Сборгник задач по химии

№ 170. Классифицируйте и назовите следующие соли: MgSO4, (СиОН)2SО4, KH2SbO4, Ba(HS)2, NiOHNO3, CrPO4, Mn(NO3)2.

№171. Даны следующие вещества: Na2O, HBr, AlBr3, Ni(OH)2, CaHPO4, FeSO4, Ca(HS)2, Al2O3.Выпишите отдельно соли, кислоты, основания, оксиды и назовите их.

№172. Классифицируйте и назовите следующие соли:

Cu(NO3)2, (ZnOH)2SO3, Pb(HSO4)2, BaI2, (Al(OH)2)2SO3, Fe(H2PO4)2, Na2SiO3, KHS.

№173. Напишите молекулярные и графические формулы следующих солей: дигидрофосфат натрия, сульфат алюминия, гидроксосульфат хрома (II), бромид железа (III), гидрокарбонат натрия, перманганат калия, дихромат натрия. Расклассифицируйтесоли.

№174. Назовитевещества: Be(OH)2, MgO, P2O3, KHCO3, H3PO3, HNO2, NiSO4, Co(OH)2, (CdOH)3PO4, Ca(MnO4)2, CO, HI. Укажите, к

какому классу относится каждое вещество.

№175. Назовите следующие вещества: H4P2O7, HPO3, H2S, NH4OH, (Fe(OH)2)2CO3, Sr(OH)2, Bi(HSO3)3, BiОHSO4,

Fe(HCO3)3, Bi(OH)3.

№176. Распределите химические соединения, обозначен-

ные формулами: (PbOH)2CO3, CaSiO3, Fe(HCO3)2, (Cri(OH)2)2SO4, SiO2, ZnO, RbOH, HNO2, H3BO3, HIO3, H2S2O3

по классам. Назовите их.

№177. Дайте названия ионам: SO3-2, Cl-, NO2-, ClO3-, MnO4-

,H2PO4-, HSO3-, CN-. Напишите формулы и названия кислот, из которых они образуются.

№178. Распределите по классам химические соединения,

обозначенные формулами: H2S2O3, H2SO3, H2S, Na2HPO4, KH2PO4, Al2S3, Cu(OH)2, CdOHNO2, (CH3COO)2Pb, Zn(OH)2, HClO, Bi2O3, CO, N2O5, а также назовите эти соединения в соответствии с номенклатурой.

№179. Расклассифицируйте и назовите вещества: NH4OH, (NH4)2S, Sr(OH)2, (Al(OH)2)2SO4, SO3, H3PO4, Mn(OH)2, H2SnO3, Ni(HSO4)2.

51

№180. К химическим названиям солей допишите их химические формулы и названия соответствующих им кислот: метафосфат калия, нитрат олова (II), гидросиликат кальция, гидроксонитрат меди (II), дигидроарсенат натрия, перхлорат лития, гидроксохлорид кальция.

2.5.2.Способы получения и свойства оксидов, кислот, оснований, солей

№181. Сколько мл 15% раствора NaOH (ρ = 1,14 г/мл) потребуется для растворения 2,7 г алюминия?

№182. Смесь из оксида меди и оксида цинка прореагировала с 3 г NaOH. Масса непрореагировавшего остатка составила

1г. Определите массовую долю (в процентах) веществ в смеси.

№183. 30 г смеси алюминия и железа обработали раство-

ром KOH, при этом выделилось 2,8 л H2 (н.у.). Найти процентный состав исходной смеси.

№184. Сколько граммов Са и СаО было в 4 г смеси, если при добавлении к смеси воды выделилось 0,448 л водорода?

№185. При реакции 3 г цинковой пыли с кислотой выделилось 63,8 мл Н2 (н.у.). Найти ω (%) содержание Zn в образце.

№186. На 5,2 г смеси Zn и ZnO подействовали NaOH.

