Основные классы неорганических соединений Взаимосвязь между основными классами неорганических веществ
Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-13
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
1. Основные классы неорганических соединений
Взаимосвязь между основными классами неорганических веществ (оксиды, кислоты, основания, соли) можно упрощенно представить в виде схемы:
Химические свойства основных классов неорганических соединений:
|
Металл
|
Основной оксид
|
Основание
|
Соль
|
Неметалл
|
Fe + S = FeS
|
|
|
2NaBr + Cl2 = 2NaCl + Br2
|
Кислотный оксид
|
|
CaO + CO2 =
CaCO3
|
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
|
|
Кислота
|
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
|
CaO + H2SO4 = CaSO4 + H2O
|
NaOH + HCl = NaCl + H2O
|
BaCl2 + H2SO4 = BaSO4↓ + 2HCl
|
Соль
|
Zn + CuSO4= Cu + ZnSO4
|
|
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
|
AgNO3 + NaCl = AgCl↓ + NaNO3
|
1.1. Назовите вещество и укажите класс химических соединений:
-
- Fe(OH)2Cl
- K2CrO4
- Mg(ClO3)2
- NaHS
- Al(OH)3
- NaH2PO4
- NH4OH
- Na2Cr2O7
- Ba(HSO3)2
- Na2SO3
- Ba(OH)2
- HClO4
- (CuOH)2CO3
- Ba2P2O7
- HMnO4
- Al(OH)SO4
- Ca(ClO)2
- Ca(H2PO4)2
- Al(NO3)3
- K2ZnO2
1.2. Напишите формулы следующих соединений:
- Хлорид фосфора (III)
- Хромат калия
- Гидрофосфат кальция
- Гидроксид цинка
- Дигидрофосфат калия
- Пероксид водорода
- Гидрокарбонат натрия
- Оксид марганца (IV)
- Селеновая кислота
- Хлорид аммония
|
- Нитрат ртути (II)
- Сульфат железа (III)
- Гидрофосфат железа (II)
- Угольная кислота
- Бромоводородная кислота
- Нитрат хрома (III)
- Нитрат меди (II)
- Гидроксид железа (III)
- Ортофосфорная кислота
- Перманганат натрия
|
1.3. Составьте уравнение реакции получения следующего соединения и
рассчитайте массы реагентов, необходимых для получения 1 г вещества:
- BaCrO4
- (CuOH)2CO3
- Al(OH)SO4
- Ba(HSO3)2
- NH4HS
|
- Cr(OH)SO4
- Fe(NO3)3
- NaHSO3
- Ba(H2PO4)2
- KClO3
|
- MgHPO4
- Fe(OH)Cl2
- Ca(HSO4)2
- NaH2PO4
- Na2HPO4
|
- Be(ClO4)2
- Na4P2O7
- LiHSO4
- (NH4)2SO4
- Al(OH)2NO3
|
1.4. Напишите уравнения соответствующих реакций, учитывая, что другие вещества можно использовать только в качестве катализаторов:
- Даны: сульфат никеля, гидроксид натрия, хлор, водород. Получить: хлорид никеля (II), хлорид натрия, оксид никеля (II).
- Даны: оксид меди (II), оксид серы (VI), натрий, вода. Получить: серную
кислоту, гидроксид меди (II), медь.
- Даны: оксид меди (II), нитрат бария, серная кислота, гидроксид натрия,
вода. Получить: гидроксид меди (II), гидроксид бария, азотную кислоту.
- Даны: кислород, натрий, сера, оксид магния, вода, соляная кислота.
Получить: хлорид магния, гидроксид магния, сульфит натрия.
- Даны: гидроксид бария, вода, кислород, серная кислота, железо, оксид меди (II). Получить: гидроксид меди (II), сульфат железа (II), гидроксид железа (III).
- Даны: карбонат меди (II), оксид азота (IV), вода, натрий. Получить: нитрат меди (II), гидроксид меди (II), карбонат натрия.
- Даны: алюминий, кислород, сульфат меди (II), железо, соляная кислота.
Получить: хлорид меди (II), хлорид железа (II), сульфат алюминия.
- Даны: хлорид железа (III), барий, вода, соляная кислота. Получить: железо, оксид железа (III), хлорид железа (II).
- Даны: кислород, уголь, гидроксид кальция. Получить: оксид кальция,
карбонат кальция, гидрокарбонат кальция.
- Даны: оксид серы (IV), вода, кислород, хлорид натрия, нитрат серебра.
Получить: хлорид серебра, серебро, соляную кислоту.
- Даны: оксид кальция, уголь, хлорат калия, серная кислота. Получить:
карбонат кальция, оксид углерода (II), хлороводород.
- Даны: магний, уголь, кислород, соляная кислота, гидроксид натрия.
Получить: оксид магния, гидроксид магния, карбонат магния.
- Даны: железо, сера, вода, кислород, гидроксид натрия. Получить: серную кислоту, сульфат железа (II), гидроксид железа (III).
