Рішення задач на уроках хімії

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Вивчення історія скла на уроках хімії

Чи знаєте Ви людини, який би не був знайомий зі склом? Думаю, немає ... Кожен день ми так чи інакше стикаємося з цим чарівним матеріалом, і наше життя без нього неможлива. Як же воно з'явилося на світ і хто його винайшов?
Скло відоме людям близько 55 століть. Найдавніші зразки виявлені в Єгипті. В Індії, Кореї, Японії знайдені скляні вироби, вік яких відноситься до 2000 року до нашої ери. Згідно розкопкам, на Русі знали секрети виробництва скла більш тисячі років тому. Версій про походження скла багато, ось деякі з них:
· Рукотворне скло було відкрито випадково, як побічний продукт інших ремесел. Випал глиняних виробів відбувався у звичайних ямах, виритих в піску, а паливом служила солома або очерет. Утворюється при згоранні зола (луг) при високотемпературному контакті з піском дає склоподібну масу.
· Інші вважають скло побічним продуктом виплавки міді.
· Це була випадковість, принаймні, так розповідає давня легенда в переказі Плінія-старшого (79 - 23 рр.. До н.е.). У ній йдеться, що група фінікійських купців, повертаючись з Єгипту з великим вантажем брил селітри, зупинилася відпочити на березі річки в Сирії. Не знайшовши каменів, щоб поставити посуд для приготування вечері, вони вирішили скористатися брилами зі свого вантажу. Вогонь, розкладений під масою селітри, продовжував горіти всю ніч. Вранці купці з подивом побачили, що замість річкового піску і золи там був новий блискучий і прозорий матеріал - утворилося скло. Сирія була одним з перших місць виготовлення скла на землі (за іншими версіями цей був північно-захід Ірану), а фінікійські торговці продавали вироби зі скла у всіх середземноморських країнах.
У будь-якому випадку, винахід скла в 2200 році до н. е.. потрапило до списку найбільш значущих відкриттів в історії еволюції матеріалів. Слідом за керамікою стекло стало другим оброблюваним неметалом з відомих на той момент матеріалів.
Іншою країною, де виготовлення скла було відомо здавна, був Єгипет. Скляні намиста і амулети знаходили в гробницях, які відносяться до 7000 році до н. е.. Близько 1500 року до н. е.. єгиптяни вже робили власне скло. Для цього вони використовували суміш подрібненої кварцової гальки і піску. Вони також виявили, що якщо додати до цієї суміші кобальт, мідь або марганець, то можна отримати скло блакитного, зеленого і пурпурного кольору. Після 1200 року до н. е.. єгиптяни навчилися відливати скло в скляних формах. Але трубка для видування скла була невідома аж до початку християнської ери, коли її винайшли фінікійці. У деяких країнах світу такими трубками користуються в склодувних майстерень і зараз.
Великими умільцями по частині виготовлення скла були римляни, які першими почали робити тонкі шибки. Художніми виробами зі скла прославилася Венеція. У 13 столітті численні заводи з виготовлення виробів зі скла перемістилися з Венеції на сусідній острів Мурано, через частих пожеж, спричинених цілодобовою роботою скловарних печей. Італійський Мурано до теперішнього часу - центр виготовлення штучних виробів зі скла вручну.
У XVI-му столітті скло вже виробляли по всій Європі. В даний час широко відоме своєю красою богемське скло, яке випускається в Чехії. Далі завдяки винаходу англійцем Джорджем Равенкрофтом в 1674 р. нового способу виробництва кришталю, був отриманий більш якісний склад скломаси, ніж у італійських майстрів.
Равенкрофт замінив поташ оксидом свинцю високої концентрації та отримав скло з високими світловідбиваючими властивостями, яке дуже добре піддавалося глибокої різання й гравірування. Основними країнами виробництва високоякісної кришталевої столового посуду зі скла з високим вмістом свинцю стали Швеція, Англія та Ірландія.
Перша згадка про російською скляному заводі - він був побудований під Москвою біля села Духанін - відноситься до 1634 році.
11 клас
11.1. При повному термічному розкладанні 100,0 г суміші нітрату і нітриту амонію виділилося 47,69 г газоподібних продуктів (н.у.). Визначте склад суміші.