Выделившийся газ подожгли, и он образовал 0,36 г Н2О. Определить процентное содержание цинка в исходной смеси.

№187. К раствору, содержащему 100 г серной кислоты, добавили 100 г NаОН. Какая (кислая или средняя) соль и в каком количестве образуется?

№188. При действии раствора NaOH на 26 г смеси алюминия и меди выделилось 2,8 л газа (н.у.). Найти процентное содержание меди в смеси.

№189. К раствору, содержащему 10,3 г сульфата меди (II), добавили (в избытке) раствор гидроксида натрия. Найти массу осадка, образовавшегося в результате реакции.

52

№190. При добавлении воды к 10 г смеси кальция и окси-

да кальция выделилось 2,24 л Н2 (н.у.). Определить процентный состав исходной смеси.

№191. При взаимодействии водного раствора щелочи с

раствором FeCl2 образовался осадок, масса которого при стоянии на воздухе увеличилась, а при прокаливании – уменьшилась. Приведите уравнения реакций, соответствующих этим процессам. Сколько оксида железа получится при прокалива-

нии 30 г Fе(ОН)3?

№192. Когда выделится больше водорода: при взаимодействии избытка NaOH c 10 г Al или избытка HCl c 10 г Zn?

№193. Какой объем сернистого газа (н.у.) может быть поглощен 800 мл 10% раствора NaOH (ρ = 1,11 г/мл)?

№194. Сколько аммиачной селитры NH4NО3 должно получиться при нейтрализации 15 г 20% раствора азотной кислоты раствором аммиака?

№195. Вычислить сколько литров СО2 (н.у.) получится при термическом разложении 25 кг карбоната кальция.

№196. При термическом разложении нитрата свинца (II)

инитрата меди (II) образуются оксиды металлов, NО и О2. Сколько литров кислорода выделится при разложении 2 моль той и другой соли при нормальных условиях?

№197. Хватит ли 3 л кислорода для того чтобы сжечь 9,5г. магния?

№198. Сколько ортофосфорной кислоты можно получить из 31 т ортофосфата кальция, если выход кислоты составляет 80% по сравнению с теоретически возможным? Уравнение реакции:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 2H3PO4 + 3CaSO4.

№199. Достаточно ли 5 г NаОН для полной нейтрализации 5 г серной кислоты?

№200. К 40 г водного раствора Fe(NО3)3 добавили избыток раствора NаОН. Осадок отфильтровали и прокалили. Масса полученного вещества оказалась 2 г. Какова была массовая доля нитрата железа в растворе?

53

№ 201. Определить массу 45% раствора кислоты НNО3, образующейся из 1 кг NО2 , если в кислоту превращается 80% оксида. Уравнение реакции:

3NО2 + Н2О = 2НNО3 + NО.

№202. Сколько тонн серного ангидрида можно получить при окислении 10 т оксида серы (IV)?

№203. Рассчитать какой объем углекислого газа можно получить при сжигании 40 кг каменного угля, содержащего 93% углерода.

№204. При разложении соли массой 4,9 г образовался кислород объемом 1,3 л (н.у.) и хлорид калия. Определите простейшую формулу исходного соединения.

№205. При пропускании оксида углерода (IV) через раствор гидроксида кальция получили гидрокарбонат кальция массой 8,1 г. Определите объем (при н.у.) прореагировавшего СО2.

№206. Оксид натрия массой 12,4 г растворили в воде. Ка-

кой объем СО2 (н.у.) потребуется для нейтрализации полученного гидроксида натрия, если требуется получить а) кислую; б) среднюю соль?

№207. Какой минимальный объем СО2 необходимо пропустить при н.у. через раствор массой 80 г с массовой долей Ва(ОН)2 5% для получения гидрокарбоната бария?

№208. Массовая доля воды в кристаллогидрате сульфата

никеля (П) равна 44,8%. Какое количество Н2О содержит 1 моль кристаллогидрата?

