Задача Даны газообразные вещества: h 2, hcl, co 2, co, o 2, nh 3



жүктеу 144.82 Kb.
Дата03.07.2016
өлшемі144.82 Kb.
ХИМИЯ

Довывод


Задача 1.

Даны газообразные вещества: H2, HCl, CO2, CO, O2, NH3.

1. Определите, какие из них легче воздуха, а какие тяжелее (ответ обоснуйте).


  1. Определите, какие из них нельзя собрать методом вытеснения воды.

  2. Определите, что будет происходить с этими газами, если их пропустить через раствор кислоты, щёлочи (ответ подтвердите уравнениями реакций).


Решение.

1. Легче воздуха, те, молярная масса которых меньше 29 г/моль (молярная масса воздуха). Это H2, CO, NH3. Тяжелее: HCl, CO2, O2.

2. Методом вытеснения воды можно собирать газы, которые нерастворимы или плохо растворимы в воде. Это H2, CO2, CO, O2. Нельзя методом вытеснения воды собирать газы: HCl, NH3.


  1. С кислотами реагируют вещества, обладающие основными свойствами:

NH3 + HCl = NH4Cl

Со щелочами реагируют вещества, обладающие кислотными свойствами:

HCl + KOH = KCl + H2O

CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O или CO2 + KOH = KHCO3


Есеп 1.

Газ тәрізді заттар берілген: H2, HCl, CO2, CO, O2, NH3.

1.Олардың қайсысы ауадан ауыр және қайсысы жеңіл екенін анықтаңыздар (жауаптарыңызды дәлелдеңіздер).

2. Олардың қайсысын суды ығыстыру әдісімен анықтауға болмайтынын анықтаңыздар.

3. Егер оларды сілтінің, қышқылдың ерітінділері арқылы өткізгенде осы газдармен не болатынын анықтаңыздар (жауаптарыңызды реакция теңдеулері арқылы дәлелдеңіздер).
Шешуі.

1. Ауадан жеңіл, яғни молярлық массасы 29 г/мольдан (ауаның молярлық массасы) кіші болатын газдар: H2, CO, NH3. Ауыр: HCl, CO2, O2.

2. Суды ығыстыру әдісімен суда ерімейтін немесе суда аз еритін газдарды алуға болады. Олар Это H2, CO2, CO, O2. Суды ығыстыру әдісі арқылы жинауға болмайтын газдар: HCl, NH3.


  1. Қышқылмен негіздік қасиет көрсететін заттар әрекеттеседі:

NH3 + HCl = NH4Cl

Сілтілермен қышқылдық қасиет көрсететін заттар әрекеттеседі:

HCl + KOH = KCl + H2O

CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O или CO2 + KOH = KHCO3


Задача 2.

Ранней весной ранним утром, когда температура окружающего воздуха была ещё 0 °С, а давление 760 мм рт.ст., три товарища, прогуливая своих собак, увидели пустую бутылку на газоне. "Она пуста", — сказал один из них. "Нет, она полна до краёв, и я знаю формулу вещества, которым она наполнена", — сказал другой. "Вы оба не правы", — сказал третий.

1. Кто из товарищей, по вашему мнению, был прав (ответ обоснуйте)?

2. Рассчитайте количество вещества и число частиц, содержащихся в бутылке, если её объём равен 0,7 дм3.

3. Рассчитайте молярную массу газа, содержащегося в бутылке.

Решение.

1. Прав третий, так как в бутылке воздух (она не пуста – первый неправ), а воздух является не индивидуальным веществом (второй тоже неправ). Воздух представляет собой смесь газов: N2, O2, Ar, CO2, H2O и др.

2. Т.к. условия нормальные, то VM = 22,4 л/моль. Рассчитаем количество вещества n = V / VM = 0,7 / 22,4 л/моль = 0,03125 моль. Число частиц N = NA · n = 6,02·1023 моль-1 · 0,03125 моль = 1,88·1022 частиц.

3. Молярную массу воздуха можно рассчитать, зная состав воздуха. В воздухе содержится примерно 78% N2, 21% O2, 0,5% Ar и 0,5% CO2. Средняя молярная масса будет равна Mср = x1·M1 + x2·M2 + x3·M3 + x4·M4 = 0,78·28 + 0,21·32 + 0,05·40 + 0,05·44 ≈ 29 г/моль.



Есеп 2.