11.2. При спалюванні деякого органічної речовини в кисні утворюється 16,8 л CO 2, 2,80 л N 2 (н.у.), і 4,50 г H 2 O. Визначте структурну формулу речовини, якщо відомо, що при дії хлору в присутності хлориду алюмінію воно може утворити два ізомерних монохлорпроізводних.
11.3. Рідина A взаємодіє з газом B у молярному відношенні 1:1. При цьому утворюється тверде біла речовина C, добре розчинна у воді. При додаванні до водного розчину, що містить 1,00 г речовини C, надлишку Pb (NO 3) 2 випадає 1,15 г золотистого осаду D, а при додаванні до такого ж розчину C надлишку NaClO 4 утворюється 0,863 г білого осаду E.
 Визначте речовини A, B, C, D і E.
 Напишіть рівняння всіх згаданих в задачі реакцій.
 Вкажіть можливе застосування речовини C в органічній і неорганічної хімії.
11.4. При спалюванні в струмі кисню 10,00 г білого кристалічного речовини було отримано 3,820 л CO 2 (н.у.) і 6,591 г жовтого порошку.
Визначте всі перераховані сполуки, якщо відомо, що жовтий порошок являє собою бінарна сполука перехідного металу, що містить (за даними хімічного аналізу) 79,30% металу за масою.
11.5. З експериментальних даних відомо, що рівняння швидкості реакції розкладу озону 2 O 3 = 3 O 2 описується виразом:

v = k {[O 3] 2 / [O 2]}
Припустімо, який може бути механізм цієї реакції.
11.6. З'єднання A і B мають однаковий склад C 10 H 14. З'єднання A окислюється підкисленим розчином перманганату калію в жорстких умовах з утворенням кислоти C в якості єдиного органічного продукту. При обробці речовини C гідроксидом натрію утворюється сіль D, ​​в якій всі атоми водню невиразні. З'єднання B окислюється підкисленим розчином перманганату калію в більш м'яких умовах з утворенням кислоти E, в якості єдиного органічного продукту. Натрієва сіль F, отримана з речовини E, також містить тільки еквівалентні атоми водню. Відомо, що кислота C одноосновна, а кислота E - трьохосновні.
 Визначте будову сполук A, B, C, D, E і F.
 Запишіть рівняння згаданих у тексті задачі реакцій окислення A і B, розставте коефіцієнти.
 Запропонуйте методи синтезу сполук A і B з органічних сполук, що містять у своєму складі не більше чотирьох атомів вуглецю, і будь-яких неорганічних речовин.
11.7. Газоподібне (20 о С, 1 атм) речовина X спалили в кисні. При цьому утворилося тільки газоподібна речовина Y, причому кількість (моль) отриманого речовини Y виявилося в 3 рази більше, ніж взятого речовини X. Речовина X розчинили у воді, а що утворився розчин розділили на дві рівні частини. Першу половину відразу ж відтитровані розчином лугу, а другу відтитровані лугом після кип'ятіння. У першому випадку на титрування було витрачено вдвічі більшу кількість лугу, ніж у другому.
 Визначте речовини X та Y.
 Зобразіть їх структурні формули.
 Поясніть результати експериментів і напишіть рівняння реакцій.
10 клас
10.1. Суміш лужного металу з його гідридом (маса суміші 0,59 г) повністю розчинили у воді. При цьому виділилось 0,224 л газу (н.у.).
 Який лужний метал був узятий?
 Визначте склад суміші у відсотках за масою.
10.2. Зразок білого кристалічного речовини масою 25,2 г нагріли без доступу повітря до 300 о С. Продукти розкладання послідовно пропустили через трубки, заповнені безводним сульфатом міді і твердим гідроксидом калію. При цьому маса першого трубки збільшилася на 10,8 г, а маса другої трубки - на 8,8 м. Газ, не поглинули вмістом першої та другої трубок, мав щільність 1,25 г / л (за н.у.).
 Визначте формулу вихідної речовини.
 Напишіть рівняння протікають реакцій.