№209. Найти формулу кристаллогидрата хлорида бария, зная, что 36,6 г соли при прокаливании теряют в массе 5,4 г.

№210. Определить массовую долю кристаллизационной воды (%) в составе кристаллогидрата CuSO4 · 5H2О.

2.5.3. Генетическая связь между классами неорганических соединений

В заданиях этого подраздела следует написать уравнения реакций для осуществления цепочек превращений.

54

№211. Ca→СaH2 →Ca(OH)2 →CaO→CaCO3 →CО2 →

→NaHСO3 →Na2CО3.

№212. S→ZnS→H2S→SO2 →H2SO4 →Na2SO4 →NaCl.

№213. S→SО2 →H2SO3 →H2SO4 →Na2SО4 →BaSO4.

№214.CuSO4 →CuO→CuCl2→Cu(OH)2→Cu(OH)NO3→Cu(NO3)2.

№215. Al→Al2(SO4)3 →Al(OH)3 →Al(OH)2Cl→AlCl3.

№216. Fe2O3 →Fe→FeCl2 →Fe(OH)2 →Fe(OH)3 →Fe2O3.

№217. Al2O3 →AlCl3 →Al(OH)3 →Al2O3 →Na[Al(OН)4].

№218. FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→FeНSO4.

№219. Al→AlCl3 →AlOHCl2 →Al(OH)3 →KАlO2.

№220. Fe→FeO→FeSO4 →Fe(OH)2 →FeO→Fe.

№221. Zn→ZnO→ZnSO4 →Zn(OH)2 →ZnO→Na2ZnO2.

№222. Zn→Zn(NO3)2 →Zn(OH)2 →K2ZnO2 →ZnSO4.

№223. Ag→AgNO3 →Ag→Ag2S→AgNO3 →AgBr→Ag.

№224. Na→Na2O→NaOH→NaCl→HCl→AgCl.

№225. Al→Al2O3 →KАlO2 →AlCl3 →Al(OH)3.

№226. Zn→ZnSO4→Zn(OH)2→K2ZnO2→Zn(NO3)2→ZnS.

№227. Fe→FeSO4 →Fe(OH)2 →FeO→Fe2O3 →Fe(NO3)3. №228. Zn→ZnO→ZnCl2→ZnOHCl→Zn(OH)2→Na2[Zn(OH)4].

№229. Fe→Fe(NO3)3 →Fe(OH)3 →Fe2O3 →Fe→FeSO4.

№230. BaCl2→Ba→Ba(NO3)2→Ba3(PO4)2→BaO→Ba(NO3)2.. №231. Cu→CuO→Cu(NO3)2→Cu(OH)2→(CuOH)2SO4→CuSO4.

№232. MgCO3→MgO→MgCl2→Mg(OH)2→Mg(NO3)2..

№233. C→CO→CО2→CаСO3→CаO→СаСl2→Ca3(PO4)2..

№234. P→P2O5 →H3PO4 →K3PO4 →Ba3(PO4)2.

№235. Sn→SnO→K2SnO2→SnCl2→Sn(OH)2→Na2[Sn(OH)4].

№236. P→Ca3P2→PH3→P2O5→HPO3→H3PO4→Ca3(PO4)2..

№237. Cl2→HCl→AlCl3→Al(OH)2Cl→Al(OH)3→Al2O3.

№238. K→K2O→KOH→K2CO3→CO2→H2CO3→KHCO3.

№239. Fe→FeS→H2S→K2S→H2S→S→SO2.

№240.C→CО2→Na2CO3→CаСO3→CаO→Са(OH)2→Ca3(PO4)2..

2.5.4.Химические свойства оксидов, кислот, оснований, солей

55

№241. В четырех пробирках без надписей находятся растворы веществ: сульфата натрия, карбоната натрия, гидроксида натрия и йодида натрия. С помощью каких реагентов можно определить, где какое вещество? Напишите уравнения соответствующих реакций в молекулярной и ионной формах.