Ерте көктемде таңертең ерте қоршаған ортаның температурасы 0 °С, қысым 760 мм сын.бағ. болып тұрған кезде үш адам өздерінің иттерін қыдыртуға шықты және олар газондағы бос құтыны (бутылка) көрді. «Ол бос» - деді оның біреуі. «Жоқ, аузына дейін заттармен толы» деді екіншісі, себебі ол құтының ішіндегі заттардың формуласын біледі. «Сендер екеулерің де дұрыс таппадыңдар» - деді үшіншісі.

1. Сіздердің ойларыңызша, осы үш адамның қайсысы дұрыс ойлады (жауаптарыңды дәлелдеңдер)?

2. Егер құтының (бутылканың) ішіндегі заттың көлемі 0,7 дм3 – ге тең болатыны белгілі болса, зат мөлшерін және молекулалар санын табыңыздар.



  1. Құтының ішіндегі газдың молярлық массасын есептеңіздер.

Шешуі.

1. Үшінші адам дұрыс айтты, себебі оның ішінде ауа бар (ол бос емес, ендеше бірінші адам дұрыс таппады), ал ауа жеке зат емес (сол себепті екінші адам да дұрыс таппады). Ауа бірнеше газдардың қоспасынан тұрады: N2, O2, Ar, CO2, H2O и др.

2. Яғни жағдай қалыпты, ендеше VM = 22,4 л/моль. Зат мөлшерін есептейміз n = V / VM = 0,7 / 22,4 л/моль = 0,03125 моль. Молекула саны N = NA · n = 6,02·1023 моль-1 · 0,03125 моль = 1,88·1022 бөлік.

3. Ауаның құрамын біле отырып ауаның молярлық массасын есептеуге болады. Ауа шамамен төмендегі газдар қоспасынан тұрады: 78% N2, 21% O2, 0,5% Ar және 0,5% CO2. Орташа молярлық массасы тең болады Mср = x1·M1 + x2·M2 + x3·M3 + x4·M4 = 0,78·28 + 0,21·32 + 0,05·40 + 0,05·44 ≈ 29 г/моль.



Задача 3.

У вас в распоряжении имеются карбонат кальция и соляная кислота. Предложите способы синтеза не менее 6 новых веществ, среди которых 2 простых. В синтезах можно использовать только исходные вещества, продукты их взаимодействия, необходимые катализаторы и электрический ток.


Решение.

        1. CaCO3 = CaO + CO2 (при нагревании)

        2. CaCO3 + HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

        3. CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

        4. CaO + H2O = Ca(OH)2

        5. CaCl2 = Ca + Cl2 (электролиз расплава)

        6. 2HCl = H2 + Cl2 (электролиз раствора)

        7. 2H2O = 2H2 + O2 (электролиз)

        8. Ca + H2 = CaH2

        9. Ca(OH)2 + Cl2 = CaOCl2 + H2O (при 0ºC)

        10. 6Ca(OH)2 + 6Cl2 = 5CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O (при нагревании)

        11. Cl2 + H2O = HCl + HClO (при 0ºC)

        12. 3Cl2 + 3H2O = 5HCl + HClO3 (при нагревании)


Есеп 3.

Сіздерде кальций карбонаты және тұз қышқылы бар. Осы заттар арқылы 6-дан кем емес жаңа заттарды, оның ішінде 2 жай заттарды қалай алуға болады? Синтезде тек қана бастапқы заттарды, олардан алынған өнімдерді қолдануға болады, катализатор және электр тоғы қажет.


Шешуі.

  1. CaCO3 = CaO + CO2 (қыздырғанда)

  2. CaCO3 + HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

  3. CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2

  4. CaO + H2O = Ca(OH)2

  5. CaCl2 = Ca + Cl2 (балқыма электролизі)

  6. 2HCl = H2 + Cl2 (ерітнді электролизі)

  7. 2H2O = 2H2 + O2 (электролиз)

  8. Ca + H2 = CaH2

  9. Ca(OH)2 + Cl2 = CaOCl2 + H2O (0ºC-де)

  10. 6Ca(OH)2 + 6Cl2 = 5CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O (қыздырған кезде)

  11. Cl2 + H2O = HCl + HClO (0ºC-де)

  12. 3Cl2 + 3H2O = 5HCl + HClO3 (қыздырған кезде)


Задача 4.

