Сборник контрольных вопросов и задач для защиты лабораторных работ по курсу химии
Покупка
Тематика:
Химические элементы и их соединения
Под ред.:
Голубев Александр Михайлович
Год издания: 2009
Кол-во страниц: 84
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
Артикул: 826661.01.99
Приведены типовые задачи и контрольные вопросы по основным разделам теоретического курса и лабораторным работам практикума по химии.
Предназначены для студентов I курса всех специальностей МГТУ им. Н. Э. Баумана, изучающих химические дисциплины.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана Cборник контрольных вопросов и задач для защиты лабораторных работ по курсу химии Методические указания Под редакцией А.М. Голубева Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2009
С23 УДК 541 ББК 24 С23 Рецензент Б.Е. Винтайкин Сборник контрольных вопросов и задач для защиты лабораторных работ по курсу химии : методические указания / С.Л. Березина, А.М. Голубев, Е.Е. Гончаренко и др. – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. – 84 с. Приведены типовые задачи и контрольные вопросы по основным разделам теоретического курса и лабораторным работам практикума по химии. Предназначены для студентов I курса всех специальностей МГТУ им. Н.Э. Баумана, изучающих химические дисциплины. УДК 541 ББК 24 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009
ВВЕДЕНИЕ Курс химии в техническом университете включает теорию (лекционный материал), практику решения задач (семинарские занятия) и лабораторные работы. При выполнении лабораторного практикума студенты знакомятся с оборудованием, приборами и установками, осваивают основные методы проведения экспериментов, изучают химические свойства веществ, убеждаются в соответствии теории и практики химической науки. Каждая лабораторная работа выполняется практически, студент оформляет индивидуальный отчет по ней и на заключительной стадии защищает работу. Как правило, защита заключается в решении двух-трех типовых задач по теме, изученной в практикуме. Создание сборника является попыткой унификации вопросов и задач для защиты лабораторных работ по курсу химии и имеет целью обеспечение единства требований преподавателей к студентам. В сборник входят типовые вопросы и задачи по основным темам курса химии, отраженным в действующем лабораторном практикуме или планируемым к введению в него. Порядок изложения задач соответствует последовательности лабораторных работ в учебном плане.
ОСНОВНЫЕ КЛАССЫ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В задачах 1–20 из приведенного списка выпишите формулы химических соединений, относящихся к сильным кислотам, слабым кислотам, основаниям (без амфотерных), амфотерным гидроксидам, основным, кислотным и амфотерным оксидам, средним, кислым и основным солям. № п/п Список формул химических соединений 1 NaH2PO4, KOH, SO3, HCl, Al(OH)Cl2, MgO, CaCl2, CH3COOH, CaCO3, H2SO4, Al(OH)3 2 Zn(OH)Cl, Li2O, MgCl2, Na2HPO4, NaOH, P2O5, H2SO3, Zn(OH)2, HNO3, H2S, CaCO3 3 HCl, Al(OH)Cl2, KHSO4, Ba(OH)2, CO2, CaO, CH3COOH, MgCO3, H2SO4, Fe(OH)3, BaCl2 4 KOH, HCOOH, LiHSO3, P2O5, HBr, Mg(OH)Cl, CaF2, Ca(HCO3)2, H2S, Cr(OH)3, BaO 5 CH3COOH, Sn(OH)Cl, SrO, Al(OH)3, CH3COONa, FeSO4, H2SO4, CsH2PO4, RbOH, SiO2, HI 6 SO2, HCN, Sn(OH)2, HCl, CH3COOH, CaCO3, Cu(OH)Cl, Na2O, MgCl2, BaHPO4, KOH 7 HCl, NaH2PO4, NaOH, SO3, Cr(OH)Cl2, MgO, Ca(NO3)2, CH3COOH, BaCO3, H2SO4, Al(OH)3 8 P2O5, Zn(OH)Cl, Li2O, MgCl2, Na2HPO4, NaOH, H2SO3, Zn(OH)2, HNO3, H2S, CaCO3 9 CO2, HCl, Al(OH)Cl2, KHSO4, KOH, CaO, CH3COOH, MgCO3, H2SO4, Fe(OH)3, BaCl2 10 HI, Ba(OH)2, HCOOH, LiHSO3, P2O5, Mg(OH)Br, CaF2, Ca(HCO3)2, H2S, NH4OH, K2O 11 CH3COOH, Sn(OH)Cl, SrO, Al(OH)3, CaBr2, FeSO4, H2SO4, CsH2PO4, RbOH, SiO2, HI