- Даны: оксид меди (II), оксид серы (IV), кислород, натрий, соляная кислота. Получить: гидроксид меди (II), серную кислоту, сульфат меди (II).
- Даны: водород, кислород, азот. Получить: азотную кислоту, нитрат
аммония, оксид азота (I).
- Даны: хлорид алюминия, натрий, вода. Получить: алюминат натрия,
алюминий, оксид алюминия.
- Даны: сульфид аммония, сульфит натрия, водород, хлор. Получить: сероводород, оксид серы (IV), серу.
- Даны: гидроксид алюминия, гидроксид калия, фосфор, кислород, вода, оксид серы (IV). Получить: сульфит калия, дигидрофосфат калия, оксид алюминия.
- Даны: оксид меди (II), сульфид натрия, соляная кислота, кислород.
Получить: сероводород, сульфат меди (II), сульфид меди (II).
- Даны: натрий, кислород, вода, оксид железа (II), соляная кислота.
Получить: гидроксид натрия, хлорид железа (II), хлорид железа (III).
1.5. Изобразите структурные формулы следующих соединений:
- Пероксид водорода
- Борная кислота
- Метафосфорная кислота
- Серная кислота
- Пирофосфорная кислота
- Азотная кислота
- Хлорноватистая кислота
- Циановодородная кислота
- Хлорноватая кислота
- Ортофосфорная кислота
|
- Гидроксид меди (II)
- Гидразин
- Фосфористая кислота
- Гидроксиламин
- Угольная кислота
- Хлорная кислота
- Сернистая кислота
- Азотистая кислота
- Гидроксид кальция
- Гидроксид железа (III)
|
2. Основные законы химии
Закон Авогадро: равные объемы газов при нормальных условиях содержат одинаковое количество молекул.
Уравнение состояния идеального газа (Менделеева Клапейрона):
,
где p давление, Па; V объем, м3; m масса, г; M молярная масса, г/моль;
R = 8,31 Дж/(мольК) универсальная газовая постоянная; T температура, К.
Химическим эквивалентом вещества называется такое его количество, которое соединяется с 1 моль атомов водорода или замещают его в соединении.
Эквивалентная масса элемента равна его атомной массе, деленной на его
валентность.
Эквивалентная масса кислоты/основания равна их молярной массе, деленной на его основность/кислотность.
Эквивалентная масса окислителя/восстановителя равна его молярной массе, деленной на число электронов, принимаемых/отдаваемых в ходе реакции.
2.1. Рассчитайте давление в сосуде:
- объемом 5 л, содержащем 16 г кислорода и 28 г азота при 0ºС
- объемом 20 л, содержащем 28 г этилена и 10 г аргона при 50ºС
- объемом 10 л, содержащем 16 г метана и 42 г азота при -10ºС
- объемом 20 л, содержащем 16 г кислорода и 28 г азота при 30ºС
- объемом 20 л, содержащем 8 г метана и 4 г водорода при 25ºС
- объемом 5 л, содержащем 18,25 г хлороводорода и 20,25 г бромоводорода при 80ºС
- объемом 5 л, содержащем 1 г водорода и 2 г гелия при 20ºС
- объемом 20 л, содержащем 16 г диоксида серы и 7 г азота при 15ºС
- объемом 10 л, содержащем 14 г оксида углерода и 44 г диоксида углерода при 0ºС
- объемом 50 л, содержащем 24 г метана и 4 г гелия при 0ºС
- объемом 20 л, содержащем 8 г водорода и 30 г этана при 80ºС
- объемом 20 л, содержащем 2 г гелия и 42 г азота при 20ºС
- объемом 20 л, содержащем 8 г кислорода и 22 г диоксида углерода
при 125ºС
- объемом 20 л, содержащем 32 г кислорода и 14 г азота при 45ºС
- объемом 5 л, содержащем 4 г водорода и 8,5 г аммиака при 50ºС
- объемом 10 л, содержащем 10 г аргона и 48 г кислорода при 0ºС
- объемом 50 л, содержащем 20 г гелия и 8 г водорода при -100ºС
- объемом 50 л, содержащем 17 г фосфина и 6 г водорода при 200ºС
- объемом 10 л, содержащем 34 г аммиака и 14 г азота при 50ºС
- объемом 10 л, содержащем 51 г аммиака и 7 г азота при 50ºС
2.2. Вычислите эквивалентную массу:
- азота в оксидах N2O, NO, NO2
- соляной кислоты в реакции 2HCl + Ni = NiCl2 + H2
- металла, при сгорании 2 г которого образуется 2,76 г оксида
- серы в фторидах SF4 и SF6
- железа в оксидах FeO, Fe2O3
- фосфорной кислоты в реакции H3PO4 + Mg(OH)2 = MgHPO4 + 2H2O
- металла, при сгорании 5 г которого образуется 9,44 г оксида
- серы в оксидах SO2 и SO3
- мышьяковой кислоты в реакции H3AsO4 + NaOH = NaH2AsO4 + H2O
- металла, 2 г которого вытесняют из соляной кислоты 1,85 л водорода (н.у.)