Газовая смесь, содержащая два галогеноводорода, имеет плотность, по водороду равную 38. Объем этой смеси при н.у. был поглощен равным объемом воды. На нейтрализацию 100 мл образовавшегося раствора было израсходовано 11,2 мл 0,4 моль/л раствора гидроксида натрия.

1. Определите, какие галогеноводороды могли содержаться в данной смеси.

2. Рассчитайте состав газовой смеси в объёмных процентах.

3. Предложите способ определения качественного состава газовой смеси.
Решение.

1. Масса 1 моль газовой смеси при н.у. составляет 38·2 = 76 г. Таким образом, в газовой смеси не могут присутствовать одновременно HBr и HI (M(HBr) = 81 г/моль, M(HI) = 128 г/моль). Также одновременно не могут присутствовать HF и HCl (M(HF) = 20 г/моль, M(HCl) = 36,5 г/моль). В смеси должен быть галогеновородод с M меньше 76 г/моль и галогеноводород с M больше 76 г/моль. Возможные составы смесей: 1) HF и HBr; 2) HF и HI; 3) HCl и HBr; 4) HCl и HI.

Концентрация галогеноводородов в растворе составляет (11,2·0,4):100 = 0,0448 моль/л. Это значение достаточно хорошо соответствует расчётному значению 1:22,4 = 0,0446 моль/л для процесса растворения 1 л газа (н.у.) в 1 л воды (при условии, что молекулы галогеноводорода мономерны). Таким образом, газовая смесь не содержит фтороводород, который и в газовой фазе находится в виде (HF)n, где n = 2-6.

Тогда условиям задачи соответствуют только два варианта смесей: HCl + HBr или HCl + HI.

2. Для смеси HCl+HBr: пусть x моль – количество HCl в 22,4 л смеси (н.у.). Тогда количество HBr составляет (1-x) моль. Масса 22,4 л смеси составляет:

36,5x + 81(1-x) = 76; x = 0,112; 1-x=0,888.

Состав смеси: HCl – 11,2%, HBr – 88,8%.

Аналогично для смеси HCl+HI:

36,5x + 128(1-x) = 76; x = 0,562.

Состав смеси: HCl – 56,2%, HI – 43,8%

3. Так как обе смеси должны содержать хлороводород, то качественно остаётся определить бромоводород или иодоводород. Это определение удобнее сделать в форме простых веществ – брома или иода. Для перевода галогеноводородов в простые вещества водный раствор можно окислить хлором:

2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2

2HI + Cl2 = 2HCl + I2

Полученные растворы галогенов можно отличить по окраске раствора в неполярном растворителе (при экстракции) или по более чувствительной реакции окраски крахмала.

Также исходные галогеноводороды можно различить по различающейся окраске галогенидов серебра:

HBr + AgNO3 = AgBr↓ + HNO3 (светло-жёлтый осадок)

HI + AgNO3 = AgI↓ + HNO3 (жёлтый осадок)

Есеп 4.

Екі галогенсутектен тұратын газ қоспасының сутек бойынша тығыздығы 38. Осы қоспаның қ.ж.-дағы көлемі судың көлемімен бірдей. Алынған 100 мл ерітіндіні бейтараптағанда 11,2 мл 0,4моль/л натрий гидроксидінің ерітіндісі жұмсалды.

1. Осы қоспада қандай галогенсутек барын анықтаңыздар.

2. Газ қоспасының құрамын көлемдік процентпен анықтаңыздар.

3. Газ қоспасының сапасын анықтайтын жағдайды ұсыныңыздар.
Шешуі.

1. 1 моль газ қоспасының массасы қ.ж. құрайды: 38·2 = 76 г. Сондықтан газ қоспасында бір мезгілде HBr және HI (M(HBr) = 81 г/моль, M(HI) = 128 г/моль) бола алмайды. Сонымен қатар бір мезгілде HF және HCl (M(HF) = 20 г/моль, M(HCl) = 36,5 г/моль) бола алмайды. Қосапада М массасы 76г/мольдан аз галогенсутек болуы керек. Мүмкін болатын газ қоспалары: 1) HF және HBr; 2) HF және HI; 3) HCl және HBr; 4) HCl және HI.

Ерітіндідегі галогенсутектердің концентрациясы (11,2·0,4):100 = 0,0448 моль/л. Бұл мән 1 л суға (галогенсутек молекуласы мономерлі болған жағдайда) 1 л газды (қ.ж.) еріту процесі үшін төмендегі есептеу нәтижесіне жақын: 1:22,4 = 0,0446 моль/л. Ендеше, газ қоспасында фторсутек болмайды, себебі ол газ фазасында (HF)n түрінде болады, мұндағы n = 2-6.

