Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ





ОБЩАЯ ХИМИЯ

Методические указания и контрольные задания

для студентов технологических специальностей заочной формы обучения

 

 

МОГИЛЁВ 2011


УДК 544

ББК 24.1

 

 

Рассмотрено и рекомендовано к изданию

 

на заседании кафедры химии

Протокол № 4 от 14 ноября 2011 г.

 

на заседании УМК

Протокол № 4 от декабря 2011 г.

 

 

Составитель:

Огородников В.А.

 

Рецензент:

кандидат химических наук, доцент кафедры химии

УО «МГУП»

В.В. Ясинецкий

 

В пособии представлены контрольные задания по курсу общей химии для студентов технологических специальностей заочной формы обучения и указания к решению типовых задач.

 

УДК 544

ББК 24.1

 

© В.А. Огородников

 

© Учреждение образования

«Могилёвский государственный

университет продовольствия», 2011

 


СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………..………………………………………….……….4

 

1 Основные классы неорганических соединений..…………………………4

Задание №1…………………………………………………………….……10

Задание №2………………………………………………………………….11

 

2 Реакции кислотно-основного взаимодействия.

Реакции ионного обмена в растворах электролитов.……………….....….12

Задание №3 …………………………………………………..……………..17

 

3 Окислительно-восстановительные реакции………..……………...…….19

Задание №4…………………………………………………………….……24

 

4 Стехиометрические расчёты в химии……………...…………….…………25

Задание №5………………………….………………………………………26

 

5 Концентрация растворов …..…………………………………………….27

Задание №6..………………………………………………………………..31

 

6 Химическое равновесие.………………………………………..………...33



Задание №7...……………………………………………..…………………35

 

7 Расчёт pH в растворах кислот и оснований.……………………….…..38

Задание №8.…………………………………………………………………40

Задание №9.…………………………………………………………………42

 

8 Гидролиз солей……………………………………………………………42

Задание№10..………………………………………………………………..46

 

Список литературы..…..…………………………………………………….47

 

 


ВВЕДЕНИЕ

 

Общая химия относится к числу фундаментальных химических дисциплин, являющихся теоретической основой современных технологий пищевой промышленности. В настоящем пособии представлены 10 заданий по наиболее важным темам, понимание которых необходимо для успешного освоения студентами-технологами других химических дисциплин, таких как неорганическая химия биогенных элементов, аналитическая, физическая, коллоидная химия, а также специальных дисциплин по технологии отрасли. Эти задания включают следующие разделы курса:

 

– основные классы неорганических соединений;

– обменные реакции в растворах электролитов;

– окислительно-восстановительные реакции;

– атомно-молекулярное учение и стехиометрические законы химии;

– концентрация растворов;

– химическое равновесие;

– расчёт pH в растворах сильных и слабых электролитов;

– гидролиз солей.

 

Каждое задание имеет 35 вариантов; номер варианта соответствует порядковому номеру студента в списке группы. Для получения по контрольной работе оценки «зачтено» достаточно выполнить задания № 1 – 6; 8а; 10а (предполагается, что при выполнении этих заданий студент осваивает учебный материал, знание которого соответствует минимальной удовлетворительной оценке на экзамене). Студенты, претендующие на хорошие и отличные оценки, должны освоить материал на более серьёзном уровне и постараться выполнить остальные задания. Например, задание № 7 предполагает освоение темы «Химическое равновесие», которая является основой для глубокого понимания многих важных вопросов, таких, как равновесия в растворах слабых электролитов (задание 8б), равновесия в насыщенных растворах малорастворимых электролитов, гидролиз солей (задание 10), диссоциация комплексных соединений и рекомендуется для изучения наиболее подготовленными студентами.

 

 

Задание №1

Напишите названия основания и кислоты, которые приведены в таблице 1 и уравнения их электролитической диссоциации. Образование каких солей (кислых, средних, основных) теоретически возможно из заданных кислоты и основания? Напишите формулы этих солей (в том числе графические) и названия солей.

