Учебное пособие: Решение задач на уроках химии

 Объясните результаты экспериментов и напишите уравнения реакций.

10 класс

10.1. Смесь щелочного металла с его гидридом (масса смеси 0,59 г) полностью растворили в воде. При этом выделилось 0,224 л газа (н.у.).

 Какой щелочной металл был взят?

 Определите состав смеси в процентах по массе.

10.2. Образец белого кристаллического вещества массой 25,2 г нагрели без доступа воздуха до 300 ^о С. Продукты разложения последовательно пропустили через трубки, заполненные безводным сульфатом меди и твердым гидроксидом калия. При этом масса первой трубки увеличилась на 10,8 г, а масса второй трубки - на 8,8 г. Газ, не поглотившийся содержимым первой и второй трубок, имел плотность 1,25 г/л (при н.у.).

 Определите формулу исходного вещества.

 Напишите уравнения протекающих реакций.

10.3. Юный химик решил получить иодоводород. Он знал, что хлороводород получают действием концентрированной серной кислоты на хлорид натрия. Поэтому для получения иодоводорода он взял иодид калия, поместил его в колбу с отводной трубкой, соединил трубку с поглотительным сосудом, заполненным водой, и стал по каплям прибавлять концентрированную серную кислоту из капельной воронки. Содержимое колбы неожиданно окрасилось в бурый цвет и вспенилось. Юный химик испугался, прекратил добавление серной кислоты и быстро залил содержимое колбы водой. В колбе образовалась желтая суспензия над осадком, а в воздухе стал ощущаться отвратительный запах тухлых яиц. Через некоторое время жидкость в колбе постепенно окрасилась в бурый цвет.

 Напишите уравнения реакций хлорида натрия с концентрированной серной кислотой.

 Объясните, почему реакция иодида калия с концентрированной серной кислотой протекает принципиально по другом, чем при получении хлороводорода.

 Напишите уравнения реакций, которые протекают при описанном в условии задачи эксперименте.

10.4. Сополимеризация этилена и пропилена приводит к образованию сополимера, в котором звенья каждого из мономеров расположены беспорядочно.

 Изобразите фрагмент структурной формулы такого сополимера (содержащий 8-10 углеродных атомов).

 Изобразите звено полимера регулярной структуры, в котором за каждым пропиленовым фрагментом следует этиленовый фрагмент (все пропиленовые фрагменты присоединяются одной и той же стороной).

 Предложите способ получения второго полимера.

10.5. Газы A и B являются галогенидами элемента X . При растворении в воде 1,00 г вещества A образуется аморфный осадок. Осадок отделили, и к полученному раствору прибавили избыток нитрата серебра. При этом было получено 3,67 г белого творожистого осадка. При проведении аналогичных операций с веществом B . в результате добавления нитрата серебра осадок не образуется.

 Определите вещества A и B ; предложите способы их получения.

 Напишите уравнения реакций, протекающих при растворении A и B в воде.

 Какие еще галогениды элемента X вам известны? Изобразите их структурные формулы.

Олимпиадные задачи по химии

Задача 1. Бинарное соединение, молекулы которого имеют линейное строение, содержит 47% кислорода по массе. Его можно получить при отщеплении двух молекул воды от некоторой кислоты, содержащей 61,5% кислорода по массе. О каком соединении идет речь? Какова его структура и методы синтеза?

Задача 2. Плотность паров по воздуху у хлорированного предельного углеводорода равна 3,19. Определите брутто-формулу вещества. Сколько изомеров существует у вещества с такой формулой?

Задача 3. Смесь, состоящая из сероводорода и кислорода, находится в закрытом сосуде при температуре 200 С и давлении несколько ниже атмосферного. Смесь нагрели и дождались окончания протекания реакции, после чего температуру довели до исходной. При этом давление понизилось на 28,6% по сравнению с первоначальным. Затем в сосуд добавили 80 г кислорода и снова нагревали до прекращения реакции, после чего температуру вернули к исходной (200 С). Давление в сосуде стало в 1,43 раза выше первоначального. Определите состав исходной смеси в объемных долях, если известно, что в конечной смеси еще остался кислород.

Задача 4 (краевая олимпиада, 11 класс). Минимальным числом распростаненых или легкополучаемых реактивов требуется качественно определить 4 неподписанных водных раствора: серной кислоты, сульфата натрия, соляной кислоты, хлорида натрия. Напишите уравнения протекающих реакций. Осуществите эксперимент практически.

Задача 5. Напишите и уравняйте реакцию окисления комплекса [Cr(CO(NH2)2)6]4[Cr(CN)6]3 сернокислым раствором перманаганата калия, если известно, что все элементы-восстановители окисляются до высших степеней окисления, методами электронного и электронно-ионного баланса. Определите степени окисления элементов в комплексе-восстановителе.

Задача 6. В концентрированной азотной кислоте растворили 23,70 г вещества А, состоящего из 3 элементов, при этом выделяющиеся газы снова пропускали через тот же раствор. К получившемуся раствору добавили избыток раствора хлорида бария. При этом образуется 34,95 г белого осадка. Определить вещество А и написать уравнения всех проведенных реакций.

Задача 7. При обработке смеси двух твердых веществ А и Б горячей концентрированной азотной кислотой образуется газ В, раствор вещества Г и осадок Д. При нагревании этой же смеси до 150-200°C видимых изменений не происходит, а при сильном прокаливании при 800-900°C без доступа воздуха образуются только два продукта: металл М и газообразное при нормальных условиях вещество Е. Они устойчивы в условиях опыта. Те же продукты образуются при прокаливании смеси веществ А и Д. Пропускание газа Е через известковую воду приводит к выпадению осадка, который потом полностью растворяется, образуя вещество Ж. При длительном нагревании при 450 С порошка металла М на воздухе образуется соединение З с массовой долей кислорода 9,334%. Вещество З полностью растворяется в избытке щелочи и лишь частично в избытке разбавленной азотной кислоты. Назовите все перечисленные вещества. Напишите уравнения упомянутых реакций.

Задача 8. В разбавленной серной кислоте растворили 16,8 г некоторого металла. Определите металл если известно, что на реакцию израсходовалось 14,7 г серной кислоты.

Задача 9. Некоторый газ был смешан с аргоном в объемном отношении 1:9. Через трубку с раскаленными магниевыми стружками (800 С) пропустили 5,6 л (н.у.) этой смеси. Из трубки выходил чистый аргон, а масса твердого содержимого увеличилась на 3,02 г. Растворимая в холодной воде часть содержимого трубки составила 2,38 г. При действии раствора нитрата серебра на полученный раствор образовалось 7,13 г белого осадка, не растворимого в разбавленных кислотах, но растворимого в водном растворе аммиака. Твердый остаток в трубке был обработан разбавленной соляной кислотой. Нерастворившаяся часть составила 1,86 г, а после прокаливания на воздухе уменьшилась до 1,56 г. Остаток представлял собой бесцветную соль.