Ендеше есептің шарты тек екі нұсқаға сәйкес келеді: HCl + HBr немесе HCl + HI.

2. HCl+HBr қоспасы үшін: 22,4 л қоспадағы (қ.ж.) HCl мөлшері – х. Онда HBr мөлшері (1-x) моль болады. 22,4 л қоспаның массасы:

36,5x + 81(1-x) = 76; x = 0,112; 1-x=0,888.

Қоспа құрамы: HCl – 11,2%, HBr – 88,8%.

Қоспа үшін HCl+HI:

36,5x + 128(1-x) = 76; x = 0,562.

Қоспа құрамы: HCl – 56,2%, HI – 43,8%

3. Ендеше бромсутек және иодсутек екі қоспа да болуы қажет. Бұл анықтама жай зат түрінде – бром немесе иод анықтауға ыңғайлы. Галогенсутекті жай затқа айналдыру үшін оның ерітіндісін хлормен тотықтыру қажет:

2HBr + Cl2 = 2HCl + Br2

2HI + Cl2 = 2HCl + I2

Галогендердің алынған ерітінділерін неполярлы еріткіштегі ерітіндінің түсі бойынша (экстаркция кезіндегі) немесе крахмалдың әсері арқылы анықтауға болады.

Сондай-ақ галогенсутектерді күміс галогенидіндегі әртүрлі түстері арқылы анықтауға болады:

HBr + AgNO3 = AgBr↓ + HNO3 (ашық-сары тұнба)

HI + AgNO3 = AgI↓ + HNO3 (сары тұнба)
Задача 5 (Термохимические расчеты, примеси).

При сжигании 1,5 г образца цинка выделилось 5,9 кДж теплоты. Определите, содержал ли образец цинка негорючие примеси, если известно, что при сжигании 1 моль цинка выделяется 348 кДж теплоты.


Есеп 5 (Қоспалар, термохимиялық есептеулер). 1,5 г мырыш үлгісін жаққанда 5,9 кДж жылу бөлінді. 1моль мырышты жаққанда 348 кДж жылу бөлінетінін біле отырып мырыш үлгісінде жанбайтын қоспалар барма, жоқпа анықтаңыздар.
Решение:

Шешуі:


ХИМИЯ

Вывод


Задание 1.

Расшифруй цепочку превращения и осуществи химические реакции:


B

прямая со стрелкой 15прямая со стрелкой 10


прямая со стрелкой 13прямая со стрелкой 9


A



C

D

E

прямая со стрелкой 11прямая со стрелкой 12прямая со стрелкой 14прямая со стрелкой 16

Дополнительно известно:



Вещество А – корунд

Вещество B– самый распространенный металл (Ме) в земной коре

Вещество С – соединение, содержащее 15,79% Ме, 28,07% S, 56,14% О

Вещество Е – белое студенистое вещество, плохо растворимое в воде. Продукт взаимодействия вещества С со щелочью

Вещество D– натриевая соль самого распространенного металла, молекула которой содержит 40 электронов.
Решение:

А – Al2O3

B – Al

C- Al2(SO4)3



D- NaAlO2

E – Al(OH)3

За каждуюопределенную формулу вещества – 1 балл

За каждое правильное написанное уравнение химической реакции ( с условиями осуществления) – 2 балла



ИТОГО: 5·1+8·2 = 21 балл

Примечание: Если в уравнении реакции не расставлены все коэффициенты, но сущность химической реакции отражена – 1 балл


1 тапсырма.

Айналулар тізбегін ашып, химиялық реакция теңдеулерін жазыңыздар:


B

прямая со стрелкой 15прямая со стрелкой 10


прямая со стрелкой 13прямая со стрелкой 9


A



C

D

E

прямая со стрелкой 11прямая со стрелкой 12прямая со стрелкой 14прямая со стрелкой 16
Қосымша белгілі болғаны:

А заты – корунд

B заты – жер шарында ең көп таралған метал (Ме)

С заты – 15,79% Ме, 28,07% S, 56,14% О тұратын қосылыс

Е заты – ақ қоймалжың зат, суда нашар ериді. Заттың сілтімен әрекеттесуінің өнімі С

D заты – ең көп таралған металдың натрий тұзы, молекуласы 40 электроннан тұрады.