10.3. Юний хімік вирішив отримати иодоводорода. Він знав, що хлороводень отримують дією концентрованої сірчаної кислоти на хлорид натрію. Тому для отримання иодоводорода він взяв йодид калію, помістив його в колбу з відвідної трубкою, з'єднав трубку з поглинювальним посудиною, заповненим водою, і став по краплях додавати концентровану сірчану кислоту з краплинної воронки. Вміст колби несподівано забарвилося в бурий колір і спінилася. Юний хімік злякався, припинив додавання сірчаної кислоти та швидко залив вміст колби водою. У колбі утворилася жовта суспензія над осадом, а в повітрі став відчуватися огидний запах тухлих яєць. Через деякий час рідину в колбі поступово забарвилася в бурий колір.
 Напишіть рівняння реакцій хлориду натрію з концентрованою сірчаною кислотою.
 Поясніть, чому реакція иодида калію з концентрованої сірчаної кислотою протікає принципово по іншому, ніж при отриманні хлороводню.
 Напишіть рівняння реакцій, які протікають при описаному в умові завдання експерименті.
10.4. Сополимеризация етилену і пропилену призводить до утворення сополімеру, в якому ланки кожного з мономерів розташовані безладно.
 Зобразіть фрагмент структурної формули такого сополімеру (що містить 8-10 вуглецевих атомів).
 Зобразіть ланка полімеру регулярної структури, в якому за кожним пропіленові фрагментом слід етиленових фрагмент (всі пропіленові фрагменти приєднуються однієї і тієї ж стороною).
 Запропонуйте спосіб отримання другого полімеру.
10.5. Гази A і B є галогенідами елемента X. При розчиненні у воді 1,00 г речовини A утворюється аморфний осад. Осад відокремили, і до отриманого розчину додали надлишок нітрату срібла. При цьому було одержано 3,67 г білого сирнистий осаду. При проведенні аналогічних операцій з речовиною B. в результаті додавання нітрату срібла осад не утворюється.
 Визначте речовини A і B; запропонуйте способи їх отримання.
 Напишіть рівняння реакцій, що протікають при розчиненні A і B у воді.
 Які ще галогеніди елемента X вам відомі? Зобразіть їх структурні формули.

Олімпіадні задачі з хімії

Завдання 1. Бінарне з'єднання, молекули якого мають лінійна будівля, містить 47% кисню за масою. Його можна отримати при відщепленні двох молекул води від деякої кислоти, яка містить 61,5% кисню за масою. Про який з'єднанні йде мова? Яка його структура і методи синтезу?
Завдання 2. Щільність пари по повітрю у хлорованого граничного вуглеводню дорівнює 3,19. Визначте брутто-формулу речовини. Скільки ізомерів існує у речовини з такою формулою?
Завдання 3. Суміш, що складається із сірководню і кисню, знаходиться в закритому посуді при температурі 200 С і тиску кілька нижче атмосферного. Суміш нагріли і дочекалися закінчення протікання реакції, після чого температуру довели до вихідної. При цьому тиск знизився на 28,6% в порівнянні з початковою. Потім у посудину додали 80 г кисню і знову нагрівали до припинення реакції, після чого температуру повернули до вихідної (200 С). Тиск у посудині стало в 1,43 рази вище початкового. Визначте склад вихідної суміші в об'ємних частках, якщо відомо, що в кінцевій суміші ще залишився кисень.
Завдання 4 (крайова олімпіада, 11 клас). Мінімальним числом поширених або легкополучаемих реактивів потрібно якісно визначити 4 непідписаних водних розчину: сірчаної кислоти, сульфату натрію, соляної кислоти, хлориду натрію. Напишіть рівняння протікають реакцій. Здійсніть експеримент практично.
Завдання 5. Напишіть і зрівняти реакцію окислення комплексу [Cr (CO (NH2) 2) 6] 4 [Cr (CN) 6] 3 сірчанокислим розчином перманаганата калію, якщо відомо, що всі елементи-відновники окислюються до вищих ступенів окислення, методами електронного та електронно-іонного балансу. Визначте ступені окиснення елементів у комплексі-відновник.
Завдання 6. У концентрованої азотної кислоти розчинили 23,70 г речовини А, що складається з 3 елементів, при цьому виділяються гази знову пропускали через той же розчин. До що вийшло розчину додали надлишок розчину хлориду барію. При цьому утворюється 34,95 г білого осаду. Визначити речовина А і написати рівняння всіх проведених реакцій.