 

Таблица 1 – Условия задания №1

 

№ варианта Формулы кислоты и основания № варианта Формулы кислоты и основания
Al(OH)3 H2SO4 Cr(OH)3 H2SO4
Be(OH)2 H2SO4 Fe(OH)2 H2SO4
Mg(OH)2 H2CO3 Mg(OH)2 H2SO3
Cu(OH)2 H3PO4 Mn(OH)2 H3PO4
Al(OH)3 H3PO4 Bi(OH)3 H3AsO4
Fe(OH)3 H2SO4 Zn(OH)2 H2SO4
Mn(OH)2 H2CO3 Mn(OH)2 H2SO3
Cr(OH)3 H3PO4 Fe(OH)3 H3PO4
Mg(OH)2 H3AsO4 Be(OH)2 H3AsO4
Zn(OH)2 H3PO4 Ni(OH)2 H3PO4

Продолжение таблицы 1

 

№ варианта Формулы кислоты и основания № варианта Формулы кислоты и основания
Bi(OH)3 H2SO4
Cu(OH)2 H2SO4 Ni(OH)2 H2SO4
Mn(OH)2 H3AsO4 Fe(OH)2 H2CO3
Fe(OH)2 H3PO4 Mg(OH)2 H3PO4
Bi(OH)3 H3PO4 Sn(OH)2 H3PO4
Fe(OH)3 H3AsO4 Fe(OH)2 H3AsO4
Ni(OH)2 H2CO3 Pb(OH)2 H2SO4
Be(OH)2 H3PO4 Pb(OH)2 H3PO4

 

 

Задание №2

Напишите химические формулы солей по их названиям, приведённым в таблице 2. Приведите графические формулы и уравнения электролитической диссоциации этих соединений.

 

Таблица 2 – Условия задания № 2

 

№ варианта Формулы и названия веществ
Гидрокарбонат магния; сульфат гидроксоцинка; метасиликат натрия
Сульфат хрома (III); гидрофосфат алюминия; ортофосфат гидроксомагния
Гидросульфат бериллия, перманганат калия, хлорид гидроксоалюминия
Сульфат кальция; хлорат гидроксомагния; гидросульфит бария
Метасиликат кальция; сульфид гидроксомагния; гидросульфат алюминия
Карбонат калия; сульфат гидроксожелеза (III); дигидрофосфат алюминия;
Хромат калия; сульфат дигидроксохрома; гидросульфит магния
Хлорат алюминия, ортоарсенат железа(III), гидросульфит кальция
Гидросульфид бария; сульфат дигидроксоалюминия; гидрокарбонат кальция
Сульфат гидроксохрома; сульфит магния; дигидрофосфат железа(III)
Ортофосфат бария; карбонат гидроксомеди; дигидрофосфат кальция
Сульфид гидроксоцинка; гидрофосфат железа (III); сульфат свинца (II)
Гидрофосфат железа (II), сульфат гидроксохрома (III); хлорат кальция
Метасиликат калия; ортофосфат гидроксомагния; гидрофосфат кальция
Перхлорат бария; гидрокарбонат стронция; сульфат дигидроксоалюминия
Дигидрофосфат бария; карбонат натрия; сульфат гидроксоолова (II)
Гидрофосфат кальция; хромат бария; карбонат гидроксоцинка
Перхлорат калия; гидрофосфат цинка; сульфат гидроксомагния
Гидросульфат железа (III); нитрит магния; сульфат гидроксоалюминия
Ортоарсенат калия; дигидрофосфат железа (II); сульфит дигидроксоалюминия
Перхлорат магния; гидросульфид бария; сульфат дигидроксожелеза
Ортофосфат натрия; гидросульфат бария; карбонат гидроксожелеза (II)
Перхлорат гидроксоалюминия; нитрит бария; бромид дигидроксохрома
Перманганат кальция; дигидрофосфат меди (II); сульфит гидроксобериллия
Гидрокарбонат натрия, дигидрофосфат хрома (III), метасиликат гидроксомагния

Продолжение таблицы 2

 

№ варианта Формулы и названия веществ
Нитрит гидроксомагния, перхлорат цинка, гидросульфат алюминия
Ортофосфат дигидроксохрома, хромат магния, гидросульфит бария
Гидрофосфат бария, сульфат гидроксожелеза (III), нитрит магния
Гидрофосфат калия, сульфид дигидроксоалюминия, перхлорат магния
Сульфат хрома (III), дигидрофосфат магния, фосфат дигидроксовисмута (III)
Метасиликат магния, дигидрофосфат висмута (III), сульфид гидроксожелеза (II)
Метафосфат кальция, гидросульфит магния, сульфат хрома (III)
Дигидрофосфат меди, гипохлорит магния, карбонат гидроксоцинка
Гидросульфит стронция, хлорат калия, ортофосфат гидроксоалюминия
Гидрофосфат алюминия, карбонат гидроксомагния, хромат калия

РЕАКЦИИ КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.

Задание №3

а) запишите уравнения реакций кислотно-основного взаимодействия (если они возможны) заданных оксидов друг с другом и с заданными веществами (таблица 3);

б) запишите в молекулярном и сокращённом ионно-молекулярном виде уравнения реакций взаимодействия веществ, приведённых в таблице 3.