Шешуі:

А – Al2O3

B – Al

C- Al2(SO4)3



D- NaAlO2

E – Al(OH)3

Әрбір заттың формуласын анықтағанға – 1 ұпайдан

Дұрыс жазылған әрбір химиялық реакция теңдеуіне (шарты көрсетілген) – 2 ұпайдан



БАРЛЫҒЫ: 5·1+8·2 = 21 ұпай

Ескерту: Егер реакция теңдеуінде барлық коэффиценттер қойылмаған болса, бірақ химиялық реакцияның мәні анықталған болса – 1 ұпай беруге болады


Задание 2. В шести пронумерованных бюксах (химических стаканах) находятся твердые вещества (в виде порошков): гидрокарбонат натрия, хлорид натрия, сульфат цинка, фосфат калия, карбонат кальция, сульфат железа(II). Используя имеющиеся на столе реактивы и оборудование, определите содержимое каждого бюкса (химического стакана). Приведите химическую формулу каждого вещества и напишите уравнения проведенных химических реакций.

Реагенты: 2M HCl, 2M NaOH, H2Oдистиллированная, 2М раствор AgNO3

Оборудование: штатив с пробирками (7-10 штук), шпатель, пипетки.
Решение:




Этапы работы

Наблюдения

Уравнения реакции, выводы

1

Растворить пробы веществ в воде

Не растворилось одно вещество

Это CaCO3

2

Добавить в пробы растворенного и нерастворенного вещества HCl

В двух пробирках выделяется газ.

NaHCO3 + HCl =

CaCO3 + HCl =



3

Добавить в пробы веществ раствор гидроксида натрия (не избыток)

В двух пробирках выпадают осадки зеленого (болотного) цвета и белого аморфного.

ЭтоFeSO4и Zn(NO3)2

FeSO4 + NaOH =

Zn(NO3)2 + NaOH=


4

Добавляем в пробы веществ по каплям нитрат серебра

В двух пробирках выпадают белый творожистый и желтый осадки.

ЭтоNaClиK3PO4
NaCl +AgNO3 =

K3PO4 + AgNO3=



За определение каждого вещества по 1 баллу.

За уравнение реакции – 2 балла



Итого: 6·1+6·2 = 18 баллов

Примечание: Если в уравнении реакции не расставлены все коэффициенты, но сущность химической реакции отражена – 1 балл


2 тапсырма. Алты номерленген бюксте (химиялық стакан) қатты зат бар (ұнтақ түрінде): натрий гидрокарбонаты, натрий хлориді, мырышг сульфаты, калий фосфаты, кальций карбонаты, темір (ІІ) сульфаты. Столдағы реактивтерді және құралдарды пайдалана отырып, әрбір бюкстегі затты анықтаңыздар. Әрбір заттың химиялық формуласын және химиялық реакция теңдеулерін жазыңыздар.

Реагенттер: 2M HCl, 2M NaOH, дистилденген H2O, 2М AgNO3 ерітіндісі

Құрал-жабдықтар: пробиркалары бар штатив (7-10 дана), шпатель (ұстағыш), пипеткалар.
Шешуі:




Жұмыс этаптары

Құбылыс

Реакция теңдеулері

1

Заттың сынамасын суда еріту

Бір зат та еріген жоқ

Бұл CaCO3

2

Еріген және ерімеген заттың сынамасына НСІ қосу

Екі пробиркада газ бөлінеді

NaHCO3 + HCl =

CaCO3 + HCl =



3

Заттың сынамасына натрий гидроксидін қосу (аз мөлшерде)

Екі прробиркада жасыл түсті (саз балшық тәрізді) және ақ түсті аморфты тұнба пайда болады

Бұл FeSO4 және Zn(NO3)2

FeSO4 + NaOH =

Zn(NO3)2 + NaOH=


4

Сынамаға тамшылатып күміс нитратын қосамыз

Екі пробиркада ақ ірімшік тәрізді және сары тұнба түседі.

Бұл NaCl және K3PO4
NaCl +AgNO3 =

K3PO4 + AgNO3=


Әрбір затты анықтағанға 1 ұпайдан.



Әрбір реакция теңдеуіне – 2 ұпайдан.

Барлығы: 6·1+6·2 = 18 ұпай

Ескерту: Егер реакция теңдеуінде барлық коэффиценттер қойылмаған болса, бірақ химиялық реакцияның мәні анықталған болса – 1 ұпай беруге болады


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет