7. Задачи повышенной сложности

В скобках после каждой задачи указано количество баллов.

7.1. Завод по производству серной кислоты заключил договор на поставку 5 т аккумуляторной кислоты, содержащей 20 % H₂SO₄. Для выполнения заказа было решено использовать 1750 кг 15,03%-ной H₂SO₄ плотностью 1,105 г/см³ и 90,5%-ную H₂SO₄ плотностью 1,820 г/см³. Недостающую до требуемых 5 т аккумуляторную кислоту приготовили непосредственным разбавлением 90,5%-ной кислоты водой. Сколько 90,5%-ной кислоты необходимо добавить к 1750 кг 15,03%-ной кислоты, чтобы получить аккумуляторную кислоту нужной концентрации? Сколько воды и 90,5%-ной кислоты потребуется для получения недостающей до 5 т аккумуляторной кислоты? Какова будет нормальность этой кислоты в заряженном аккумуляторе напряжением 2 В, если зависимость между напряжением на клеммах аккумулятора и плотностью кислоты d выражается формулой E = 0,84 + d? (7 баллов.)

7.2. 500 кг каменной соли, содержащей 98 % хлорида натрия, растворили в воде и через полученный раствор пропустили электрический ток. Образовавшийся хлор количественно ввели в реакцию с выделившимся в процессе электролиза водородом и получили хлористый водород, из которого приготовили 38%-ный раствор соляной кислоты. Приняв, что выход продуктов электролиза равен 90 %, а выход хлористого водорода (с учетом потерь при его растворении в воде) составляет 85 %, напишите уравнения реакций, происходящих на электродах, а также реакции разрушения амальгамы, полученной во время электролиза раствора хлористого натрия ртутным методом; и установите а) количество полученного 50%-ного натриевого щелока (кг); б) количество полученной соляной кислоты (кг). (4 балла.)

7.3. Смесь KCl, KClO₃ и KClO₄ массой 3,355 г смешали с избытком древесного угля и сильно нагрели без доступа воздуха. В результате реакции было получено 841 мл двуокиси углерода, измеренной при температуре 27С и давлении 780 мм рт. ст. Твердые продукты реакции обработали водой и полученную смесь профильтровали. Фильтрат подкислили разбавленной азотной кислотой и обработали 35 мл 1 н. раствора AgNO₃. Для удаления избытков ионов серебра из раствора потребовалось добавить 50 мл 0,1 н. раствора NaCl. Напишите уравнения проведенных реакций. Вычислите соотношение между числом молей отдельных компонентов исходной смеси. (4 балла.)

7.4. Один из изотопов элемента А, входящего в состав ферромагнитных сплавов, благодаря своей радиоактивности нашел широкое применение в онкологии. Элемент А проявляет степени окисления +2 и +3, однако его соединения в степени окисления +3 малоустойчивы. Водный раствор соли АSO₄ имеет слабокислую реакцию. В сильнокислой среде раствор АSO₄ реагирует с раствором перманганата калия. Гидроксиды А(ОН)₂ и А(ОН)₃ при действии сероводорода образуют одну и ту же соль AS, которая при реакции с соляной кислотой легко превращается в соль ACl₂. Оксиды АО и А₂О₃ при действии концентрирован-

ной соляной кислоты образуют только одну соль ACl₂. Назовите элемент А. Объясните причину появления кислой реакции у раствора и поясните ее возникновение соответствующим химическим уравнением. Напишите уравнение реакции ASO₄ c KMnO₄. Какие свойства солей А(III) вытекают из описания их малой устойчивости? Напишите уравнения реакций А(ОН)₂ и А(ОН)₃ с H₂S, а также уравнение реакции соли AS с соляной кислотой. Напишите уравнения реакций оксидов АО и А₂О₃ с соляной кислотой. Все уравнения реакций, по возможности, приведите в ионном виде, а там, где это затруднительно, – в молекулярном. (5 баллов.)