- перманганата калия в реакции
2KMnO4 + 2KOH + Na2SO3 = 2K2MnO4 + H2O + Na2SO4
- углерода в оксидах CO и CO2
- перманганата калия в реакции
2KMnO4 + 3H2SO4 + 5Na2SO3 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O
- титана в хлоридах TiCl2, TiCl3, TiCl4
- перманганата калия в реакции
2KMnO4 + H2O + 3Na2SO3 = 2KOH + 2MnO2 + 3Na2SO4
- хрома в оксидах CrO, Cr2O3, CrO3
- гидроксида кальция в реакции Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2
- основной соли в реакции Fe(OH)2Cl + NaOH = Fe(OH)3 + NaCl
- основной соли в реакции Fe(OH)2Cl + 2HCl = FeCl3 + 2H2O
- сульфита натрия в реакции
3Na2SO3 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 = 3Na2SO4 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O
2.3. Определите простейшую формулу вещества, если оно содержит
(по массе):
- 18,28% лития, 71,09% алюминия и 10,62% водорода
- 60,04% калия, 18,45 углерода и 21,51% азота
- 72,36% железа и 27,64% кислорода
- 1,40% водорода, 19,49% кремния и 79,11% фтора
- 44,90% калия, 0,58% водорода, 17,78% фосфора и 36,74% кислорода
- 19,15% натрия, 0,84% водорода, 26,74% серы и 53,31% кислорода
- 35,00% азота, 5,04% водорода и 59,96% кислорода
- 27,41% азота, 9,86% водорода и 62,73% серы
- 52,14% углерода, 13,13% водорода и 34,73% кислорода
- 57,48% меди, 0,91% водорода, 5,43% углерода и 36,18% кислорода
- 69,19% серебра, 10,28% серы и 20,53% кислорода
- 17,11% кальция, 0,86% водорода, 27,38% серы и 54,65% кислорода
- 3,69% водорода, 37,77% фосфора и 58,54% кислорода
- 39,67% калия, 27,87% марганца и 32,46% кислорода
- 46,65% азота, 6,71% водорода, 20,00% углерода и 26,64% кислорода
- 65,78% цинка, 2,03% водорода и 32,19% кислорода
- 31,90% калия, 28,93% хлора и 39,17% кислорода
- 26,95% серы, 13,45% кислорода и 59,60% хлора
- 36,80% азота, 5,30% водорода, 15,78% углерода и 42,12% серы
- 8,46% углерода, 2,13% водорода и 89,41% иода.
2.4. Расставьте стехиометрические коэффициенты в реакциях и рассчитайте, какую массу второго реагента необходимо взять на 1 г первого, чтобы
реакция прошла до конца:
- H2O + P2O5 → H3PO4
- NaH2PO4 + KOH → NaK2PO4 + H2O
- (CuOH)2CO3 + H2SO4 → CuSO4 + CO2 + H2O
- VO2 + HCl → VOCl2 + H2O
- NaHSO4 + NaOH → Na2SO4 + H2O
- NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O
- Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
- Al2O3 + HNO3 → Al(NO3)3 + H2O
- CuSO4 + KOH → (CuOH)2SO4 + K2SO4
- K2SO3 + HCl → KCl + SO2 + H2O
- K2Cr2O7 + KOH → K2CrO4 + H2O
- Al2(SO4)3 + NaOH →Al(OH)SO4 + Na2SO4
- FeCl3 + NaOH → Fe(OH)2Cl + NaCl
- NaOH + Al(OH)3 → Na3[Al(OH)6]
- Al2O3 + NaOH → NaAlO2 + H2O
- Cr2O3 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + H2O
- Al(OH)3 + H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O
- Zn(OH)2 + KOH → K2[Zn(OH)4]
- Fe(OH)3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O
- NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
2.5. Определите, какие продукты и в каком количестве (по массе) получатся при взаимодействии (обратите внимание на избыток одного из реагентов):
- 500 г 1% раствора гидроксида кальция и 1 л углекислого газа (н.у.)
- 2 г оксида кальция и 200 мл воды
- 3 л хлора (Т = 353 К, p = 1,2105 Па) и 8 г цинка
- 200 г 30% раствора серной кислоты и 20 г карбоната кальция
- 20 г 15% раствора соляной кислоты и 3 г алюминия
- 300 г гидроксида калия и 40 л углекислого газа (н.у.)
- 30 л аммиака (н.у.) и 200 г 15% раствора соляной кислоты
- 0,5 г лития и 20 мл воды
- 15 г магния и 20 л кислорода (t = 25C, р = 800 мм рт. ст.)
- 2 г серы и 8 г железа
- 1 г магния и 3 г иода
- 200 л хлора и 150 л водорода (н.у.)
- 5 л водорода (н.у.) и 3 г оксида меди (II)
- 100 г 5% раствора азотной кислоты и 100 г 5% раствора гидроксида натрия
- 2,7 г алюминия и 3,2 г серы
- 5 г натрия и 200 мл воды
- 100 л водорода и 70 л кислорода (н.у.)