Завдання 7. При обробці суміші двох твердих речовин А і Б гарячої концентрованої азотної кислотою утворюється газ В, розчин речовини Г і осад Д. При нагріванні цієї ж суміші до 150-200 ° C видимих ​​змін не відбувається, а при сильному прожарюванні при 800 - 900 ° C без доступу повітря утворюються тільки два продукти: метал М і газоподібний при нормальних умовах речовина Е. Вони стійкі в умовах досвіду. Ті ж продукти утворюються при прожарюванні суміші речовин А і Д. Пропущення газу Е через вапняну воду призводить до випадання осаду, який потім повністю розчиняється, утворюючи речовину Ж. При тривалому нагріванні при 450 З порошку металу М на повітрі утворюється з'єднання З з масовою часткою кисню 9,334%. Речовина З повністю розчиняється в надлишку лугу і лише частково в надлишку розведеної азотної кислоти. Назвіть всі перераховані речовини. Напишіть рівняння згаданих реакцій.
Задача 8. У розведеної сірчаної кислоти розчинили 16,8 г деякого металу. Визначте метал якщо відомо, що на реакцію витратилося 14,7 г сірчаної кислоти.
Завдання 9. Деякий газ був змішаний з аргоном в об'ємному відношенні 1:9. Через трубку з розпеченими магнієвими стружками (800 С) пропустили 5,6 л (н.у.) цієї суміші. З трубки виходив чистий аргон, а маса твердого вмісту збільшилася на 3,02 м. Розчинна в холодній воді частина вмісту трубки склала 2,38 м. При дії розчину нітрату срібла на отриманий розчин утворилося 7,13 г білого осаду, не розчинної в розбавлених кислотах, але розчиняються у водному розчині аміаку. Твердий залишок у трубці був оброблений розведеною соляною кислотою. Нерастворившаяся частина склав 1,86 г, а після прожарювання на повітрі зменшилася до 1,56 р. Залишок представляв собою безбарвну сіль.
Визначте молекулярну формулу газу. Поясніть зазначені перетворення. Завдяки яким властивостям цей газ знаходить застосування?
Завдання 10. Запропонуйте спосіб розділення суміші ошурки, порошкоподібної сірки, оксиду міді (II) та оксиду цинку. Всі ці речовини повинні після поділу знаходиться в тому ж хімічний сполученні в якому вони присутні в суміші. Напишіть рівняння використовуваних реакцій. Запропонуйте варіант розділення використовуючи тільки хімічні процеси.
Задача 11. Суміш водню і аміаку пропустили через нагріту трубку з надлишком оксиду міді (II) масою 107,33 р. Обсяг зібраного газу після трубки склав 5,6 л (н.у.). Вміст трубки перемішали і розділили на 2 рівні частини. Першу частину нагріли в атмосфері кисню і її маса збільшилася на 6,8 р. Другу частину повністю розчинили в 2 л 20% азотної кислоти (щільність 1,19 г/см3). Знайти складу вихідної газової суміші в об'ємних відсотках і масову частку нітрату міді в отриманому розчині.

Відповіді на олімпіадні завдання з хімії

Завдання 1. Позначимо молекулярну масу бінарного з'єднання за М. Якщо молекула оксиду містить n атомів кисню, то молекула кислоти має n +2 атомів кисню, а її молекулярна маса дорівнює М +36. Вирішуємо систему рівнянь: 16n / M = 0,47 і 16 (n +2) / (M +36) = 0,615 щодо n і М. Отримуємо М = 68, n = 2. Отже формула має вигляд Е x O 2 і 1 моль оксиду містить 68-16 * 2 = 36 г другого елементу. Далі перевіряємо всі отримані значення x:
при x = 1 атомна маса елемента дорівнює 36, що близько до Cl, але оксид ClO2 виходить з HClO3 з відщепленням всього 1 / 2 молекули води на молекулу кислоти і ще з виділенням кисню, що не відповідає умовам завдання;
при x = 2 атомна маса елемента дорівнює 16, що відповідає кисню, але O3 не є бінарним з'єднанням;
при x = 3 атомна маса елемента дорівнює 12, що відповідає оксидом C3O2, що утворюється з малонової кислоти CH2 (COOH) 2 з відщепленням 2 молекул води і має лінійну будову, що відповідає умовам, при x = 4 атомна маса елемента дорівнює 9, що відповідає берилію, але оксид Be4O2 не існує;
при x = 5 атомна маса елемента дорівнює 7,2, що близько до атомної маси літію, але при значеннях x> 4 значення валентності елемента стає менше 1, що невозможжно.
Отже формула оксиду C3O2. Його структура O = C = C = C = O; отримують його дегідратацією малонової кислоти.
Завдання 2. По щільності парів повітрям обчислюємо молекулярну масу сполуки Mr = 3,19 * 29 = 92,5. Згідно з умовами завдання в нас хлорований граничний вуглеводень, тобто має формулу C n H 2n +2- x Cl x. Отже, молекулярна маса буде рассчітиватся за формулою Mr = 12n +1 (2n +2- x) +35,5 x = 92,5. Легко помітити, що дрібна частина молекулярної маси існує тільки при непарних значеннях x. При x = 3 35,5 * 3 = 106,5, що більше молекулярної маси, отже x = 1. Звідси обчислюємо n: 12n +2 ​​n +2-1 = 92,5-35,5, звідки n = 4 і формула речовини C4H9Cl. Речовина з такою формулою має 5 ізомерів (у 2-хлорбутана 2 оптичних ізомеру).
Завдання 3. Залежно від об'ємних співвідношень реагуючих речовин можуть протікати 2 реакції:
2H2S + 3O2 → 2H2O + 2SO2 (1)
2H2S + O2 → 2H2O + 2S (2)
Якщо відношення H2S/O2 = 2 / 3, то протікає реакція (1) і початковий тиск зменшується на 20%, якщо відношення H2S/O2 = 2 / 1, то протікає реакція (2) і початковий тиск зменшується на 33,3%. За умовами задачі тиск зменшився на 28,6%, тобто обидві реакції протікають одночасно. Нехай x - кількість моль взятого сірководню і утворилася води, y - кількість моль взятого кисню, z - кількість моль діоксиду сірки, a - кількість моль сірки. Тоді отримуємо: a + z = x і 0,5 a +1,5 z = y, звідки вираховуємо z = y-0, 5x. При постійній температурі і обсязі (за умовами завдання) тиск пропорційно кількості молей газоподібних речовин. Звідки отримуємо рівняння 1: p / (1-0,286) p = (x + y) / (x + y-0, 5x), де p - тиск суміші. Після введення 2,5 моль кисню (80/32 г / моль) вся сірка згоріла (тому що в кінцевій суміші залишився кисень). У цьому випадку взаємодією x моль сірководню з 1,5 x моль кисню утворюється x моль парів води і x моль двоокису сірки. Після реакції в посудині містяться 2x + y +2,5-1,5 x = y +0,5 x +2,5 моль газів. З чого складаємо рівняння 2: p / 1,43 p = (x + y) / (y +0,5 x +2,5). Після рішення системи рівнянь 1 і 2 отримуємо x = 2 моль, y = 1,5 моль. Відповідно об'ємні частки: H2S = 2 / 3, 5 = 0,57, O2 = 1,5 / 3,5 = 0,43, тобто у вихідній суміші було 57 об% сірководню і 43 об% кисню.
Завдання 4. Кількість реактивів - 1. Це водний розчин гідрокарбонату кальцію. Рівняння реакцій:
Ca (HCO3) 2 + H2SO4 → CaSO4 (осад) + 2CO2 (виділення газу) + 2H2O
Ca (HCO3) 2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2 (виділення газу) + 2H2O
Ca (HCO3) 2 + Na2SO4 → CaSO4 (осад) + 2NaHCO3
Ca (HCO3) 2 + 2NaCl → CaCl2 + 2NaHCO3
Завдання 5. Заряд катіона дорівнює +3, аніону -4. Сечовина електронейтральна, іон CN - має заряд -1, тому в катіонних хром має ступінь окислення +3, а в аніоні +2. Решта ступеня окислення - звичайні.
