Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий Кафедра общей, неорганической и аналитической химии Химия Методические указания и контрольные задания для студентов 1-го курса специальностей 070200,170600, 060800 факультета заочного обучения и экстерната Санкт-Петербург 2004
Выполнены следующие задачи:
Задача 003
Какие значения главного, орбитального, магнитного и спинового квантовых чисел допустимы для электрона, находящегося на одной из 4f-орбиталей, 5d-орбиталей, 6p-орбиталей?
Задача 007
Составьте электронные формулы основного и возбужденного состояний атома селена, а также основного состояния иона Se2-.
Задача 008
Составьте электронные формулы основоного и возбужденных состояний атома селена, а также основного состояния иона Se^2-.
Дата выполнения: 03/05/2011
Задача 012
Составьте электронные формулы для атомов элементов с порядковыми номерами 16 и 46, учитывая, что последний, находясь в пятом периоде, на пятом энергетическом уровне не содержит ни одного электрона.
Задача 014
Составьте электронную формулу атома элемента с порядковым номером 41, учитывая, что у него происходит провал одного 5s-электрона на 4d-подуровень. На основании электронной формулы определите период и группу периодической системы, в которых находится этот элемент.
Дата выполнения: 12/05/2011
Задача 017
Составьте электронные формулы основного состояния атома азота и его ионов N+ и N-.
Дата выполнения: 11/05/2011
Задача 024
Какие элементы пятого периода периодической системы имеют оксид, отвечающий их высшей степени окисления Э02? Какой из данных элементов образует газообразное соединение с водородом? Составьте формулу орто- и мета кислот этих элементов и изобразите их графически.
Задача 026
Как влияет повышение степени окисления элемента на свойства его гидроксидов? Исходя из этого ответьте на вопрос: какой из двух гидроксидов более сильное основание – CuOH или Cu(OH)2, TlOH или Tl(OH)3, Fe(OH)2 или Fe(OH)3?
Задача 033
Какую низшую степень окисления проявляют водород, фтор, сера и азот? Почему? Составьте формулы соединений кальция с данными элементами в этой их степени окисления. Как называют соответствующие соединения?
Задача 038
Что следует понимать под спинвалентностью атома того или иного элемента в отличие от его степени окисления (окислительного числа)? Чему равны спинвалентность и степень окисления азота в соединениях N2, NH2OH, N2H4, NH3?
Задача 042
Какую химическую связь называют ионной? Как она образуется и какими свойствами обладает? Что следует понимать под эффективным зарядом атома в соединении?
Задача 043
Какой тип связи осуществляется в кристаллах металлов? Какие кристаллические структуры называют ионными, атомными, молекулярными и металлическими?
Задача 048
Как метод ВС объясняет линейную структуру молекулы СО2? Сколько G- и п-связей и за счет каких электронов образует углеродв этой молекуле? Имеет ли молекула СО2 электрический момент диполя? Почему?
Задача 053
Что такое гибридизация валентных орбиталей? Какое строение имеет молекулы типа АВn, если связь в них образуется за счет, sp2-, sp3-, sp3d-, sp2d2 – гибридизации орбиталей атома А?
Задача 054
Какую ковалентную связь называют σ-, π-связью? Как метод ВС объясняет строение молекулы азота?
Задача 057
Назовите следующие комплексные соединения: K3[Cr(CN)6]; Na[Ag(NO2)2]; [Co(H2O)2(NH3)3Cl]Cl2. Для каждого из приведенных соединений определите заряд комплексного иона, координационное число и степень окисления комплексообразователя.
Задача 064
Какой комплексный ион должен быть прочнее: [Co(NH3)6]2+ или [Co(NH3)6]3+;[Fe(CN)6]3- или [Fe(CN)6]4-;[Co(NH3)4]2+ или [Cd(CN)6]4-? Почему? Ответьте, не прибегая к числовым величинам констант нестойкости.
Задача 066
Изменение энергии Гиббса для процесса [Cu(CN)2]<->Cu + 2CN при 25С составляет 137,0кДж. Рассчитайте константу нестойкости комплексного иона.
Задача 069
Определите геометрическое строение комплексных ионов. Какого типа гибридные орбитали комплексообразователя участвуют в образовании связей с лигандами: а) [AuCl4]- - диамагнитный; б)[NiF4]2- - диамагнитный; в)[Co(NH3)6]2+ -парамагнитный?
Задача 072
Некоторый элемент образует водородное соединение, содержащее 8,9% водорода. Вычислите относительную атомную массу элемента, если в этом соединении он трехвалентен. Составьте формулу данного гидрида.