- 3 г цинка и 200 г 10% раствора соляной кислоты
- 5 г серы и 12 л кислорода (t = 0C, p = 760 мм рт. ст.)
- 50 г 3% раствора хлорида натрия и 10 г 7% раствора нитрата серебра.
3. Строение атома и химическая связь
Состояние электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами:
главное
|
n = 1, 2, 3, ...
|
орбитальное
|
l = 0, 1, ... , n 1
|
магнитное
|
m = l, ... , 1, 0, 1, ... , l
|
спиновое
|
s = 1/2
|
Заполнение электронных оболочек в многоэлектронных атомах происходит в соответствии со следующими закономерностями:
Принцип запрета Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковыми значениями всех четырех квантовых чисел.
Правило Гунда (Хунда): электроны располагаются по вырожденным орбиталям так, чтобы их суммарный спин был максимален.
Правило Клечковского: электроны заполняют подуровни по возрастанию суммы n + l, при равенстве сумм сначала заполняется подуровень с меньшим значением n.
Явление радиоактивности процесс самопроизвольного распада ядер некоторых элементов. При -распаде испускается -частица (ядро ), заряд ядра уменьшается на 2, массовое число на 4, образуется элемент, расположенный в Периодической системе на две клетки левее. При -распаде испускается электрон, заряд ядра увеличивается на 1, массовое число не изменяется, образуется элемент, расположенный в Периодической системе на одну клетку правее.
При +-распаде или К-захвате испускается позитрон или захватывается электрон с ближайшей к ядру оболочки соответственно, заряд ядра уменьшается на 1, массовое число не изменяется, образуется элемент, расположенный в Периодической системе на одну клетку левее.
Теоретическое рассмотрение химической связи возможно в рамках метода валентных связей (ВС) или метода молекулярных орбиталей (МО).
Метод ВС позволяет объяснить строение молекул многих химических соединений. Согласно этому методу химическая связь между атомами осуществляется обобществленными парами электронов с антипараллельными спинами на внешних подуровнях. Этот вид связи называется ковалентной связью (полярной и неполярной). Она характеризуется направленностью и насыщаемостью, что означает определенное расположение атомов в пространстве. Ионная связь возникает в результате электростатического взаимодействия противоположно заряженных ионов.
Метод МО предполагает, что электроны находятся на молекулярных орбиталях, охватывающих все ядра атомов в молекуле. Для двухатомных молекул элементов второго периода МО обозначаются (в порядке увеличения энергии):
2s < 2s* < 2y = 2z < 2x < 2y* = 2z* < 2x*.
Для элементов, находящихся в конце периода, начиная с кислорода, порядок следования МО несколько изменяется: ... < 2x < 2y = 2z < ...
3.1. Напишите электронные и электронно-ячеечные формулы валентных электронов атомов следующих элементов в основном и возбужденном
состояниях, определите высшую и низшую степени окисления, приведите
формулы оксидов в высшей степени окисления элемента:
-
- p-элемент VI периода IV группы
- p-элемент V периода V группы
- p-элемент V периода VII группы
- d-элемент IV периода IV группы
- p-элемент III периода IV группы
- p-элемент III периода VI группы
- s-элемент V периода I группы
- p-элемент IV периода V группы
- p-элемент IV периода IV группы
- d-элемент IV периода III группы
- s-элемент III периода II группы
- p-элемент IV периода VII группы
- d-элемент VI периода V группы
- s-элемент V периода II группы
- p-элемент V периода IV группы
- d-элемент V периода VI группы
- p-элемент III периода VI группы
- d-элемент IV периода VI группы
- p-элемент III периода V группы
- d-элемент V периода IV группы
3.2. Определите, относится ли данная электронно-ячеечная формула
к основному, возбужденному или невозможному состоянию атома, назовите химический элемент и укажите его порядковый номер:
3.2.1.
|
|
3.2.10.
|
|
3.2.2.
|
|
3.2.11.
|
|
3.2.3.
|
|
3.2.12.
|
|
3.2.4.
|
|
3.2.13.
|
|
3.2.5.
|
|
3.2.14.
|
|
3.2.6.
|
|
3.2.15.
|
|
3.2.7.
|
|
3.2.16.
|
|
3.2.8.
|
|
3.2.17.
|
|
3.2.9.
|
|
3.2.18.
|
|
3.2.19.
|
|
3.2.20.
|
|
3.3. Напишите уравнения ядерных реакций:
- 238U + 4He3n + ... ...
- 225Th ... ...
- 59Co+4Hen+... ...
- 142Nd+p2n+ ... ...
- 131Sn ... ...
- 14N+12C4He+......
- 19F + p n + ... ...
- 16O + 14N2p+... ...
- 235U + n 139Ba + 3n + ...
- 213Bi ... ...
|
- 30Si+3He 2p+... ...
- 114Cd + np+... ...
- 10B+4Hen+.......
- 139Xe ... ...
- 226Pa ... ...
- 46Ti + 2Hn+... ...
- 89Br ... ...
- 238U ... ...
- 213Po ... ...