 

Таблица 3– Условия задания № 3

 

№ варианта Вещества для составления уравнений реакций
а) б)
оксид бария, оксид углерода (IV); вещества для реакций: гидроксид натрия, соляная кислота, вода дигидрофосфат калия + гидроксид натрия; сульфат гидроксожелеза (II) + соляная кислота; дигидрофосфат магния + серная кислота
оксид алюминия, оксид кальция; вещества для реакций: гидроксид натрия, азотная кислота, вода ацетат бария + серная кислота; гидросульфат кальция + гидроксид калия; сульфат гидроксоцинка + соляная кислота
оксид цинка, оксид натрия; вещества для реакций: гидроксид бария, серная кислота, вода гидроксид кальция + дигидрофосфат калия; дигидрофосфат кальция + гидроксид бария; сульфат гидроксомеди + гидроксид калия
оксид хлора (VII), оксид кальция; вещества для реакций: гидроксид калия, серная кислота, вода уксусная кислота + гидрокарбонат натрия гидросульфат аммония + гидроксид аммония сульфат дигидроксоалюминия+азотная кислота
оксид хрома (III), оксид калия; вещества для реакций: гидроксид кальция, азотная кислота, вода дигидрофосфат кальция + гидроксид натрия; сульфат дигидроксожелеза + соляная кислота; сульфат алюминия + ортофосфат калия
оксид бериллия, оксид стронция; вещества для реакций: гидроксид лития, уксусная кислота, вода сульфат дигидроксожелеза+ гидроксид натрия; гидрофосфат натрия + гидроксид калия; гидросульфат аммония + гидроксид бария
оксид хрома (VI), оксид натрия; вещества для реакций: гидроксид калия, серная кислота, вода нитрат гидроксоалюминия + уксусная кислота; гидрокарбонат магния + гидроксид натрия; сульфат дигидроксохрома(III)+соляная кислота
оксид кремния (IV), оксид лития; вещества для реакций: гидроксид калия, соляная кислота, вода нитрат гидроксосвинца + йодоводородная кислота; карбонат магния + уксусная кислота; нитрат дигидроксожелеза + гидроксид бария
оксид калия, оксид марганца(VII); вещества для реакций: гидроксид кальция, серная кислота, вода ацетат железа (III) + серная кислота; нитрат гидроксосвинца (II) + серная кислота; дигидрофосфат калия + гидроксид кальция
оксид олова (IV), оксид кальция; вещества для реакций: гидроксид натрия, соляная кислота, вода сульфат гидроксомагния + гидроксид натрия; дигидрофосфат бария + серная кислота; нитрат гидроксоалюминия + серная кислота
оксид кремния (IV), оксид кальция; вещества для реакций: вода, гидроксид калия, серная кислота нитрат гидроксоалюминия + соляная кислота; дигидрофосфат магния + гидроксид натрия; нитрат гидроксомеди + серная кислота
оксид кальция, оксид серы (IV); вещества для реакций: гидроксид калия, соляная кислота, вода сульфат дигидроксохрома + серная кислота; дигидрофосфат алюминия + серная кислота; хлорид гидроксожелеза(III) + гидроксид калия
оксид железа (III), оксид бария; вещества для реакций: гидроксид натрия, азотная кислота, вода сульфат дигидроксожелеза + азотная кислота; ацетат алюминия + серная кислота; сульфат гидроксомагния + гидроксид бария
оксид цинка; оксид кальция; вещества для реакций: гидроксид калия, азотная кислота, вода гидрокарбонат бария + серная кислота; хлорид гидроксохрома + гидроксид аммония; гидроксид кальция + гидрокарбонат калия

Продолжение таблицы 3

 