Окончание № п/п Список формул химических соединений 12 NO2, HCN, Pb(OH)2, HNO3, CH3COOH, CaCO3, Cu(OH)Cl, Li2O, MgCl2, BaHPO4, KOH 13 NaH2PO4, NaOH, SO3, HCl, Cr(OH)Cl2, MgO, CaCl2, CH3COOH, Na2CO3, H2SO4, Al(OH)3 14 Zn(OH)Cl2, Li2O, Fe2(SO4)3, Na2HPO4, NaOH, P2O5, H2SO3, NH4OH, HNO3, H2S, K2SO4 15 H2SO4, Al(OH)Cl2, KHSO4, KOH, CO2, Na2O, CH3COOH, MgCO3, H2SO4, Fe(OH)3, BaCl2 16 Ca(OH)2, HCOOH, LiHSO3, P2O5, H2SO4, Mg(OH)Br, ZnSO4, Ca(HCO3)2, H2S, Cr(OH)3, Al2O3 17 CH3COOH, Fe(OH)Cl2, SrO, Al(OH)3, AlCl3, FeSO4, HNO3, CsH2PO4, RbOH, SiO2, Cr2O3 18 SO2, HCN, Sn(OH)2, HCl, H2S, CaCO3, Cu(OH)Cl, Li2O, FeCl2, BaHPO4, KOH 19 NaH2PO4, KOH, SO3, Al2O3, Cr(OH)Cl2, MgO, CaCl2, CH3COOH, Cu(NO3)2, H2SO4, Al(OH)3 20 Zn(OH)Cl, Li2O, MgCl2, Na2HPO4, NH4OH, СО2, H2CO3, NaOH, HNO3, H2S, Al2(SO4)3 В задачах 21–40, используя приведенные выше соединения и воду, напишите уравнения реакций получения представителей основных классов химических соединений в молекулярной, ионномолекулярной и краткой ионно-молекулярной формах. № п/п Список продуктов реакций и номер задачи со списком исходных соединений 21 Кислота, амфотерный гидроксид, средняя соль (задача 1) 22 Амфотерный оксид, кислая соль, основание (задача 2) 23 Основная соль, средняя соль, кислота (задача 3) 24 Кислая соль, кислота, основание (задача 4) 25 Кислота, амфотерный гидроксид, средняя соль (задача 5) 26 Амфотерный оксид, кислая соль, основание (задача 6) 27 Основная соль, средняя соль, кислота (задача 7)
Окончание № п/п Список продуктов реакций и номер задачи со списком исходных соединений 28 Основание, кислая соль, кислота (задача 8) 29 Кислота, амфотерный гидроксид, средняя соль (задача 9) 30 Основной оксид, кислая соль, основание (задача 10) 31 Основная соль, средняя соль, основание (задача11) 32 Основная соль, кислота, основание (задача 12) 33 Амфотерный гидроксид, кислота, средняя соль (задача 13) 34 Средняя соль, кислая соль, основание (задача 14) 35 Основная соль, амфотерный гидроксид, кислота (задача 15) 36 Кислая соль, кислота, основание (задача 16) 37 Кислота, амфотерный гидроксид, средняя соль (задача 17) 38 Средняя соль, основной оксид, основание (задача 18) 39 Основная соль, основание, кислота (задача 19) 40 Кислота, кислая соль, основание (задача 20) ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЯРНОЙ МАССЫ ЭКВИВАЛЕНТОВ МЕТАЛЛА В задачах 1–14 определите молярные массы эквивалентов заданных химических соединений и ионов. Дайте определение понятиям эквивалент и молярная масса эквивалентов вещества (ее размерность), закона эквивалентов в современной трактовке, приведите его математическое выражение. № п/п Кислота Гидроксид металла Соль Оксид металла Ион 1 H3AsO4 Zn(OH)2 Fe2(SO4)3 Ag2O 3 4 PO − 2 H2SO4 La(OH)3 Cu(NO3)2 CrO3 + 4 NH 3 CH3COOH Mn(OH)2 (NH4)2SO4 Co2O3 2 4 CrO − 4 H2TeO4 Fe(OH)3 KClO4 Cu2O Fe3+
Окончание № п/п Кислота Гидроксид металла Соль Оксид металла Ион 5 HCN Ni(OH)2 Cr2(SO4)3 CdO 2 3 CO − 6 H3PO4 Mn(OH)2 Ca3(PO4)2 Fe2O3 2 4 MnO − 7 HMnO4 Ti(OH)4 Zn(NO3)2 WO3 3 ClO− 8 H2SiO3 Ba(OH)2 K2Cr2O7 FeO 2 3 SO − 9 H4P2O7 Al(OH)3 LiClO4 Cr2O3 3 3 AsO − 10 H2Cr2O7 Ca(OH)2 Na2SO3 Na2O 2 4 7 B O − 11 HClO3 NaOH NiCl2 ZnO 4 4 SiO − 12 H2MnO4 Fe(OH)2 K2MnO4 Al2O3 2 3 SO − 13 H2SeO3 Co(OH)3 CH3COONa MnO2 2 3 SeO − 14 H4SiO4 Cr(OH)3 MgSO4 MgO 4 2 7 P O − В задачах 15–19 рассчитайте молярные массы эквивалентов серы, если известны химические формулы соединений, полученных в результате взаимодействия ее с другими веществами. № п/п Соединение Продукт реакции 15 с водородом H2S 16 с кислородом SO2 17 с кислородом SO3 18 с цинком ZnS 19 с углеродом CS2 В задачах 20–22 рассчитайте молярные массы эквивалентов (г/моль) в реакциях обмена (а и б), в реакции а гидроксида металла, в реакции б кислоты.