- 211Bi ... ...
|
6. Растворы
Закон Рауля: , где P0 давление насыщенного пара над чистым растворителем; P над раствором; N2 мольная доля растворенного вещества.
Эбулиоскопия: Ткип = KEсm, где KE эбулиоскопическая константа, сm моляльная концентрация растворенного вещества; , где g1 масса растворителя; g2 масса растворенного вещества; M молярная масса растворенного вещества.
Криоскопия: Тзам = KКсm, где КК криоскопическая константа.
6.1. Определите массовую долю (в %) и молярную концентрацию раствора, содержащего:
- 62,5 г соляной кислоты НCl в 250 г воды, = 1,098 г/мл
- 33,3 г щавелевой кислоты H2C2O4 в 300 г воды, = 1,035 г/мл
- 27,8 г формальдегида CH2O в 250 г воды, = 1,028 г/мл
- 20,24 г уксусной кислоты CH3COOH в 200 мл раствора, = 1,012 г/мл
- 79,72 г хлорида калия KCl в 750 мл раствора, = 1,063 г/мл
- 166,7 г этилового спирта C2H5OH в 250 г воды, = 0,951 г/мл
- 100 г глицерина CHOH(CH2OH)2 в 150 г воды, = 1,097 г/мл
- 50 г ортофосфорной кислоты H3PO4 в 200 г воды, = 1,113 г/мл
- 187,4 г метилового спирта CH3OH в 500 мл раствора, = 0,937 г/мл
- 15,0 г сульфата железа (II) FeSO4 в 135 мл раствора, = 1,110 г/мл
- 30 г хлорида железа (III) FeCl3 в 120 г воды, = 1,182 г/мл
- 129 г аммиака NH3 в 500 мл воды, = 0,923 г/мл
- 113,9 г серной кислоты H2SO4 в 500 мл раствора, = 1,139 г/мл
- 62,5 г гидроксида натрия NaOH в 260 г воды, = 1,219 г/мл
- 56,35 г хлорной кислоты HClO4 в 250 мл раствора, = 1,127 г/мл
- 15,1 г сульфата натрия Na2SO4 в 100 мл раствора, = 1,108 г/мл
- 33,45 г азотной кислоты HNO3 в 150 мл раствора, = 1,115 г/мл
- 56,05 г муравьиной кислоты HCOOH в 100 мл раствора, = 1,121 г/мл
- 75 г хлорида натрия NaCl в 300 г воды, = 1,147 г/ мл
- 38,6 г гидроксида калия KOH в 100 мл раствора, = 1,287 г/мл
6.2. Определите массовую долю (в %) и моляльную концентрацию растворов, полученных смешением:
- 60 г 50% раствора и 80 г 20% раствора карбоната калия
- 100 г 25% раствора и 120 г 7% раствора иодида кальция
- 50 г 60% раствора и 80 г 15% раствора азотной кислоты
- 30 г 20% раствора и 50 г 10% раствора гидроксида калия
- 100 г 30% раствора и 150 г 10% раствора соляной кислоты
- 45 г 60% раствора и 55 г 20% раствора серной кислоты
- 100 г 15% раствора и 50 г 7% раствора сульфата меди
- 50 г 25% раствора и 20 г 10% раствора хлорида бария
- 80 г 20% раствора и 50 г 3% раствора сульфата натрия
- 70 г 40% раствора и 50 г 15% раствора пероксида водорода
- 55 г 45% раствора и 25 г 15% раствора гидроксида натрия
- 50 г 35% раствора и 20 г 5% раствора нитрата калия
- 70 г 25% раствора и 30 г 10% раствора сульфата цинка
- 40 г 35% раствора и 60 г 25% раствора хлорида лития
- 30 г 45% раствора и 80 г 25% раствора иодида натрия
- 100 г 15% раствора и 50 г 3% раствора хлорида алюминия
- 150 г 40% раствора и 70 г 20% раствора нитрата кальция
- 15 г 25% раствора и 100 г 10% раствора нитрата меди
- 50 г 30% раствора и 70 г 7% раствора уксусной кислоты
- 60 г 45% раствора и 40 г 20% раствора хлорида железа
6.3. Определите относительное понижение давления пара над раствором,
содержащим:
- 6,3 г ментола C10H19OH в 150 г ацетона (CH3)2CO
- 7,7 г анилина C6H5NH2 в 200 г диэтилового эфира (C2H5)2O
- 15 г глицина NH2CH2COOH в 200 г воды
- 3,3 г ацетанилида CH3CONHC6H5 в 180 г этилового спирта
- 0,7 г ванилина HO(CH3O)C6H3CHO в 120 г воды
- 2,2 г гексахлорциклогексана C6H6Cl6 в 100 г диэтилового эфира (C2H5)2O
- 3,1 г нитрофенола HOC6H4NO2 в 120 г хлороформа CHCl3
- 2,7 г камфоры C10H16O в 75 г метилового спирта CH3OH
- 2,2 г пикриновой кислоты (NO2)3C6H2OH в 250 г воды
- 13,2 г гексахлорбензола C6Cl6 в 300 г ацетона (CH3)2CO