Дата выполнения: 05/05/2011
Задача 073
При растворении в кислоте 0,45г металла выделилось 0,25л водорода. Определить, какой металл был взят, если известно, что его валентность равна двум.
Задача 078
Вычислите количество вещества и массы гидрофосфата натрия в реакции его с хлоридом алюминия, если масса образовавшегося фосфата алюминия равна 12,2 г.
Задача 083
При взаимодействии 2,5 г карбоната металла с азотной кислотой образовалось 4,1 г нитрата этого же металла. Определить металл, если его валентность равна двум.
Задача 084
Рассчитайте массу соляной кислоты в реакции с дигидрокарбонатом кальция, если известно, что в результате реакции было образовано 11,1 г хлорида кальция.
Задача 087
Хлорид двухвалентного металла массой 0,0555г обработали раствором нитрата серебра, образовалось 0,1435г AgCl. Определите, хлорид какого металла участвовал в реакции.
Задача 093
На нейтрализацию раствора, содержащего хлорид гидроксокальция, затрачено 7,3 г HCl. Вычислить массу образовавшейся соли и напишите уравнение реакции.
Задача 094
Сколько граммов оксида образуется при сгорании 30 г магния? Сколько литров кислорода и воздуха потребуется для этого при условии, что в воздухе содержится 21 процент кислорода (по объему)?
Задача 096
Металл массой 6.5г опустили в раствор, содержащий 16г сульфата меди(II), и он полностью растворился. В результате образовалась медь массой 6,4г. Определите, что за металл опустили в раствор, и напишите уравнение реакции, если известно, что валентность металла равна двум.
Задача 133
Тепловой эффект реакции сгорания моля жидкого бензола с образованием паров воды и диоксида углерода равен -3135,48кДж. Напишите термохимическое уравнение этой реакции и вычислите теплоту образования C6H6(ж).
Задача 138
Восстановление Fe2O3 водородом протекает по уравнению Fe2O3(к)+3H2(г)=Fe(к)+3Н2О(г); Н=-96,61 кДж. Возможна ли эта реакция при стандартных условиях, если изменение энтропии S=0,1387 кДж/К? При какой температуре начинается восстановление Fe2O3?
Задача 142
На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите G0 в реакции: CO2(r)+4H2(r)=CH4+2H2O(ж) Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?
Задача 143
Определите ΔG0 реакции, протекающей по уравнению 4NH3(г) + 5O2(г) = 4NO(г) + 6H2O(г). Вычисления сделайте на основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ. Возможна ли эта реакция при стандартных условиях?
Задача 144
Образование сероводорода из простых веществ протекает по уравнению: H2(г)+S(ромб)=H2S(г);H0=-20.15кДЖ Исходя из значений S0 соответствующих веществ вычислите S0 и G0 для этой реакции. Возможно ли образование H2S из простых веществ в стандартных условиях?
Задача 147
Начальные концентрации NO, H2 и H2O в гомогенной системе 2NO + 2H2<=>N2 + 2H2O соответственно равны 0,10моль/л, 0,05моль/л и 0.10моль/л. Вычислите равновесные концентрации H2, N2 и H2O, если равновесная концентрация [NO]=0.07 моль/л. Чему равна константа равновесия?
Задача 149
При некоторой температуре константа равновесия гомогенной системы N2+3H2=2NH3 равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака соответственно равны 0,2 и 0,08 моль/л. Вычислите равновесную и начальную концентрации азота.
Задача 152
Равновесие гомогенной системы: CO+CI2<=>COCI2; установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ: [CO] = [CI2;] = [COCI2;] = 0,001 моль/л. Определите константу равновесия и исходные концентрации CO и хлора.
Задача 154
При некоторой температуре константа скорости реакции H2+I2=2HI равна 0,16. Исходные концентрации реагирующих веществ: [H2]=0.04 моль/л; [I2]=0.05 моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и ее скорость при [H2]=0,03 моль/л.
Задача 156
Эндотермическая реакция разложения пентахлорида фосфора протекает по уравнению: PCL5(2)=PCL3(2)+CL2(2) ; H0= +92.59кДЖ Как надо изменить: а) температуру; б) давление; в) концентрацию, чтобы сместить равновесие в сторону прямой реакции разложения PCl5?
Задача 168
Вычислить молярность и массовую долю ортофосфорной кислоты, если известно, что в растворе объемом 200мл, плотностью 1,155 г/см3 содержится 60,75г кислоты.
Задача 171
Сколько литров хлористого водорода следует растворить в 500г раствора с массовой долей 5%, чтобы получить раствор с массовой долей 15%?
Задача 173
Какой объем раствора гидроксида калия с массовой долей 25% надо взять для приготовления 2,5л 0,8 М раствора? (плотность 25%-го раствора составляет 1,24 г/см^3).
Задача 175
Какой объем раствора гидроксида натрия с массовой долей 15% надо взять для осаждения всего железа из 700 мл 1,8 М раствора FeCl3? (плотность 15%-го раствора составляет 1,165 г/см3).
Задача 179
Определить молярность и моляльность раствора серной кислоты с массовой долей 28% (Р=1.202г/см3 ). Сколько такого раствора нужно использовать для нейтрализации 800мл 0.5М раствора NaOH?
Дата выполнения: 11/05,2011
Задача 180
Плотность раствора NaCl с массовой долей 20% равна 1,148 г/см3. Вычислите молярность и моляльность этого раствора.
Дата выполнения: 07/06/2011
Задача 182
К 100мл 80% раствора азотной кислоты (p1=1.455 г/см3 ) прибавили 400мл воды. Получили раствор с плотностью 1,128 г/см3. Чему равны массовая доля, молярность и моляльность полученного раствора?
Задача 185
Какой объем 0,4 М раствора хлороводородной кислоты следует прибавить к 800 мл 0,08 М раствора кислоты для получения 0,18 М раствора НСl? (изменением объема при сливании можно пренебречь). Сколько мл такой кислоты будет затрачено на нейтрализацию 7,4 г Са(ОН)2?
Задача 189
Какую массу раствора сульфата магния с массовой долей MgSO4 5% можно приготовить из 120 г MgSO4*10H2O?
Дата выполнения: 06/07/2011
Задача 191
В каком объеме воды нужно растворить 140г MgSO4∙10H2O, чтобы получить раствор сульфата магния с массовой долей MgSO4 10%?
Задача 194
В какой массе раствора гидроксида аммония с массовой долей NH₄OH 10% нужно растворить 12 л. NH₃ (н.у.), чтобы повысить массовую долю гидроксида аммония на 5% ? чему равна масса нового раствора ?
Задача 200
В 5г воды содержится 1,2∙1022 молекул карбамида CO(NH2)2. Каково давление насыщенных паров воды над этим раствором при 1000С?
Задача 202
Равные объемы растворов формалина НСОН и глюкозы С6Н12О6 при данной температуре обладают одинаковым осмотическим давлением. В каком весовом соотношении взяты эти вещества?
Задача 204
Температура кипения сероуглерода 46,200С, а эбуллиоскопическая константа его 2,36 град. Раствор, содержащий 0,512 г серы и 10г сероуглерода, кипит при 46,570C. Из скольких атомов состоят молекулы серы, растворенной в сероуглероде?
Задача 205
Найти истинную формулу бороводорода, если растворение 2,43г вещества в 500 г бензола повышает температуру кипения последнего на 0,452 С (Ебенз=2,57), а массовая доля в соединении составляет 78,2%.
Задача 208
Температура кристаллизации уксусной кислоты 16,650С, а криоскопическая константа ее 3,9. Вычислите температуру кристаллизации раствора, содержащего 0,1 моля растворенного вещества в 125 г уксусной кислоты.
Задача 211
Сколько молей должен содержать 1л раствора неэлектролита для того, чтобы его осмотическое давление при 00C было равно 11,2 атм.
Задача 213
Давление пара эфира (С2H5)2O при 30^С равно 647,9 мм рт.ст.; давление пара раствора 3,1г анилина в 370г эфира при той же температуре равно 643,58 мм рт.ст. Вычислить молекулярную массу анилина.
Задача 214
Давление пара раствора 8,89г неэлектролита в 100г воды при 00С равно 4,54 мм рт.ст., а чистого растворителя – 4,58 мм рт.ст. Вычислить молярную массу неэлектролита.
Задача 218
Вычислить количество этиленгликоля С2Н4(ОН)2, которое необходимо прибавить на каждый килограмм воды для приготовления раствора (антифриза) с точкой замерзания – 150С (k_(Н_2 О)=1,86).
Задача 221
5 г некоторого вещества растворено в 200 г воды.Температура кипения раствора 100,432 С. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества (EH2O=0,52).
Задача 223
27г неэлектролита растворены в 150г воды. Раствор закипает при 101,5360С. Вычислить молекулярную массу растворенного вещества.
Задача 224
Вычислить, каково будет давление пара раствора при 65 С, содержащего 13,68 г сахара в 90 г воды, если давление водянного пара при температуре равно 187,5 мм. рт. ст.
Задача 227
При растворении 3,24 гр. серы в 40 гр. бензола температура кипения последнего повысилась на 0.81 К. Из скольких атомов состоит молекула серы в растворе ? Эбуллиоскопическая константа бензола 2,57.
Задача 261
Определить степени окисления элементов, указать окислители и восстановители. С помощью ионно-электронных уравнений расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Определить, к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция.
Задача 266
Для нижеследующих реакций определить сепень окисления элеменов, указать окислители и восстановители. С помощью ионно-элекронных уравнений расставить коэффициены в уравнениях реакций.Определить к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится реакция.2KCr(SO4)2+3H2O2+10KOH=2K2SO4+4K2SO4+8H2O.
Задача 271
Определить степень окисления элементов, указать окислители и восстановители. С помощью ионно-электронных уравнений расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Определить, к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция.
Задача 272
Определить степени окисления элементов, указать окислители и восстановители. С помощью ионно-электронных уравнений расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Определить, к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция. Cr+NaNO3+NaOH->N2CrO4+NaNO2+H2O KBr+KBrO3+H2SO4->Br2+K2SO4+H2O
Задача 275
Определить степени окисления элементов, указать окислители и восстановители. С помощью ионно-электронных уравнений расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Определить, к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция. CL2+KOH->KCL+H2O MnO2+KL+H2SO4->MnSO4+L2+K2SO4+H2O
Задача 281
Задача 282
Определить степень окисления элементов, указать окислители и восстановители. С помощью ионно электронных уравнений расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Определить, к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция. Au+HNO3+HCl=AuCl3+NO+H2O Mn(OH)2+Cl2+NaOH=Na2MnO4+NaCl+H2O
Задача 284
Определить степени окисления элементов, указать окислители и восстановители. С помощью ионно-электронных уравнений расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Определить, к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция. I2+CI2+H2O->HIO3+HCI K2MnO4+H2SO4->KMnO4+MnO2+H2O
Задача 286
Определить степень окисления элементов, указать окислители и восстановители. С помощью ионно-электронных уравнений расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Определить, к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция. MnSO4 + Br2 + NaOH = Na2MnO4 + Na2SO4 + NaBr + H2O KI + KIO3 + H2SO4 = I2 + K2SO4 + H2O
Задача 288
Для указанных реакций определить степень окисления элементов, указать окислители и восстановители. С помощью ионно-электронных уравнений расставить коэффициенты в уравнениях реакций. Определить к какому типу окислительно-восстановительных реакций относится данная реакция. Zn + NaOH + H2O => Na2[Zn(OH)4] + H2↑ Fe + H2SO4(КОНЦ) => Fe2(SO4)3 + SO2↑ + H2O
Задача 290
Марганцевый электрод в водном растворе его соли имеет потенциал минус 1,23 В. Вычислите концентрацию катионов [Mn²⁺] в растворе в моль/л.
Задача 296
Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых никелевый электрод выполнял бы роль катода, а в другом – анода. Напишите для каждого из этих элементов электронные уравнения реакций, протекающих на катоде и аноде.
Задача 305
Вычислить ЭДС гальванического элемента, составленного из кадмиевого электрода, погруженного в водный раствор сульфата кадмия с молярной концентрацией растворенного вещества 0,01 моль/л, и медного электрода, погруженного в водный раствор сульфата меди (II) с молярной концентрацией растворенного вещества 1,0 моль/л. Привести уравнения процессов, происходящих на электродах.
Задача 326
При электролизе расплава хлорида щелочного металла образовалось 0,448л хлора и 1,56г металла. Определите хлорид какого металла подвергли электролизу?
Задача 335
Изменится ли количество соли в растворе, если электролизу с инертным анодом подвергнуть водный раствор хлорида натрия? Рассчитайте, какое количество продукта выделится на катоде, если пропускать ток силой 20А в течении 5ч?
Задача 353
Составьте уравнения реакций, протекающих при химической коррозии железа в парах воды, содержащей оксид углерода(IV).
Задача 358
Составьте уравнения электродных реакций, протекающих при коррозии с кислородной и водородной деполяризации пары цинк-магний. Приведите уравнение реакции образования вторитчных продуктов коррозии.