Схема реакції:

[Cr (CO (NH2) 2) 6] 4 [Cr (CN) 6] 3 + KMnO4 + H2SO4 → K2Cr2O7 + KNO3 + CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
За способом електронного балансу:
4Cr +3 - 12E - → 4Cr +6
48N -3 - 384e - → 48N +5
3Cr +2 - 12E - → 3Cr +6
18C +2 - 36E - ​​→ 18C +4
18N -3 - 144e - → 18N +5
Mn +7 + 5e - → Mn +2
У реакції віддається 588 електронів і приймається 5 електронів. Ще слід отримані коефіцієнти помножити на 2, щоб отримати парне число атомів хрому (для дихромат-іона). Остаточне рівняння:
10 [Cr (CO (NH2) 2) 6] 4 [Cr (CN) 6] 3 + 1176KMnO4 + 1399H2SO4 → 35K2Cr2O7 + 660KNO3 + 420CO2 + 223K2SO4 + 1176MnSO4 + 1879H2O
Електронно-іонний баланс:
8 [Cr (CO (NH2) 2) 6] 3 + + 364H2O - 792e - → 4Cr2O7 2 - + 48CO2 + 96NO3 - + 92OH -
6 [Cr (CN) 6] 4 - + 201H2O - 384e - → 3Cr2O7 2 - + 36CO2 + 36NO3 - + 402H +
MnO4 - + 8H + + 5e - → Mn 2 + + 4H2O
Разом:
40 [Cr (CO (NH2) 2) 6] 3 + + 30 [Cr (CN) 6] 4 - + 1176MnO4 - + 2798H + → 35Cr2O7 2 - + 660NO3 - + 420CO2 + 1176Mn 2 + + 1879H2O

Завдання 6. Випадання осаду в сільнокіслой середовищі веде до думки, що це сульфат барію. Але виділення газів при розчиненні в азотній кислоті наводить на думку, що реакція окислювально-відновна. З утворенням сульфату міг прореагувати сульфіт. Позначимо сульфіт як Me n SO 3. Стабільні сульфіти відомі для одно-і двовалентних металів. Відповідно n = 1 або 2.
Mr (BaSO4) = 233,40 г / моль, значить утворилося 34,95 / 233,40 = 0,15 моль сульфату барію. Так як з 1 моль сульфіту утворюється 1 моль сульфату, отже прореагувало 0,15 моль сульфіт-іона, що складе 0,15 * 80,1 = 12 г від маси речовини А. 23,7 г речовини А ставляться до його молярної маси, як 12 г сульфіт-іона відносяться до молярної маси сульфіт-іона. Але молярна маса речовини А дорівнює Mr = n * Mr (Me) + 80,1. Отримуємо: (n * Mr (Me) + 80,1) / 80,1 = 23,7 / 12, звідки Mr (Me) = 78,1 / n. Якщо n = 1 то Ar (Me) = 78,1 - такого металу немає, якщо n = 2 то Ar (Me) = 39,05, що відповідає калію. Отже речовина А це сульфіт калію.