- 10,5 г гидрохинона C6H4(OH)2 в 200 г воды
- 4,5 г аскорбиновой кислоты C6H8O6 в 50 г воды
- 5,5 г фенола C6H5OH в 120 г этилового спирта
- 7,5 г сахарозы C12H22O11 в 180 г воды
- 7,2 г янтарной кислоты (CH2COOH)2 в 175 г воды
- 5,8 г нитроанилина O2NC6H4NH2 в 250 г пиридина C5H5N
- 8,8 г фруктозы CH2OH(CHOH)3COCH2OH в 250 г воды
- 1,8 г никотиновой кислоты C5H4NCOOH в 150 г воды
- 3,5 г нитроанилина O2NC6H4NH2 в 100 г диэтилового эфира (C2H5)2O
- 6,1 г фенилуксусной кислоты C6H5CH2COOH в 100 г этилового спирта
6.4. Найдите температуру кипения раствора, содержащего:
- 93,5 г тимола HOC6H3(CH3)C3H7 в 250 г ацетона; KЕ = 1,48; Ткип = 56,0С
- 8,5 г пирокатехина C6H4(OH)2 в 500 г воды; KЕ = 0,52
- 412,2 г фруктозы CH2OH(CHOH)3COCH2OH в 1000 г воды; KЕ = 0,52
- 0,8 г ацетанилида CH3CONHC6H5 в 50 г диэтилового эфира; KE = 2,02;
Ткип = 34,6С
- 0,5 г нитроанилина O2NC6H4NH2 в 100 г диэтилового эфира; KE = 2,02;
Ткип = 34,6С
- ,2 г анилина C6H5NH2 в 500 г этилового спирта; KE = 1,04; Tкип = 78,3С
- 3,2 г нафталина C10H8 в 100 г диэтилового эфира; KЕ = 2,02; Ткип = 34,6С
- 17,9 г гексахлорбензола C6Cl6 в 250 г ацетона; KЕ = 1,48; Ткип = 56,0С
- 18,6 г анилина C6H5NH2 в 500 г бензола; KЕ = 2,57; Ткип = 80,2С
- 3,5 г камфоры C10H16O в 100 г этилового спирта; KЕ = 1,04; Tкип = 78,3С
- 7,4 г сахарозы C12H22O11 в 200 г метилового спирта; KE = 0,84; Tкип = 64,5С
- 3,5 г ментола C10H19OH в 100 г воды; KE = 0,52
- 3,8 г нитрофенола НОС6H4NH2 в 250 г метилового спирта; KE = 0,84;
Tкип = 64,5С
- 6,1 г ванилина HO(CH3O)C6H3CHO в 250 г хлороформа CHCl3; KЕ = 3,80;
Ткип = 61,2С
- 7,2 г фенилуксусной кислоты C6H5CH2COOH в 300 г воды; KE = 0,52
- 18,8 г фенола C6H5OH в 400 г этилового спирта; KЕ = 1,04; Tкип = 78,3С
- 6,7 г сахарозы С12H22O11 в 150 г воды; KЕ = 0,52
- 16,5 г анилина C6H5NH2 в 400 г диэтилового эфира; KE = 2,02; Ткип = 34,6С
- 4,4 г диоксида селена SeO2 в 200 г ацетона; KЕ = 1,48; Ткип = 56,0С
- 7,8 г нитрофенола HOC6H4NO2 в 500 г этилового спирта; KЕ = 1,04;
Tкип = 78,3С
6.5. Найдите температуру замерзания раствора, содержащего:
- 10,4 г трифенилметана (C6H5)3CH в 400 г тетрахлорида углерода; КК = 29,8;
Тпл = -23С
- 4,67 г сахарозы C12H22O11 в 100 г воды; КK = 1,86
- 4,6 г анилина C6H5NH2 в 200 г пиридина; КК = 4,97; Tпл = -41,8С
- 33,6 г динитробензола C6H4(NO2)2 в 1000 г пиридина; КК = 4,97;
Tпл = -41,8С
- 7,4 г глюкозы C6H12O6 в 250 г воды; КK = 1,86
- 8,2 г фенилуксусной кислоты C6H5CH2COOH в 400 г воды; КК = 1,86
- 1,2 г серы в 40 г бензола; КК = 5,07; Тпл = 5,5С
- 6,4 г камфоры C10H16O в 150 г диэтилового эфира; КК = 1,79; Тпл = -117С
- 8,1 г фруктозы CH2OH(CHOH)3COCH2OH в 100 г воды; КК = 1,86
- 5,3 г гексахлорциклогексана C6H6Cl6 в 100 г тетрахлорида углерода;
КК = 29,8; Тпл = -23С
- 14 г нафталина С10H8 в 800 г диэтилового эфира; КК = 1,79; Тпл = -117С
- 9,5 г глицина H2NCH2COOH в 200 г воды; КК = 1,86
- 18,8 г нитрофенола HOC6H4NO2 в 500 г бензола; КК = 5,07; Тпл = 5,5С
- 2,6 г нитроанилина O2NC6H4NH2 в 100 г пиридина; КК = 4,97; Тпл = -41,8С
- 15 г резорцина C6H4(ОН)2 в 800 г воды; КК = 1,86
- 8,8 г янтарной кислоты (CH2COOH)2 в 200 г воды; КК = 1,86
- 10,5 г пикриновой кислоты (NO2)3C6H2OH в 500 г ледяной уксусной
кислоты; КК = 3,9; Тпл = 16,7С
- 17 г ментола C10H19OH в 900 г воды; KK = 1,86
- 5,4 г бензойной кислоты C6H5COOH в 500 г воды; КК = 1,86
- 6,8 г фенола C6H5OH в 400 г воды; КК = 1,86
7. Теория электролитической диссоциации
Степень диссоциации электролитов: , где i изотонический коэффициент; n число ионов, образующихся при диссоциации одной молекулы.