Задача 364
Составьте уравнения электродных реакций, протекающих при коррозии с кислородной и водородной деполяризацией пары олово – медь. Приведите уравнения реакций образования вторичных продуктов коррозии.
Задача 367
Как происходит атмосферная коррозия никелированного железа при нарушении покрытия? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.
Задача 371
В раствор электролита, содержащего растворенный кислород, опустили железную пластинку и железную пластинку, частично покрытую медью. В каком случае процесс коррозии цинка происходит интенсивнее? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.
Задача 374
Если пластинку из чистого цинка опустить в раствор разбавленной хлороводородной кислоты, то выделение на ней водорода идет медленно и со временем прекращается. Однако если медной палочкой прикоснуться к цинковой пластинке, то на последней начинается бурное выделение водорода. Почему? Какой металл при этом растворяется? Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов.
Задача 376
Какое покрытие металла называют анодным и катодным? Назовите несколько металлов, которые могут быть использованы для анодного и катодного покрытия никеля и составьте электронные уравнения электродных процессов в случае нарушения покрытия во влажном воздухе.
Задача 377
Какое покрытие металла называется анодным и катодным? Назовите несколько металлов, которые могут быть использованы для анодного и катодного покрытия железа, и составьте электронные уравнения электродных процессов в случае нарушения покрытия в кислой среде.
Задача 380
Составьте уравнения анодного и катодного процессов с водородной и кислородной деполяризацией при коррозии пары железо – алюминий. Какие продукты коррозии образуются в первом и во втором случае ?
Задача 383
Напишите уравнения реакций, соответствующие схеме:...
Задача 385
Как ведет себя магний в атмосферах кислорода, углекислого газа и паров воды? Ответ дать на основании расчета ∆G0298 соответствующего процесса.
Задача 388
Вычислите G0 процессов взаимодействия AI2O3(k) и B2O3(k) с CaO(k). Какой из оксидов -AI2O3(k) или B2O3(k)- проявляет кислотные свойства в большей степени и как это согласуется с положением бора и аллюминия в переодической системе?
Задача 390
Как изменяется химическая природа однотипных соединений с повышением степени окисления титана в рядах: TiO → Ti2O3 → TiO2; Ti(OH)2 → Ti(OH)3 → Ti(OH)4 ? Ответ подтвердите соответствующими реакциями.
Задача 394
Вычислите G0 образования Ca(CrO2)2 и Cr2(SO4)3 из оксидов. Какое заключение о кислотно-основных свойствах Cr2O3 можно сделать на основании этих реакций?
Задача 397
Как изменяется химическая природа однотипных соединений с повышением степени окисления соединений хрома в рядах CrO->Cr2O3->CrO3 ; Cr(OH)2->Cr(OH)3->H2CrO4 Ответ проиллюстрируйте примерами уравнений реакций.
Задача 400
Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Mn3O4 → Mn → MnCl2 → Mn(OH)2 → Mn(OH)4 → MnO2 → K2MnO4
Задача 404
Какое количество K2MnO4 получится из 100 кг пиролюзита с содержанием 87% MnO2, если выход K2MnO4 составляет 60% от теоретического? Сколько часов следует пропускать ток в 1000 А для окисления полученного количества K2MnO4 в KMnO4?
Задача 406
Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Fe - FeCl2 - Fe(CN)2 - K4[Fe(CN)6] - Fe4[Fe(CN)6]3
Задача 409
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: CuSO₄ → Cu(OH)₂ → CuCI₂ → CuCI → H[CuCI₂]
Задача 410
Рассчитайте массу сульфата меди (II) и объем 20 %-го раствора аммиака (ρ = 0,9 г/см3), необходимые для получения 100 г CuSO4∙4NH3∙H2O. С помощью реакций докажите, что в состав соли входят ионы SO42- и аммиакатный комплекс.
Задача 418
Хлорат калия, перманганат калия и пероксид бария используются для получения кислорода в лабораторных условиях. Какое из них при термическом разложении в пересчете на одну и ту же массу даст наибольшее количество кислорода? Ответ подтвердите расчетом.
Задача 427
Нарисуйте приближенную фазовую диаграмму состояния для СО2. Изобразите правильно наклон каждой кривой, отметьте положение тройной и критической точек и соответствующие им давление и температуру. В каком диапазоне давлений твердый СО2 должен сублимировать? Для построения диаграммы воспользуйтесь следующими физическими характеристиками диоксида углерода: t=31,04^C ; р=0.51 МПа ; t = -58.8^C p=0.1MПа
WhatsApp:
Telegram: +79119522521