№242. С какими из указанных ниже веществ может взаимодействовать раствор гидроксида калия: йодоводородная кислота, хлорид ртути (II), нитрат бария, оксид углерода (II), оксид кремния (IV), оксид свинца (IV). Напишите уравнения реакций в молекулярной, ионной и сокращённой ионной формах.

№243. Напишите уравнения всех возможных реакций между следующими веществами, взятыми попарно: оксид калия, оксид фосфора (V), гидроксид бария, серная кислота, йодид калия, нитрат свинца (II). Для реакций, протекающих в растворе, напишите ионные формы уравнений.

№244. Какого состава образуется соль, если взаимодействуют: а) 3 моль NaOH и 1 моль H3PO4; б) 1 моль NaOH и 1 моль

H3PO4; в) 4 моль NaOH и 2 моль H3PO4?

№245. Напишите уравнения реакций, которые доказывают: а) амфотерный характер гидроксида олова (IV); б) основный характер Ca(OH)2; в) кислотный характер H3PO4.

№246. Предложите все возможные химические реакции (в результате которых образуются все соли) между двумя из указанных веществ: Zn, SO3, MgO, HCI, NaOH, K2CO3.

№247. Через раствор NaOH пропустили смесь (N2 + CO2 + SO2). Написать уравнения всех возможных реакций.

№248. Как, используя простые вещества: Ca, P, O2, можно получить фосфат кальция? Написать уравнения соответствующих реакций.

№249. Написать уравнения, при помощи которых из простых веществ можно получить сульфат кальция.

№250. Приведите примеры реакций, которые доказыва-

ют: а) основный характер BaO; б) кислотный характер SiO2; в) амфотерный характер Al2O3.

56

№ 251. Дописать уравнения возможных реакций:

№252 Дописать уравнения возможных реакций:

№ 253. Дописать уравнения возможных реакций

а) SnCI4 + NaOH(изб.) = ; в)Al + NaOH = ; б )SiO2 + K2O = ; с )H2CO3 + N2O5 = .

№ 254. Дописать уравнения возможных реакций:

№ 255. Дописать уравнения возможных реакций:

а) Zn(NO3)2 + NaOH = ; в )Zn + NaOH = ; б) ZnO + CaO = ; с )SO2 + N2O5 =.

№ 256. Дописать уравнения возможных реакций:

№ 257. Дописать уравнения возможных реакций:

№258. Запишите уравнения реакций, соответствующих образованию из приведённых ниже кислот и оснований всех

возможных кислых, средних, основных солей: Ba(OH)2, H2CO3, NaOH, HI.

№259. Какие из перечисленных оксидов непосредственно

реагируют с водой: SO3, CaO, Na2O, SiO2, P2O5, Fe2O3, Al2O3, NO2, SO2? Приведите уравнения соответствующих реакций.

№260. Какие из перечисленных гидроксидов реагируют

как с кислотами, так и щелочами: Be(OH)2, Fe(OH)3, Mg(OH)2, Cr(OH)3, Mn(OH)2, Mn(OH)4, Cu(OH)2? Приведите примеры.

57

№ 261. Какие из указанных оксидов являются ангидрида-

ми кислот: NO, N2O5, NO2, CO, CO2, P2O5, SO3, N2O3, SiO2. На-

пишите уравнения реакций их взаимодействия с водой.

№262. Напишите уравнения всех химических реакций между веществами, которые могут взаимодействовать друг с другом: H2O, HCI, H2SO4, BaCI2, K2O, CO2, Na2CO3, NaOH, CaO.

№263. Составьте уравнения реакций получения перечисленных солей всеми возможными способами: а) гидроксохлорида кальция; б) гидрокарбоната меди; в) ортофосфата калия.

№264. Составьте уравнения реакций между кислотами и основаниями, приводящих к образованию следующих со-

лей:Co(NO3)2, NiS, NaHSiO3, AlOH(NO3)2.

№265. Даны известняк и соляная кислота. Не расходуя никаких других веществ, получите не менее 11 новых веществ,

втом числе простых. Напишите уравнения соответствующих реакций и укажите условия их протекания.

№266. С какими из следующих веществ будет реагиро-

вать соляная кислота: N2O5, Zn(OH)2, CaO, AgNO3, H3PO4, H2SO4, Cu(OH)2? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

№267. С какими из следующих веществ будет реагиро-

вать сернистая кислота: K, H2O, NaOH, Cu, BaO, CaCO3, Mg(OH)2? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

№268. С какими из следующих веществ будет реагиро-

вать гидроксид натрия: CO2, H2SiO3, P2O5, BeO, CuO, H3PO4, Al(OH)3, Pb(OH)2. Напишите уравнения соответствующих реакций.

№269. Карбонат натрия впервые в промышленности был получен в 1789 г. Лебланом. Поваренную соль обрабатывали сначала концентрированной серной кислотой, затем полученный продукт смешивали с известняком и углём и сплавляли в печах. Соду извлекали из охлаждённого сплава выщелачиванием водой. Напишите три соответствующих этим стадиям уравнения химических реакций.

58

№ 270. С помощью каких реагентов можно различить растворы: серной кислоты, соляной кислоты, гидроксида кальция, нитрата свинца? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Контрольные вопросы

1.Дайте понятие степени окисления.

2.Что такое оксиды? Как их классифицируют по химическим свойствам?

3.Что такое гидроксиды? Классификация гидроксидов.

4.Что такое основность кислоты, кислотность основания?

5.Дайте определение соли. Классификация солей.

6.Какие кислоты образуют кислые соли? Какие основания образуют основные соли?

ТЕМА 3. Строение вещества

3.1. Строение атома. Квантовые числа. Закономерности заполнения электронами уровней и подуровней

Согласно современным представлениям, атом имеет оболочечную слоистую структуру со сложным характером взаимодействия электронов друг с другом и с ядром. В основе современного учения о строении атома лежат представления квантовой механики о двойственной корпускулярно-волновой природе микрочастиц. Основным уравнением квантовой меха-

ники является волновое уравнение Шредингера (1926), реше-

ниями которого являются так называемые волновые функции ψ (пси), характеризующие состояние электрона в атоме. Из математического анализа уравнения вытекает дискретность значений энергии электрона, момента количества его орбитального движения (в силовом поле ядра) и проекции этого момента на выделенное в пространстве направление. Околоядерное про-

59

странство, в котором с наибольшей вероятностью (0,9–0,95) может находиться электрон, называется атомной орбиталью (АО). Занимая ту или иную АО, электрон образует электронное облако. Схематично АО изображается в виде т.н. квантовой ячейки

Атомная орбиталь, как любая геометрическая фигура, характеризуется тремя параметрами, получившими название квантовых чисел (l, ml, n). Четвертое квантовое число, которое называют спиновым (ms), характеризует собственный момент движения электрона. Квантовые числа принимают не любые, а определенные, дискретные (прерывные) значения.

Главное квантовое число n характеризует энергию электрона в атоме; оно принимает положительные целочисленные значения: n = 1, 2, 3…∞; определяет энергетический уровень и размеры электронного облака (среднее расстояние электрона от ядра).

Орбитальное квантовое число l определяет форму элек-

тронного облака, энергетический подуровень. Орбитальные квантовые числа для электронов с данным главным квантовым числом могут принимать значения: l = 0, 1, 2…(n-1). Энергетические подуровни обозначаются: s (l = 0), p (l = 1), d (l = 2), f (l = 3). Значению l = 0 соответствует форма электронного облака в виде сферы (рис. 3.1, а); значению l = 1 соответствует электронное облако в виде «гантели» (рис. 3.1, б), значению l = 2 – в более сложном виде (рис. 3.1, в).

а

б

60