Закон разбавления Оствальда: Кдис = 2с/(1 ) или для очень слабых электролитов Кдис 2с.
Ионное произведение воды: [H+][OH] = 1014, pH = lg [H+]; pOH = lg [OH]; [H+] = 10-pH; pH + pOH = 14.
7.1. Запишите уравнения электролитической диссоциации следующих
растворов электролитов и определите значение изотонического коэффициента при бесконечном разбавлении раствора:
-
- NH4NO3
- ZnBr2
- NiCl2
- CaCl2
- Ca(HCO3)2
- Ba(OH)2
- Na3PO4
- CH3COONa
- NH4Cl
- CaSO4
- KOH
- Fe2(SO4)3
- Al(NO3)3
- KMnO4
- MgSO4
- NaNO3
- H2SO4
- Co(NO3)2
- K2SO4
- FeCl3
7.2. Определите pH следующих растворов электролитов (изменением объема при смешении растворов пренебречь):
- полученного смешением равных объемов 0,1 М раствора HNO3 и 1 М раствора HCl
- содержащего 8 г HClO4 в 500 мл раствора
- содержащего 10 г NaOH в 500 мл раствора
- содержащего 3 г NaOH в 500 мл воды
- содержащего 0,03 моль KOH в 1,45 л раствора
- полученного смешением равных объемов 0,01 М раствора HNO3 и 0,001 М раствора КОН
- содержащего 0,1 г Ba(OH)2 в 1 л раствора
- полученного смешением равных объемов 0,03 М раствора HNO3 и 0,05 М раствора KOH
- содержащего 1 г Ca(OH)2 в 1 л раствора
- содержащего 0,03 моль HCl и 0,03 моль HNO3 в 1 л раствора
- содержащего 2 г HNO3 в 1 л раствора
- полученного смешением равных объемов 0,6 М раствора HNO3 и 0,4 М
раствора KOH
- содержащего 0,01 моль HCl в 300 мл раствора
- полученного смешением равных объемов 2 М раствора KOH и 0,2 М
раствора NaOH
- полученного смешением равных объемов 0,06 М раствора NaOH и 0,03М раствора HNO3
- содержащего 5 г HNO3 в 0,3 л раствора
- содержащего 0,01 моль NaOH в 2,45 л раствора
- полученного смешением равных объемов 0,075 М раствора КОН и 0,055 М раствора HClO4
- полученного смешением равных объемов 0,03 М раствора HCl и 0,01 М
раствора LiOH
- содержащего 30 г HNO3 в 2,5 л раствора
7.3. Запишите полные ионные, сокращенные ионные и молекулярные
уравнения гидролиза следующих солей и определите реакцию среды:
- Fe2(SO4)3
- AlCl3
- K2CO3
- Na2HPO4
- CH3COONH4
- Na2SiO3
- NH4NO3
|
- CH3COONa
- ZnSO4
- Na2SO3
- Na2S
- NH4Cl
- KH2PO4
- K2SO3
|
- (NH4)2SO4
- CH3CH2COONa
- Ba(HCO3)2
- (NH4)2SeO4
- Ca(HSO3)2
- Na3PO4
|
7.4. Рассчитайте степень диссоциации в следующих растворах слабых
электролитов, пользуясь справочными данными о Ка (для многоосновных
кислот учитывайте только первую ступень диссоциации):
- 0,005 М раствора салициловой кислоты
- 0,1 M раствора азотистой кислоты
- 0,02 М раствора бензойной кислоты
- 1 М раствора уксусной кислоты
- 0,01 М раствора фосфорной кислоты
- 0,03 М раствора сероводородной кислоты
- 0,07 M раствора бензойной кислоты
- 1 М раствора йодноватой кислоты
- 0,5 М раствора фосфорной кислоты
- 0,08 М раствора хлористой кислоты
- 0,1 М раствора фосфорной кислоты
- 0,3 М раствора муравьиной кислоты
- 0,05 М раствора сернистой кислоты
- 1 М раствора фтороводородной кислоты
- 0,05 М раствора сернистой кислоты
- 0,1 М раствора циановодородной кислоты
- 0,07 М раствора хлорноватистой кислоты
- 0,1 M раствора селенистой кислоты
- 0,01 M раствора масляной кислоты
- 0,1 М раствора сероводородной кислоты
7.5. Запишите сокращенные ионные, полные ионные и молекулярные уравнения реакций получения осадков труднорастворимых солей и определите, выпадет ли осадок при смешении растворов (известным объемом 0,5 л),