Библиографический список

1. Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии. Л.: Химия, 1983. 264 с.

2. Карапетьянц М. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия, 1994. 590 с.

3. Коровин Н. В. Курс общей химии М.: Высшая школа, 1981. 417 с.

4. Справочник по элементарной химии / А. Т. Пилипенко, В. Я. Починок, И. Ф. Середа, Ф. Д. Шевченко. Киев: Наукова думка, 1978. 542 с.

5. Р о м а н ц е в а Л. М., С у х а н о в а В. А. Сборник задач и упражнений по общей химии. М.: Высшая школа, 1991. 245 с.

6. Хомченко Г. П., Хомченко И. Г. Задачи и упражнения для поступающих в вузы. М.: Высшая школа, 1987. 219 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица П.1.1

Значения некоторых фундаментальных физических постоянных

Постоянная	Обозначение	Численное значение
Скорость света в вакууме	c	2,9979246108 м/с
Постоянная Планка	h	6,6261810-34 Джс
Элементарный электрический заряд	e	1,60218910-19 Кл
Постоянная Авогадро	N	6,0220451023 моль-1
Постоянная Фарадея	F	9,64846104 Кл/моль
Газовая постоянная	R	8,3144 Дж/(мольК)

Таблица П.1.2

Названия важнейших кислот и их солей

Формула кислоты	Название
	кислоты	соли
1	2	3
HAlO2 HAsO3 H3AsO4 HАsO2 H3AsO3 HBO2 H3BO3 H2B4O7 HBr HOBr HBrO3 HCOOH CH3COOH HCN H2CO3 H2C2O4 HCl HOCl HClO2 HClO4 HCrO2 H2CrO4 H2Cr2O7 HJ HOJ HJO3 HJO4	Метаалюминиевая Метамышьяковая Ортомышьяковая Метамышьяковистая Ортомышьяковистая Метаборная Ортоборная Четырехборная Бромоводородная Бромноватистая Бромноватая Муравьиная Уксусная Циановодород Угольная Щавелевая Хлороводород Хлорноватистая Хлорноватая Хлорная Метахромистая Хромовая Двухромовая Иодоводородная Иодноватистая Иодноватая Иодная	Метаалюминат Метаарсенат Ортоарсенат Метаарсенит Ортоарсенит Метаборат Ортоборат Тетраборат Бромид Гипобромит Бромат Формиат Ацетат Цианид Карбонат Оксалат Хлорид Гипохлорит Хлорит Хлорат Метахромит Хромат Дихромат Иодид Гипоиодит Иодат Периодат

Окончание табл. П.1.2

1	2	3
HМnO4 H2MnO4 H2MoO4 HN3 HNO2 HNO3 HPO3 H3PO4 H4P2O7 H3PO3 H3PO2 H2S HSCN H2SO3 H2SO4 H2S2O3 H2S2O7 H2S2O8 H2Se H2SeO3 H2SeO4 H2SiO3 HVO3 H2WO4	Марганцовая Марганцовистая Молибденовая Азидоводород (азотистоводородная) Азотистая Азотная Метафосфорная Ортофосфорная Двуфосфорная (пирофосфорная) Фосфористая Фосфорноватистая Сероводород Родановодород Сернистая Серная Тиосерная Двусерная (пиросерная) Пероксодвусерная (надсерная) Селеноводород Селенистая Селеновая Кремниевая Ванадиевая Вольфрамовая	Перманганат Манганат Молибдат Азид Нитрит Нитрат Метафосфат Ортофосфат Дифосфат (пирофосфат) Фосфит Гипофосфит Сульфид Роданид Сульфит Сульфат Тиосульфат Дисульфат (пиросульфат) Пероксодисульфат (персульфат) Селенид Селенит Селенат Силикат Ванадат Вольфрамат

ЗЫРЯНОВА Ирина Михайловна

КРУГЛОВА Лидия Николаевна,