№ варианта Вещества для составления уравнений реакций
а) б)
оксид марганца (VII), оксид бария; вещества для реакций: вода, гидроксид лития, серная кислота ацетат гидроксосвинца + йодоводородная кислота; гидрокарбонат бария + гидроксид калия; сульфат гидроксомеди + гидроксид натрия
оксид хрома (III), оксид кальция; вещества для реакций: гидроксид натрия, азотная кислота, вода нитрат гидроксосвинца (II) + соляная кислота; сульфат гидроксожелеза (III)+соляная кислота; гидрокарбонат кальция + азотная кислота
оксид бериллия, оксид калия; вещества для реакций: гидроксид кальция, серная кислота, вода нитрат гидроксожелеза (III) + гидроксид бария; сульфат гидроксомагния + серная кислота; дигидрофосфат бария + серная кислота
оксид хрома (VI), оксид бария; вещества для реакций: гидроксид кальция, серная кислота, вода сульфат гидроксожелеза (III)+ азотная кислота; хлорид дигидроксохрома + гидроксид кальция; гидросульфит бария + серная кислота
оксид олова (IV), оксид калия; вещества для реакций: гидроксид натрия, хлороводород, вода гидроксид аммония + гидросульфат магния; сульфат гидроксожелеза(II) + гидроксид бария; гидрофосфат калия + гидроксид кальция
оксид натрия, оксид фосфора (V); вещества для реакций: гидроксид бария, серная кислота, вода гидросульфит бария + гидроксид натрия; нитрат гидроксосвинца + азотная кислота; карбонат гидроксомеди + соляная кислота
оксид железа (III), оксид кальция; вещества для реакций: гидроксид натрия, азотная кислота, вода гидрофосфат натрия + гидроксид бария; гидрокарбонат кальция + гидроксид аммония; сульфат гидроксомагния + гидроксид натрия
оксид кремния (IV), оксид магния; вещества для реакций: вода, гидроксид калия, азотная кислота сульфат гидроксомагния + азотная кислота; ацетат гидроксосвинца (II) + серная кислота; гидросульфат натрия + гидроксид бария
оксид кальция, оксид цинка; вещества для реакций: гидроксид калия, серная кислота, вода метасиликат калия + сернистая кислота; сульфат дигидроксоалюминия+серная кислота; хлорид гидроксожелеза (III) + гидроксид бария
оксид алюминия, оксид калия; вещества для реакций: гидроксид бария, азотная кислота, вода нитрат гидроксохрома (III) + серная кислота; гидрокарбонат кальция + гидроксид натрия; нитрат гидроксожелеза (III) + гидроксид калия
оксид бериллия; оксид бария; вещества для реакций: гидроксид калия, соляная кислота, вода дигидрофосфат кальция + гидроксид кальция; нитрат гидроксожелеза (III) + гидроксид калия; ацетат гидроксомеди + серная кислота
оксид хрома (VI), оксид калия; вещества для реакций: вода, гидроксид натрия, серная кислота гидросульфат калия + гидроксид кальция; нитрат гидроксоалюминия + серная кислота; гидросульфит магния + серная кислота
оксид алюминия, оксид бария; вещества для реакций: гидроксид натрия, соляная кислота, вода сульфат гидроксожелеза (II) + азотная кислота; гидрокарбонат аммония + уксусная кислота; дигидрофосфат алюминия + серная кислота
оксид олова (II), оксид калия; вещества для реакций: гидроксид кальция, серная кислота, вода сульфат гидроксоцинка + азотная кислота; гидрокарбонат бария + гидроксид бария; дигидрофосфат железа + гидроксид натрия
оксид серы (VI), оксид лития; вещества для реакций: гидроксид калия, кремниевая кислота, вода сульфат гидроксоалюминия + серная кислота; гидрокарбонат магния + гидроксид кальция; метасиликат натрия + ортофосфорная кислота
оксид углерода (IV), оксид калия; вещества для реакций: гидроксид алюминия, серная кислота, вода дигидрофосфат железа (III) + серная кислота; иодид гидроксоалюминия + серная кислота; гидрокарбонат магния + уксусная кислота

Продолжение таблицы 3

 

№ варианта Вещества для составления уравнений реакций
а) б)
оксид натрия, оксид хлора (VII); вещества для реакций: гидроксид бария, серная кислота, вода ацетат гидроксобериллия + серная кислота; гидрофосфат калия + гидроксид кальция; хлорид дигидроксохрома + серная кислота
оксид железа (III), оксид калия; вещества для реакций: гидроксид натрия, азотная кислота, вода сульфат дигидроксожелеза + азотная кислота; дигидрофосфат кальция + серная кислота; хлорид гидроксожелеза(III) + серная кислота
оксид натрия, оксид кремния(IV); вещества для реакций: вода, гидроксид кальция, азотная кислота метасиликат калия + хлористая кислота; сульфат дигидроксожелеза + серная кислота; хлорид гидроксожелеза (III) + гидроксид калия
оксид стронция, оксид хрома(III); вещества для реакций: гидроксид калия, азотная кислота, вода гидрокарбонат бария + гидроксид аммония; хлорид гидроксохрома (III) + серная кислота; гидроксид кальция + гидросульфид калия
оксид хлора (VII), оксид калия; вещества для реакций: вода, гидроксид бария, серная кислота дигидрофосфат бария + гидроксид натрия; ацетат гидроксожелеза (III) + гидроксид калия; нитрат гидроксомеди + серная кислота

Задание №4

Уравняйте схемы окислительно-восстановительных реакций (таблица 4) ионно-электронным методом, дописав, если это необходимо, молекулы воды.

