) трилоном Б, б) хромогеном черным, в) мурексидом. Укажите изменение окраски и условия проведения реакций.

278. Что лежит в основе определений методами редоксиметрии? Как подразделяются эти методы? Какие особенности реакции, протекающей при установлении нормальности раствора KMnO₄ раствором Н₂С₂О₄? Сколько граммов KMnO₄ содержится в 500 мл раствора, если на титрование 10 мл этого раствора израсходовано 15 мл раствора H₂C₂O₄, титр которого 0,0045 г/мл?

279. Напишите уравнение реакции получения ацетилена и превращения его в ароматический углеводород. При взаимодействии какого вещества с ацетиленом образуется акрилонитрил? Составьте схему полимеризации акрилонитрила.

280. Какие соединения называют альдегидами? Составьте уравнения реакций, характеризующих свойства альдегидов. Составьте схему получения фенолформальдегидной смолы.

281. Какие соединения называют спиртами? Составьте уравнения реакций, характеризующих способы получения и свойства одноатомных спиртов. Напишите уравнения реакции дегидратации пропилового спирта и полимеризации полученного углеводорода.

282. Какие соединения называют углеводами? Составьте уравнения реакций, характеризующих способы образования и свойства глюкозы. Составьте схему синтеза целлюлозы и образования ацетатцеллюлозы.

283. Какие соединения называют аминами? Составьте схему поликонденсации адипиновой кислоты и гексаметилендиамина. Назовите образовавшийся полимер.

284. Какие соединения называют аминокислотами? Напишите формулу аминоэтановой кислоты. Составьте схему поликонденсации аминокапроновой кислоты. Как называют полимер, образовавшийся в ходе этой реакции?

285. Какие соединения называют полисахаридами? Составьте схему синтеза крахмала, его гидролиза и различных типов брожения глюкозы.

286. Какие соединения называют карбоновыми кислотами? Составьте уравнения реакций, характеризующих способы получения и свойства уксусной кислоты; получения винилуксусной кислоты. Приведите схему полимеризации винилацетата.

287. Какие соединения называют алкадиенами? Полимером какого углеводорода является натуральный каучук, приведите его структурную формулу. Как называют процесс превращения каучука в резину? Чем по строению и свойствам различаются каучук и резина?

288. Какие соединения называют элементоорганическими, кремнийорганическими? Укажите важнейшие свойства кремнийорганических соединений. Как влияет на свойства кремнийорганических полимеров увеличение числа органических радикалов, связанных с атомами кремния?

289. Какие соединения называются пептидами? Как они образуются? Составьте уравнения реакции взаимодействия глицина и аланина. Каковы свойства пептидной связи?

290. Строение фенола, способы его получения и свойства. Составьте уравнения взаимодействия фенола с метаналем с образованием фенолформальдегидной смолы.

Алгоритмы и примеры решения заданий