содержащих соответствующие ионы в концентрации 0,0001 моль/л, пользуясь приведенными значениями произведений растворимости:
- SrCO3, ПР = 71010
- Ag2SO4, ПР = 1,2105
- PbS, ПР = 71029
- Ag2CrO4, ПР = 1,91012
- CuS, ПР = 81037
- SrF2, ПР = 7,91010
- Pb3(PO4)2, ПР = 11054
- AgI, ПР = 8,51017
- PbCl2, ПР = 1,6105
- MgCO3, ПР = 11015
|
- BaSO4, ПР = 1,5109
- CaSO4, ПР = 2,4105
- HgS, ПР = 1,61054
- BaCrO4, ПР = 8,51011
- CoS, ПР = 51022
- AgBr, ПР = 51013
- CaCO3, ПР = 4,7109
- AgCl, ПР = 1,71010
- Bi2S3, ПР = 1,61072
- Ag3PO4, ПР = 1,81018
|
10. Примеры решения типовых задач
1.3
x г
|
|
y г
|
|
1 г
|
|
2NaOH
|
+
|
H3PO4
|
=
|
Na2HPO4
|
+ 2H2O
|
80 г/моль
|
|
98 г/моль
|
|
142 г/моль
|
|
Для получения 142 г Na2HPO4 нужно взять 80 г NaOH;
для получения 1 г Na2HPO4 нужно взять x г NaOH:
, x = 80:142 = 0,56 (г).
Для получения 142 г Na2HPO4 нужно взять 98 г H3PO4;
для получения 1 г Na2HPO4 нужно взять y г H3PO4:
, y = 98:142 = 0,69(г).
Ответ. Для получения 1 г гидрофосфата натрия нужно взять 0,56 г гидроксида натрия и 0,69 г фосфорной кислоты.
2.3
Элемент
|
K
|
Mn
|
O
|
wm, %
|
39,67
|
27,87
|
32,46
|
Ar
|
39,10
|
54,94
|
16,00
|
wm : Ar
|
1,015
|
0,507
|
2,023
|
Целые кратные
|
2
|
1
|
4
|
Ответ. K2MnO4.
3.3
При составлении уравнений ядерных реакций соблюдается равенство суммы зарядов и массовых чисел в левой и правой частях уравнения. При этом заряд электрона учитывается со знаком минус, протона и позитрона со знаком плюс. Нейтрон и гамма-квант заряда не имеют. Кроме того, массы электронов, позитронов и гамма-квантов не учитываются.
Сумма зарядов частиц в левой части уравнения: 92 + 0 = 92 (нейтрон заряда не имеет), значит, ядро нового элемента имеет заряд 92 56 = 36 (криптон). Сумма массовых чисел частиц в левой части уравнения: 235 + 1 = = 236, значит, массовое число ядра криптона 236 139 3 = 94.
Ответ. .
6.2
Масса полученного раствора m = 70 + 50 = 120 (г).
Масса растворенного вещества m2 = 0,4070 + 0,1550 = 35,5 (г).
Массовая доля растворенного вещества wm = = 29,6%.
Масса растворителя m1 = 120 35,5 = 84,5 (г).
Моляльная концентрация (моль/кг).
Ответ. wm = 29,6%; cm = 12,4 моль/кг.
6.3
1 = 50/18 = 2,778 (моль); 2 = 4,5/176 = 0,026 (моль);
.
Ответ. P/P0 = 0,0093
7.4
Так как для сероводородной кислоты Ka1 = 107, то используем приближенную запись закона разбавления Освальда:
или 0,18%.
Ответ. = 0,18%.
7.5
3Pb(NO3)2 + 2Na3PO4 = Pb3(PO4)2 +6NaNO3
3Pb2+ + 6NO3 + 6Na+ + 2PO43 = Pb3(PO4)2 + 6Na+ + 6NO3
3Pb2+ + 2PO43 = Pb3(PO4)2
ПР = [Pb2+]3[PO43]2
При смешении равных объемов растворов концентрация каждого из них уменьшается в два раза.
K = 0,0000530,000052 31022
K > ПР, значит, выпадает осадок.
Ответ. Выпадает осадок Pb3(PO4)2.
Литература
- Глинка Н.Л. Общая химия. Уч. пособие. Л.: Химия, 2009. 752 с.
- Громов Ю.Ю. и др. Сборник задач и упражнений по общей химии. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2007. 80с.
- Коровин Н.В. Общая химия. Учебник. М.: Высш. шк., 2007. 557 с.
- Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. Л.: Химия, 1983. 264 с.
- Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. Основные законы химии. В 2-х т.
М.: Мир, 1982. Т.1. 652 с.; Т.2. 620 с.