 

Таблица 4 – Условия задания №4

 

№ варианта Схемы реакций
NH2OH+I2+KOH ® N2+KI KClO3+H2SO4+H2C2O4 ® K2SO4+CO2+ClO2
Al+HNO3®Al(NO3)3+NH4NO3 KMnO4+KNO2+KOH®K2MnO4+KNO3
Cl2+I2+Ba(OH)2®BaCl2+Ba(IO3)2 K2MnO4+H2SO4®KMnO4+MnO2+K2SO4
Cl2+Ca(OH)2®CaCl2+Ca(OCl)2 KMnO4+N2H4+H2SO4®N2+MnSO4+K2SO4
Pb+HNO3 ® Pb(NO3)2+NO KMnO4+Na2SO3+KOH®K2MnO4+Na2SO4
S+NaOH®Na2S+Na2SO3 K2Cr2O7+Zn+H2SO4®Cr2(SO4)3+K2SO4+ZnSO4
KI+H2O2+H2SO4®K2SO4+I2+H2O Al+KNO2+KOH ® K3[Al(OH)6]+NH3
HNO3+I2 ® HIO3+NO KMnO4+H2O2®MnO2+KOH+O2
H2O2+Ge+NaOH ® Na2GeO3+H2O Au+HCl+HNO3 ® H[AuCl4]+NO
KBiO3+HCl ® BiCl3+Cl2+KCl KMnO4+Na2SO3®Na2SO4+MnO2+KOH
Fe(OH)2+O2+H2O®Fe(OH)3 KMnO4+C2H2+H2SO4 ® CO2+MnSO4+K2SO4
HNO3+S ® H2SO4+NO MnSO4+KClO3+KOH ® K2MnO4+KCl+K2SO4
NO2+KOH®KNO2+KNO3 FeSO4+NH2OH+H2SO4®Fe2(SO4)3+(NH4)2SO4
V(OH)2+N2®V(OH)3+NH3 KMnO4+AsH3+H2SO4®MnSO4+H3AsO4+K2SO4
H2SeO4+Au®Au2(SeO4)3+SeO2 CrCl3+NaOH+H2O2®Na2CrO4+NaCl+H2O
Si+H2O2+KOH ® K2SiO3+H2O K2Cr2O7+K2S+H2SO4®Cr2(SO4)3+S+K2SO4
NH3+KClO®N2H4+KCl K2Cr2O7+CH3OH+H2SO4®Cr2(SO4)3+CO2+K2SO4
Sb+HNO3 ® HSbO3+NO Fe(OH)3+Br2+NaOH ® Na2FeO4+NaBr
K2Cr2O7+HCl ® CrCl3+Cl2+KCl NaNO2+KMnO4 ® MnO2+NaNO3+KOH
HNO3+Fe ® Fe(NO3)3+NO+H2O K2FeO4+NH3 ® Fe(OH)3+N2+KOH
Cl2+KOH®KCl+KClO3 K2Cr2O7+Al+H2SO4®Cr2(SO4)3+Al2(SO4)3+K2SO4
H2SeO4+Au ® Au2(SeO4)3+SeO2 Sn+KOH+H2O ® K2[Sn(OH)4]+H2
Mg+H2SO4 ® MgSO4+H2S NaClO3+MnO2+NaOH ® Na2MnO4+NaCl
KMnO4+Al+KOH®K2MnO4+KAlO2 KMnO4+KI+H2SO4®I2+MnSO4+K2SO4
K2Cr2O7+H2O2+H2SO4®O2+Cr2(SO4)3+K2SO4 Si+NaOH+H2O®Na2SiO3+H2
Zn+H2SO4 (конц.) ® ZnSO4+H2S Cr(OH)3+H2O2+NaOH ® Na2CrO4+H2O
Mg+HNO3 ® Mg(NO3)2+NH4NO3 Al+NaOH+H2O ® Na3[Al(OH)6]+H2
K3AsO4+KI+H2SO4 ® K3AsO3+I2+K2SO4 K3AsO3+I2+KOH ® K3AsO4+KI
H3PO3+I2+H2O ® H3PO4+HI Bi(OH)3+Cl2+KOH ® KBiO3+KCl
KMnO4+HCl ® MnCl2+Cl2+KCl KNO2+Zn+KOH ® NH3+K2[Zn(OH)4]
I2+ NaOH ® NaIO3+NaI K2Cr2O7+NH2OH+H2SO4®Cr2(SO4)3+N2+K2SO4
PbS+H2O2®PbSO4+H2O Pb(NO3)2+NaClO+NaOH®PbO2+NaCl+NaNO3
H2O2+I2 ® HIO3+H2O NaI+K2Cr2O7+H2SO4®I2+Cr2(SO4)3+Na2SO4+K2SO4
HNO3+P ® H3PO4+NO Cu(OH)2+NaClO+NaOH ® NaCuO2+NaCl
P+NaOH ® PH3+NaH2PO2 KMnO4+H2C2O4+H2SO4®MnSO4+CO2+K2SO4