Реакції:
K 2 SO 3 + 2HNO 3 → K 2 SO 4 + 2NO 2 + H 2 O
K 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 + 2KCl
Завдання 7. Речовина З - це оксид. Нехай його складу Me x O y. Тоді його молекулярна маса Mr = Ar (Me) * x + 16 * y. Звідси обчислюємо, що масова частка кисню = 0,09334 = 16y / (x * Ar (Me) + 16y). Виводимо Ar (Me) = 155,25 * y / x. При x = 1,2,4 немає рішень ні за яких значеннях y. При x = 3 і y = 1,2,5 - немає рішень, при y = 4 - це Pb 3 O 4. Отримуємо реакції:
3Pb + 2O 2 → Pb 3 O 4
Pb 3 O 4 + 6NaOH + 4H 2 O → 2Na 2 [Pb (OH) 4] + Na 2 [Pb (OH) 6]
Pb 3 O 4 + 4HNO 3 → 2Pb (NO 3) 2 + PbO 2 + 2H 2 O

Газ Е - це CO 2 або SO 2, так як з гідроксидом кальцію він утворює осад, який потім розчиняється. Вуглекислий газ слід виключити, так як будь-яке з'єднання свинцю, вуглецю і кисню при дії концентрованої азотної кислоти при нагріванні розчиняється повністю. Значить Е це сірчистий газ, тоді Д - це сульфат свинцю (II). Якщо Д - сульфат свинцю (II), то А - сірка або сульфід свинцю, але так як суміш до 200 С не змінюється, то сірку слід виключити, отже А - це PbS. Оскільки речовина А не містить кисню, то Б обов'язково має його утримувати, а також він може містити свинець і сірку. Якщо Б не містить свинцю то це сірчистий газ, що не підходить; також не підходить оксид сірки (VI). Отже Б містить свинець. Якщо Б містить сірку, то можливі тільки два варіанти - сульфіт або сульфат свинцю. Обидва не підходять, так як при обробці гарячою концентрованої азотної кислотою утворюють нерозчинний сульфат свинцю і в розчині нічого не залишається. Отже Б не містить сірки і є оксидом свинцю. З 3 окислів підходить тільки PbO, так як при реакції з азотною кислотою з іншими оксидами свинцю в осаді завжди буде ще й PbO 2. Значить отримуємо ще такі реакції:
PbS + 8HNO 3 → PbSO 4 + H 2 O + 8NO 2
PbO + 2HNO 2 → Pb (NO 3) 2 + H 2 O
PbS + PbSO 4 → 2Pb + 2SO 2
Ca (OH) 2 + SO 2 → CaSO 3 + H 2 O
CaSO 3 + SO 2 + H 2 O → Ca (HSO 3) 2
PbS + 2PbO → 3Pb + SO 2
Завдання 8. Маса металу відноситься до маси сірчаної кислоти, як маса еквівалента металу відноситься до маси еквівалента сірчаної кислоти. Звідси отримуємо: Е (Me) = m (Me) * Е (H2SO4) / m (H2SO4) = 16,8 * 49 / 14,7 = 56. Перебираючи варіанти валентностей отримуємо, що підходить тільки метал з формулою сульфату MeSO4 і Ar = 112, що відповідає кадмію.
Завдання 9. У суміші шуканого газу містилося 0,1 частина, отже через трубку пропустили 0,56 * 22,4 = 0,025 моля невідомого газу, який має масу 3,02 г, тобто його Mr становить 121 г / моль. Розчинна у воді частина вмісту трубки це хлорид магнію. Масу хлору знаходимо з маси хлориду срібла і вона складає 1,77 г або 0,05 моля атомів хлору, тобто до складу газу входять 2 атома хлору (71 а.о.м.). Решту 50 а.е.м. припадає на елементи, які з одного боку дають з магнієм сіль не розчинну у воді і соляної кислоти, а з іншого боку при прожарюванні на повітрі утворює газоподібний оксид (діоксид сірки не підходить, так як сульфід магнію - розчинний). У нерозчинному залишку можлива наявність вуглецю в кількості 1,86-1,56 = 0,3 г або 0,025 моль, тобто до складу газу буде входити 1 атом вуглецю. На частку решти елементів припадає 38 а.е.м. Це може бути атом двовалентного елемента (такого немає) або 2 атома фтору. Тоді залишилася сіль - фторид магнію (він не розчинний у воді і соляної кислоти). Значить невідомий газ - CCl2F2 (фреон-12). Він використовується в промисловості в холодильних установках і аерозольних балонах завдяки своїй інертності і нетоксичність.
Завдання 10. З використанням фізичних процесів. З усіх компонентів залізо має магнетизмом і його можна відокремити магнітом загорнутим у пластиковий пакет або папір. Оксиди розчиняємо в соляній кислоті і відфільтровує сірку. Отриманий розчин обробляємо надлишком лугу, отримуючи осад гідроксиду міді і розчин гидроксокомплекса цинку. Розчин гидроксокомплекса цинку обробляємо кислотою додаючи її по краплях для повного осадження гідроксиду цинку. Отримані гідроксіди нагрівають на повітрі з утворенням оксидів.