№ п/п Реакция 20 а) 2Zn(OH)2 + H2SO4 = Zn2(OH)2SO4 + 2H2O б) H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 21 а) Al(OH)3 + 2HCl = Al(OH)Cl2 + 2H2O б) H3PO4 + 2KOH =K2HPO4 + 2H2O 22 а) Al(OH)3 + HCl = Al(OH)2Cl + H2O б) H3PO4 + NaOH = NaH2PO4 + H2O В задачах 23–36 определите числа эквивалентности z, факторы эквивалентности f и молярные массы эквивалентов окислителя и восстановителя (г/моль) в следующих уравнениях окислительновосстановительных реакций, протекающих в водном растворе. (Расчет вести на одну формульную единицу: атом, молекула, ион.) № п/п Ионные уравнения реакций 23 3Cu + 2NO3 – + 8 H+ = 3Cu2+ + 2 NO + 4H2O 24 MnO4 – + 8H+ + 2I– = I2 + Mn2+ + 4H2O 25 MnO4 – + 6H+ + NO2 – = Mn2+ + NO3 – + 3H2O 26 Al + Cr2O7 2– + 14H+ = Al3++ 2Cr3++ 7H2O 27 I– + IO3 – + 6H+ = I2 + 3H2O 28 SnO2 2– + Bi3+ + 2OH– = Bi + SnO3 2– + H2O 29 Cr2O7 2– + 6I– + 14H+ = 3I2 + 2Cr3+ + 7H2O 30 2MnO4 – + 16H+ + 10Fe2+ = 10Fe3+ + 2Mn2+ + 8H2O 31 Cr2O7 2– + 3H2S + 8H+ = 2Cr3+ + 3S + 7H2O 32 Cr2O7 2– + 3SO3 2– + 8H+ = 2Cr3+ + 3SO4 2– + 4H2O 33 Zn + 4H+ + SO4 2– = Zn2+ + SO2 + 2H2O 34 Mn2+ + 6OH– + H2O2 = MnO(OH)2 + O2 + 3H2O 35 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 36 H2S + 2NO3 – + 2H+ = S + 2NO2 + 2H2O В задачах 37–44 рассчитайте массу, молярную массу эквивалентов, количество вещества эквивалентов вступившего в реакцию окислителя по известному количеству вещества эквивалентов вступившего в реакцию восстановителя n (моль). Используйте при решении задач закон эквивалентов.
№ п/п Уравнение реакции n 37 K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O 0,05 38 2KMnO4 + 4H2SO4 + 2KI =2K2SO4 + 2MnSO4 + I2 + 4H2O 0,075 39 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 0,25 40 2KMnO4 + 4KOH + Na2SO3 = Na2SO4 + 2K2MnO4 + H2O 0,04 41 2KI + Cl2 =I2 + 2KCl 0,02 42 K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 = 3I2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O 0,025 43 Zn + 2H2SO4 = ZnSO4 + SO2 + 2H2O 0,25 44 2KMnO4 + 6HCl + 5KNO2 = 2KCl + 2MnCl2 + 5 KNO3 + 3H2O 5,0 В задачах 45–52 рассчитайте массы вступивших в реакцию металлов с заданными значениями Mэкв (г/моль), если при реакции металлов с кислотой выделяется известный объем водорода V (л), измеренный при н. у. № п/п MЭКВ 2 H V № п/п MЭКВ 2 H V 45 32,70 0,560 49 68,67 0,333 46 12,15 0,280 50 4,51 0,432 47 27,93 0,210 51 56,21 0,230 48 29,35 0,053 52 29,47 0,152 В задачах 53–62 вычислите молярные массы эквивалентов металлов и их оксидов (г/моль), если известно, что при восстановлении водородом данной массы оксида металла m1 образовалась известная масса воды m2, молярная масса эквивалентов которой равна 9 г/моль. Укажите металл. № п/п m1, г m2, г № п/п m1, г m2, г 53 13,57 3,0 58 14,37 3,6 54 7,98 2,0 59 19,89 4,5 55 6,85 1,55 60 25,76 6,0 56 20,35 4,5 61 36,18 8,0 57 33,48 2,7 62 62,00 5,0