Задание №5

а) Рассчитайте химические количества реагирующих веществ, приведённых в таблице 5 (объёмы газообразных веществ даны при нормальных условиях);

б) расставьте коэффициенты в заданной схеме реакции и по уравнению реакции определите, какое из веществ находится в избытке, а какое в недостатке;

в) найдите химическое количество продукта реакции, указанного в таблице 5;

г) рассчитайте массу или объём (см. таблицу 5) этого продукта реакции.

 

 

Таблица 5 – Условия задания № 5

 

№ варианта Реагирующие вещества Схема реакции Рассчитать
m(Fe)=11,2 г; V(Cl2)=5,376 л Fe+Cl2 ® FeCl3 m(FeCl3)
m(Al)=5,4 г; m(H2SO4)=39,2 г Al+H2SO4 ® Al2(SO4)3+H2 V(H2)
V(CO)=20 л; m(O2)=20 г CO+O2 ® CO2 V(CO2)
m(AgNO3)=3,4 г; m(Na2S)=1,56 г AgNO3+Na2S®Ag2S+NaNO3 m(Ag2S)
m(Na2CO3)=53 г; m(HCl)=29,2 г Na2CO3+HCl®NaCl+CO2+H2O V(CO2)
m(Al2(SO4)3)=34,2 г;m(BaCl2)=52 г Al2(SO4)3+BaCl2®AlCl3+BaSO4 m(BaSO4)
m(KI)=3,32 г; V(Cl2)=448 мл KI+Cl2 ® KCl+I2 m(I2)
m(CaCl2)=22,2 г; m(AgNO3)=59,5 г CaCl2+AgNO3®AgCl+Ca(NO3)2 m(AgCl)
m(H2)=0,48 г; V(O2)=2,8 л H2+O2 ® H2O m(H2O)
m(Ba(OH)2)=3,42г; V(HCl)=784мл Ba(OH)2+HCl ® BaCl2+H2O m(BaCl2)

Продолжение таблицы 5

 

№ варианта Реагирующие вещества Схема реакции Рассчитать
m(H3PO4)=9,8 г; m(NaOH)=12,2 г H3PO4+NaOH ® Na3PO4+H2O m(Na3PO4)
m(H2SO4)=9,8 г; m(KOH)=11,76 г H2SO4+KOH ® K2SO4+H2O m(K2SO4)
V(Cl2)=2,24 л; m(KOH)=10,64 г Cl2+KOH ® KClO+KCl+H2O m(KClO)
m((NH4)2SO4)=66 г;m(KOH)=50 г (NH4)2SO4+KOH®K2SO4+NH3+H2O V(NH3)
m(NH3)=6,8 г; V(O2)=7,84 л NH3+O2 ® N2+H2O V(N2)
V(H2S)=11,2 л; m(O2)=8,32 г H2S+O2 ® S+H2O m(S)
m(MnO2)=8,7 г; m(HCl)=14,2 г MnO2+HCl ® MnCl2+Cl2+H2O V(Cl2)
m(Al)=5,4 г; V(Cl2)=6,048 л Al+Cl2 ® AlCl3 m(AlCl3)
m(Al)=10,8 г; m(HCl)=36,5 г Al+HCl ® AlCl3+H2 V(H2)
m(P)=15,5 г; V(O2)=14,1 л P+O2 ® P2O5 m(P2O5)
m(AgNO3)=8,5 г;m(K2CO3)=4,14 г AgNO3+K2CO3®Ag2CO3+KNO3 m(Ag2CO3)
m(K2CO3)=69 г; m(HNO3)=50,4 г K2CO3+HNO3®KNO3+CO2+H2O V(CO2)
m(AlCl3)=2,67 г; m(AgNO3)=8,5 г AlCl3+AgNO3®AgCl+Al(NO3)3 m(AgCl)
m(KBr)=2,38 г; V(Cl2)=448 мл KBr+Cl2 ® KCl+Br2 m(Br2)
m(CaBr2)=40 г; m(AgNO3)=59,5 г CaBr2+AgNO3®AgBr+Ca(NO3)2 m(AgBr)
m(H2)=1,44 г; V(O2)=8,4 л H2+O2 ® H2O m(H2O)
m(Ba(OH)2)=6,84 г;V(HI)=1,568 л Ba(OH)2+HI ® BaI2+H2O m(BaI2)
m(H3PO4)=9,8 г; m(KOH)=17,08 г H3PO4+KOH ® K3PO4+H2O m(K3PO4)
m(H2SO4)=49 г; m(NaOH)=45 г H2SO4+NaOH ® Na2SO4+H2O m(Na2SO4)
V(Cl2)=2,24 л; m(KOH)=8,4 г Cl2+KOH ® KClO3+KCl+H2O m(KClO3)
m(NH4Cl)=43 г; m(Ca(OH)2)=37 г NH4Cl+Ca(OH)2®CaCl2+NH3+H2O V(NH3)
V(NH3)=8,96 л; m(O2)=14,4 г NH3+O2 ® NO+H2O V(NO)
V(H2S)=17,92 л; m(O2)=40 г H2S+O2 ® SO2+H2O V(SO2)
m(MnO2)=8,7 г; m(HBr)=30,8 г MnO2+HBr ® MnBr2+Br2+H2O m(MnBr2)
m(Ca)=10 г; m(H2O)=8,1 г Ca+H2O ® Ca(OH)2+H2 V(H2)