Використовуючи тільки хімічні процеси. Використовувати кислоту не можна, так як утворюється сіль міді прореагує з залізом ускладнюючи розділення. Тому суміш обробляють надлишком лугу для розчинення оксиду цинку. Фільтрують розчинилися компоненти. З розчину гидроксокомплекса цинку оксид цинку виділяють осадженням гідроксиду і його термічним розкладанням. Залишок обробляють розчином хлориду вісмуту (або паладію). При цьому залізо розчиняється, а вісмут осідає. З розчину хлориду заліза залізо регенерують реакцією його з оксалатом натрію і термічним розкладанням оксалата заліза. Що залишився осад обробляють соляною кислотою для розчинення оксиду міді. З розчину хлориду міді оксид отримують осадженням гідроксиду і його термічним розкладанням. Частину, що залишилася суміш вісмуту і сірки обробляють розведеною азотною кислотою для розчинення вісмуту.
ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O
ZnCl2 + 4NaOH → Na2Zn (OH) 4 + 2NaCl
CuCl2 + 2NaOH → Cu (OH) 2 + 2NaCl
Na2Zn (OH) 4 + 2HCl → Zn (OH) 2 + 2NaCl + 2H2O
Cu (OH) 2 → CuO + H2O
Zn (OH) 2 → ZnO + H2O
ZnO + 2NaOH + H2O → Na2Zn (OH) 4
3Fe + 2BiCl3 → 3FeCl2 + 2Bi
FeCl2 + Na2C2O4 → FeC2O4 + 2NaCl
FeC2O4 → Fe + 2CO2
Bi + 4HNO3 → Bi (NO3) 3 + NO + 2H2O
Задача 11. Реакції, описані в задачі:
CuO + H2 → Cu + H2O
3CuO + 2NH3 → 3Cu + N2 + 3H2O
2Cu + O2 → 2CuO
CuO + 2HNO3 → Cu (NO3) 2 + H2O
3Cu + 8HNO3 → 3Cu (NO3) 2 + 2NO + 4H2O
Оскільки на виході з трубці отримано 5,6 / 22,4 = 0,25 моль азоту, значить в реакцію вступило 3 * 0,25 = 0,75 моль оксиду міді і 2 * 0,25 = 0,5 моль аміаку. При прожарюванні в кисні різниця мас склала 6,8 г за рахунок приєднання кисню, що становить 6,8 / 32 = 0,2125 моль. Значить в реакцію вступило 2 * 0,2125 = 0,425 моль міді. А всього було відновлено в 2 рази більше міді, тобто 0,85 моль. З цієї кількості 0,75 моль відновлено аміаком, а 0,85-0,75 = 0,1 моль - воднем. Отже у вихідній суміші містилося 0,1 моль водню і 0,75 моль аміаку, що в об'ємних відсотках складе відповідно 0,1 * 100 / 0,85 = 11,8% і 0,75 * 100 / 0,85 = 88, 2%.
Всього оксиду міді було 107,33 / 79,5 = 1,35 моль. У реакції вступило 0,85 моль, отже 1,35-0,85 = 0,5 моль оксиду залишилося непрореагіровавшіх. Крім того утворилося 0,85 моль міді. Половина цієї суміші, тобто 0,25 моль оксиду міді та 0,425 моль міді була розчинена в азотній кислоті. Маса отриманого нітрату міді (0,25 +0,425) * 187,5 = 126,5 г. Маса розчину = m (Cu) + m (CuO) + m (р-ра HNO3) - m (NO) = 0,425 * 63 , 5 + 0,25 * 79,5 + 2000 * 1,19 + 2 * 0,425 * 30 = 2418,36 р. Відсудив масова частка нітрату міді = 126,5 * 100/2418, 36 = 5,2%.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Педагогіка | Методичка
50.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Міжпредметні звязки на уроках хімії при розвязуванні хімічних задач
Міжпредметні зв язки на уроках хімії при розв язуванні хімічних задач
Методичні особливості використання задач з екологічним змістом на уроках органічної хімії
Елективний курс для учнів 10-х класів Рішення задач з органічної хімії підвищеного рівня
Елективний курс для учнів 10 х класів Рішення задач з органічної хімії підвищеного рівня
Вирішення задач по аналітичній хімії
Рішення задач на графах
Рішення економічних задач
Рішення транспортних задач
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru