- •Сборник контрольных работ по курсу общей химии
- •1. Основные классы неорганических соединений
- •Назовите следующие вещества и укажите, к какому классу химических соединений они относятся:
- •Напишите формулы следующих соединений:
- •Составьте уравнения реакций получения следующих соединений и рассчитайте массы реагентов, необходимых для получения 1 г вещества:
- •1.4. Напишите уравнения соответствующих реакций, учитывая, что другие вещества можно использовать только в качестве катализаторов:
- •1.5. Изобразите графические (структурные) формулы следующих соединений:
- •2. Основные законы химии
- •2.1. Рассчитайте давление в сосуде:
- •2.2. Вычислите эквивалентную массу:
- •2.3. Определите простейшую формулу вещества, если оно содержит (по массе):
- •2.4. Расставьте стехиометрические коэффициенты в приведенных схемах реакций и рассчитайте, какую массу второго реагента нужно взять на 1 г первого, чтобы реакция прошла до конца:
- •Определите, какие продукты и в каком количестве (по массе) получатся при взаимодействии (обратите внимание на избыток одного из реагентов):
- •3. Строение атома и химическая связь
- •3.2. Определите, относится ли данная электронно-ячеечная формула к основному, возбужденному или невозможному состоянию атома, назовите химический элемент и укажите его порядковый номер:
- •Напишите уравнения ядерных реакций:
- •4.1. Пользуясь справочными данными, вычислите тепловой эффект (изменение энтальпии) реакций:
- •4.2. Не производя вычислений, определите знак изменения энтропии в следующих реакциях:
- •4.3. Вычислите изменение свободной энергии Гиббса и определите возможность протекания реакции при стандартных условиях:
- •5. Химическая кинетика и равновесие
- •5.1. Определите порядок реакции и рассчитайте, как изменится начальная скорость гомогенных химических реакций согласно закону действующих масс:
- •5.2. Рассчитайте, как изменится скорость реакции при изменении температуры:
- •5.3. Определите, в каком направлении сместится равновесие гомогенных химических реакций, для оценки влияния температуры на степень смещения химического равновесия рассчитать δн реакции:
- •5.4. Найдите константы равновесия гомогенных химических реакций и исходные концентрации реагентов, если в закрытом сосуде установились следующие равновесные концентрации:
- •6. Растворы
- •6.1. Определите массовую долю (в процентах) и молярную концентрацию раствора, содержащего:
- •6.2. Определите массовую долю (в процентах) и моляльную концентрацию растворов, полученных:
- •6.3. Определите относительное понижение давления пара над раствором, содержащим:
- •6.4. Найдите температуру кипения раствора, содержащего:
- •6.5. Найдите температуру замерзания раствора, содержащего:
- •7. Теория электролитической диссоциации
- •7.2. Определите pH следующих растворов электролитов (изменением объема при смешении растворов пренебречь):
- •7.4. Рассчитайте степень диссоциации в следующих растворах слабых электролитов, пользуясь справочными данными о Ка (для много-основных кислот учитывайте только первую ступень диссоциации):
- •8. Окислительно-восстановительные реакции
- •8.1. Определите степени окисления элементов в веществах:
- •8.2. Укажите, какие атомы окисляются, а какие восстанавливаются в указанных схемах, и определите, как изменяется их степень окисления:
- •8.3. Расставьте коэффициенты в уравнениях окислительно-восстановительных реакций ионно-электронным способом:
- •8.4. Определите, в каком направлении протекает реакция в системе, используя справочные данные о стандартных восстановительных потенциалах полуреакций:
- •9. Электрохимические процессы и системы
- •Вычислите электродные потенциалы металлов, находящихся в контакте с растворами их солей заданной концентрации, при 25с:
- •Напишите уравнения электродных реакций на катоде и аноде и вычислите эдс гальванических элементов при 25с, для которых указаны концентрации ионов металла в растворах:
- •Каковы катодные и анодные процессы (угольный анод) при электролизе водного раствора, содержащего смесь солей:
- •9.5. Напишите уравнения, отражающие анодный и катодный процессы при электрохимической коррозии в указанных ниже системах:
- •10. Примеры решения типовых задач
- •11. Примеры задач повышенной трудности
- •Литература
- •Издательство «Экоцентр»
11. Примеры задач повышенной трудности
11.1
(Всероссийская олимпиада среди технических вузов, 1999 г.) Негашеную известь получают в шахтных печах, загружая в них шихту, состоящую из смеси угля с известняком. В каком соотношении следует смешать эти вещества, чтобы процесс протекал без подвода тепла извне? При расчете необходимо учесть, что потери теплоты составляют 40%.
11.2
(Всероссийская олимпиада среди технических вузов, 1999 г.) При коррозии железа, покрытого кадмием, в кислой среде работает гальванический элемент:
Fe | 0,1 М Fe2+, 1 М HCl | Cd
Определить, как изменится ЭДС гальванического элемента вследствие поляризации электродов, если концентрация ионов Fe2+ возросла до 0,15 моль/л и перенапряжение водорода составляет 0,08 В ((Fe2+/Fe) = –0,44 В). Написать процессы, происходящие на аноде и на катоде, показать характер поляризационных кривых.
11.3
(олимпиада КГТУ, 1999 г.) Ученые обнаружили параллельную Вселенную, в которой некоторые физические законы отличаются от нашей Вселенной. Так, там выполняются принцип запрета Паули, правила Гунда и Клечковского, но электроны подчиняются следующим ограничениям на квантовые числа:
n > 0; l = 0, 1, …, (n – 1); m = +1 или –1; s = +1/2 или –1/2.
Какие порядковые номера имеют в параллельной Вселенной первые два «инертных газа»?
11.4
(олимпиада КГТУ, 1999 г.) Граната Ф1 состоит из оболочки массой 300 г и заряда тринитротолуола (C7H5N3O6) массой 80 г. Теплота взрыва ТНТ составляет 4190 кДж/кг, взрыв происходит без доступа воздуха. В кинетическую энергию осколков (средняя масса осколка 10 г) переходит 0,1% энергии взрыва.
Запишите уравнения реакций взрыва и горения ТНТ. На какую максимальную высоту поднимется осколок, если он взлетает вертикально, а сопротивление воздуха пренебрежимо мало?
11.5
(Республиканская олимпиада школьников, 1998 г.) Д.И. Менделеевым была предложена формула для расчета теплового эффекта сгорания угольного и нефтяного топлива:
Qp = 81C + 246H – 26(O – S) [ккал/кг],
где Qp — удельная рабочая теплота сгорания теплота топлива, определенная при условии, что вода, образовавшаяся при сгорании топлива и влага, содержавшаяся в топливе, полностью сконденсированы, С — массовая доля углерода в топливе (выраженная в %), Н — массовая доля водорода, О — массовая доля кислорода, S — массовая доля серы.
а. Используя формулу Менделеева, рассчитайте удельную рабочую теплоту сгорания эталонной смеси, соответствующей бензину с октановым числом 92 (плотность смеси, а также плотности ее компонентов равны 0,69 г/см3).
б. Расчет по формуле Менделеева менее точен, чем расчет теплоты реакции по термохимическим уравнениям, однако в промышленности она используется до сих пор. Объясните, почему.
11.6
(Соросовская олимпиада школьников, 1999 г.) Соединение X, образованное элементами № 1 и 7, реагирует с соединением Y, образованным элементами № 7 и 8.
1. Напишите возможные уравнения реакций (не более 5).
2. Какая пара X–Y больше всего подходит для использования в качестве ракетного топлива? Обоснуйте Ваш ответ.