 

 

КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРОВ

 

В рамках курса общей химии студенты изучают 2 способа выражения концентрации растворов – массовая доля и молярная концентрация.

 

Массовая доля растворённого вещества Х рассчитывается как отношение массы этого вещества к массе раствора:

 

,

 

где ω(X) – массовая доля растворённого вещества X;

m(X) – масса растворённого вещества X;

mраствора – масса раствора.

 

Массовая доля вещества, рассчитанная по приведённой выше формуле –безразмерная величина, выраженная в долях единицы (0 < ω(X) < 1).


Массовую долю можно выразить не только в долях единицы, но и в процентах. В этом случае расчётная формула имеет вид:

 

Массовую долю, выраженную в процентах, часто называют процентной концентрацией. Очевидно, что процентная концентрация растворённого вещества 0% < ω(X) < 100%.

 

Процентная концентрация показывает, сколько массовых частей растворённого вещества содержится в 100 массовых частях раствора. Если в качестве единицы массы выбрать грамм, то это определение можно также записать следующим образом: процентная концентрация показывает, сколько граммов растворённого вещества содержится в 100 граммах раствора.

Понятно, что, например, 30% раствору соответствует массовая доля растворённого вещества, равная 0,3.

Другим способом выражения содержания растворённого вещества в растворе является молярная концентрация (молярность).

 

Молярная концентрация вещества, или молярность раствора, показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре (1 дм3) раствора

 

где C(X) – молярная концентрация растворённого вещества X (моль/л);

n(X) – химическое количество растворённого вещества Х (моль);

Vраствора – объём раствора (л).

 

 

Пример 5.1 Рассчитайте, молярную концентрацию H3PO4 в растворе, если известно, что массовая доля H3PO4 равна 60%, а плотность раствора – 1,43 г/мл.

 

По определению процентной концентрации

 

в 100 г раствора содержится 60 г фосфорной кислоты.

 

n(H3PO4) = m(H3PO4) : M(H3PO4) = 60 г : 98 г/моль = 0,612 моль;

 

Vраствора = mраствора : ρраствора = 100 г : 1,43 г/см3 = 69,93 см3 = 0,0699 л;

 

С(H3PO4) = n(H3PO4) : Vраствора = 0,612 моль : 0,0699 л = 8,755 моль/л.

 

Пример 5.2 Имеется 0,5 М раствор H2SO4. Чему равна массовая доля серной кислоты в этом растворе? Плотность раствора принять равной 1 г/мл.

 

По определению молярной концентрации

 

в 1 л раствора содержится 0,5 моль H2SO4

(запись «0,5 М раствор» означает, что С(H2SO4) = 0,5 моль/л).

 

mраствора = Vраствора × ρраствора = 1000 мл × 1 г/мл = 1000 г;

 

m(H2SO4) = n(H2SO4) × M(H2SO4) = 0,5 моль × 98 г/моль = 49 г;

 

ω(H2SO4) = m(H2SO4) : mраствора = 49 г : 1000 г = 0,049 (4,9%).


Пример 5.3 Какие объёмы воды и 96% раствора H2SO4 плотностью 1,84 г/мл необходимо взять для приготовления 2 л 60% раствора H2SO4 плотностью 1,5 г/мл.

 

При решении задач на приготовление разбавленного раствора из концентриро­ванного следует учитывать, что исходный раствор (концентрированный), вода и полученный раствор (разбавленный) имеют различные плотности. В этом случае следует иметь в виду, что Vисходного раствора + Vводы ≠ Vполученного раствора ,

потому что в ходе смешивания концентрированного раствора и воды происходит изменение (увеличение или уменьшение) объёма всей системы.

Решение подобных задач нужно начинать с выяснения параметров разбавленного раствора (т.е. того раствора, который нужно приготовить): его массы, массы растворённого вещества, если необходимо, то и количества растворённого вещества.

Масса раствора, который необходимо приготовить, равна:

M60% р-ра = V60% р-ра ∙ ρ60% р-ра = 2000 мл × 1,5 г/мл = 3000 г.

m(H2SO4)в 60% р-ре = m60% р-ра · w(H2SO4)в 60% р-ре = 3000 г · 0,6 = 1800 г .

Масса чистой серной кислоты в приготовленном растворе должна быть равна массе серной кислоты в той порции 96%-го раствора, которую необходимо взять для приготовления разбавленного раствора. Таким образом,

m(H2SO4)в 60% р-ре= m(H2SO4)в 96% р-ре = 1800 г .

m96% р-ра = m (H2SO4)в 96% р-ре : w(H2SO4)в 96% р-ре = 1800 г : 0,96 = 1875 г.

m (H2O) = m40% р-ра – m96% р-ра = 3000 г – 1875 г = 1125 г.

V96% р-ра = m96% р-ра : ρ96% р-ра = 1875 г : 1,84 г/мл = 1019 мл » 1,02 л.

Vводы = mводы : ρводы = 1125г : 1 г/мл = 1125 мл = 1,125 л.

 

Пример 5.4 Смешали 100 мл 0,1 M раствора CuCl2 и 150 мл 0,2 М раствора Cu(NO3)2 Рассчитать молярную концентрацию ионов Cu2+, Cl и NO3 в полученном растворе.

При решении подобной задачи на смешивание разбавленных растворов, важно понимать что разбавленные растворы имеют приблизительно одинаковую плотность, примерно равную плотности воды. При их смешивании общий объём системы практически не изменяется: V1 разбавленного раствора + V2 разбавленного раствора +…» Vполученного раствора.

 

В первом растворе:

n(CuCl2) = C(CuCl2) · Vраствора CuCl2 = 0,1 моль/л × 0,1 л = 0,01 моль;

CuCl2 – сильный электролит: CuCl2 ® Cu2+ + 2Cl;

Поэтому n(Cu2+) = n(CuCl2) = 0,01 моль; n(Cl) = 2 × 0,01 = 0,02 моль.

 

Во втором растворе:

n(Cu(NO3)2) = C(Cu(NO3)2)×Vраствора Cu(NO3)2 = 0,2 моль/л × 0,15 л = 0,03 моль;

Cu(NO3)2 – сильный электролит: CuCl2 ® Cu2+ + 2NO3;

Поэтому n(Cu2+) = n(Cu(NO3)2) = 0,03 моль; n(NO3) = 2×0,03 = 0,06 моль.

 

После смешивания растворов:

n(Cu2+)общ. = 0,01 моль + 0,03 моль = 0,04 моль;

Vобщ. » Vраствора CuCl2 + Vраствора Cu(NO3)2 = 0,1 л + 0,15 л = 0,25 л;

 

C(Cu2+) = n(Cu2+) : Vобщ. = 0,04 моль : 0,25 л = 0,16 моль/л;

C(Cl) = n(Cl) : Vобщ. = 0,02 моль : 0,25 л = 0,08 моль/л;

C(NO3) = n(NO3) : Vобщ. = 0,06 моль : 0,25 л = 0,24 моль/л.


Пример 5.5 В колбу внесли 684 мг сульфата алюминия и 1 мл 9,8% раствора серной кислоты плотностью 1,1 г/мл. Образовавшуюся смесь растворили в воде; объём раствора довели водой до 500 мл. Рассчитать молярные концентрации ионов H+, Al3+ SO42– в полученном растворе.

 

Рассчитаем количества растворяемых веществ:

n(Al2(SO4)3)=m(Al2(SO4)3) : M(Al2(SO4)3)=0,684 г : 342 г моль=0,002 моль;

Al2(SO4)3 – сильный электролит: Al2(SO4)3 ® 2Al3+ + 3SO42–;

Поэтому n(Al3+)=2×0,002 моль=0,004 моль; n(SO42–)=3×0,002 моль=0,006 моль.

 

m раствора H2SO4 = V раствора H2SO4 × ρ раствора H2SO4 = 1 мл × 1,1 г/мл = 1,1 г;









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.