Задания для самостоятельной работы по курсу химии: Основные понятия и некоторые законы химии. Часть 1: Методические указания

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО КУРСУ ХИМИИ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ Часть 1.

Ульяновск 2008

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО КУРСУ ХИМИИ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНЫ ХИМИИ Методические указания по химии для студентов всех специальностей Часть 1. Издание второе, переработанное и дополненное

Составитель Е. Н. Калюкова

Ульяновск 2008

УДК 546 (076) ББК 24 я7 3-15 3-15 Задания для самостоятельной работы по курсу химии: Основные понятия и некоторые законы химии. Часть 1. Методические указания по химии для студентов всех специальностей. - 2-е изд., перераб. и доп. / сост. Е.Н.Калюкова. - Ульяновск: УлГТУ, 2008.- 52 с. Настоящие методические указания составлены в соответствии с программой по химии для нехимических технических вузов.

Данные методические указания предназначены для студентов первых курсов нехимических специальностей вузов и призваны развивать самостоятельную работу студентов, помогут студентам глубже усвоить некоторые разделы химии, такие как: классы неорганических соединений; основные понятия и законы; способы выражения состава растворов и их взаимные пересчеты; жесткость воды и ее умягчение. Методические указания содержат программный материал и перечень заданий для самостоятельной работы студентов. Все задачи для самостоятельного решения имеют несколько вариантов, что позволяет использовать пособие для организации индивидуальной самостоятельной работы студентов и для проведения текущего контроля знаний.

УДК 546(076) ББК 24 я7 Рецензент: Доктор технических наук, профессор В.М. Николаев ( Ульяновский государственный технический университет)

Одобрено секцией методических пособий научно-методического совета университета

Учебное издание Задания для самостоятельной работы по курсу химии. Основные понятия и некоторые законы химии Часть 1 Составитель КАЛЮКОВА Евгения Николаевна Подписано в печать 25.12.2007. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 3,03. Тираж 200 экз. Заказ 236 Ульяновский государственный технический университет 432027, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, д. 32. Типография УлГТУ, 432027, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, д. 32.

© Е. Н. Калюкова, составление. 1999 © Е. Н. Калюкова, составление, 2008, с изм. © Оформление. УлГТУ, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................... 4 1.

КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ............................ 5

2.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ......................................11 3.ЭКВИВАЛЕНТ И ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ, ОТНЕСЕННЫЕ К

ЭКВИВАЛЕНТУ. ЗАКОН ЭКВИВАЛЕНТОВ..........................................20 4.РАСТВОРЫ. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВА РАСТВОРОВ И

ИХ ВЗАИМНЫЕ ПЕРЕСЧЕТЫ..................................................................26 5.ЖЕСТКОСТЬ ВОДЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ И ЕЕ

УМЯГЧЕНИЕ................................................................................................44 ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................49 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.........................................................52

Введение На современном этапе перед высшей школой стоит задача повышения уровня подготовки специалистов по фундаментальным наукам, к числу которых относится и химия. Знание законов химии необходимо инженеру, чтобы более здраво рассуждать о тех современных проблемах, которые касаются науки и промышленности и грамотно их решать. И при этом не наносить вреда окружающей среде. Настоящие методические указания составлены в соответствии с программой курса " Химия" для нехимических специальностей технических вузов и призваны развивать самостоятельную работу студентов, так как в последнее время центр тяжести в процессе обучения переносится именно на самостоятельную работу. Методические указания содержат программный материал и перечень заданий для самостоятельного решения и проведения текущего контроля знаний студентов по темам: 1.Классы неорганических соединений. 2.Основные понятия химии и законы химии. 3.Эквивалент и физические величины, отнесенные к эквиваленту. Закон

эквивалентов. 4.Растворы. Способы выражения состава растворов и их взаимные пересчеты. 5. Жесткость воды. Определение жесткости воды и ее умягчение. Внутри каждой темы имеется ряд заданий, которые нумеруются путем добавления цифры к номеру темы. Каждое задание имеет шестнадцать вариантов, номера которых определяются двумя цифрами: 01, 02, 03 и т.д. Следовательно, каждый студент в подгруппе будет иметь свое индивидуальное задание. Решение задач - признанное средство развития мышления. Простейшие вычисления имеют большое значение для усвоения основных понятий химии, служат средством закрепления химических законов и теорий. Выполнение заданий и решение задач является одним из способов учета знаний и проверки умений, полученных в процессе изучения данной темы, а также воспитывает самостоятельность в работе. Решение задач расширяет кругозор, позволяет установить связь химии с другими предметами, особенно с физикой и математикой. А также позволит подготовиться к сдаче письменного экзамена по химии.

I.

Классы неорганических соединений

Классификация неорганических веществ. Простые и сложные вещества. Простые вещества - металлы, неметаллы, вещества с амфотерными свойствами, благородные газы. Сложные вещества - оксиды, гидроксиды (кислоты и основания), соли. Оксиды. Группы оксидов - основные, кислотные, амфотерные. Номенклатура, химические свойства, получение. Гидроксиды. Группы гидроксидов - кислотные (кислоты), основные (основания) и амфотерные. Номенклатура кислот и оснований. Химические свойства и получение. Соли. Группы солей - средние, кислые, основные, двойные, смешанные. Номенклатура солей, их химические свойства и получение.

Варианты контрольных заданий для самостоятельного решения 1.1.

Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08

Какие свойства (металлические, неметаллические или амфотерные) должны быть характерны для данных элементов: Элементы Железо, фосфор Натрий, углерод Стронций, азот Сера, медь Магний, мышьяк Олово, углерод Алюминий, кремний Литий, кислород

Вариант 09 10 11 12 13 14 15 16

Элементы Кальций, хлор Селен, барий Бром, цинк Бериллий,кислород Бор, цезий Хром, кремний Свинец, йод Серебро, теллур

а) Какие степени окисления наиболее устойчивы и характерны для приведенных в таблице элементов? б) Составьте эмпирические формулы оксидов, образуемых этими элементами. Назовите их. в) Какие свойства (основные, кислотные или амфотерные) проявляют оксиды? Напишите уравнения реакций, подтверждающие свойства оксидов

1.2. Определите, к какому классу неорганических соединений относятся указанные ниже в таблице вещества. Назовите их, укажите степень окисления атомов элементов, образующих эти соединения.

Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Вещества Fe(N03)3 HC1O HF Si02 H2S Na2S NaHS03 H2Cr207

H2Se S02 K3P04 H2Se03 C02

CrCl3 NaHS04 SrO Н2СЮ4 A12(S04)3 NaN02 HMn04 Mn2O7

Pb02 Cr(OH)3 Co(OH)2 Na2HP04 RbOH FeOHCl2 CuO Cu(OH)2

NaHC03 ZnOHC1 A1(HS04)3 BaS04 K2HP04 Cd(OH)2

so3

Ga(OH)3 A12S3 Se03 Mn(OH)2 LiN03 A1203 Mg(OH)2 Na3P04

Pb(OH)2 Cul2 K2Cr207 Na20 HC104 As2S3 PbS04 HN03

H3As04 P203 Ca(HC03)2 Fe(OH)2 (ZnOH)2S04 Sn(OH)2 Ca(OH)2 CuCl2

Fe203 H2Te03 Be(OH)2 Mg(H2P04)2 N203 Al(OH)2Cl Sn02 Ca(HS04)2

(CuOH)2C03 Ni(OH)2 H3B03 NH4C1 Ba(OH)2 H2Se04 Mg(HC03)2 Bi(OH)3

H2SO4

Ca3(P04)2

HCIO3

A10HS04

1.3. Напишите эмпирические и графические формулы соединений. Приведите примеры реакций, в результате которых может быть получено данное вещество.

Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Вещества Фосфат кальция Гидроксосульфат цинка Дигидроксохлорид алюминия Карбонат кальция Алюминат натрия Гидрокарбонат магния Сульфат висмута(Ш) Гидроксокарбонат магния Нитрат меди(И) Гидроксосульфат железа(П) Дихромат калия Дигидрофосфат кальция Сульфит магния Гидроксонитрат меди(И) Арсенат натрия Гидрофосфат кальция Хромат серебра(1) Гидросульфат алюминия Нитрат бария Гидроксохлорид железа(Ш) Силикат натрия Гидроксокарбонат меди Сульфат хрома(Ш) Перхлорат бария Селенат натрия Гидроксосульфат кобальта(П) Хлорат калия Гидроксосульфат цинка Цинкат натрия Гидросульфит бария Перманганат калия Дигидроксохлорид хрома(Ш)

1.4. Выведите: а) формулы оксидов, отвечающих приведенным ниже гидроксидам; б) формулы гидроксидов, отвечающих указанным ниже оксидам. Назовите соответствующие гидроксиды и оксиды. Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Гидроксиды HNO2, Ве(ОН)2, H2Cr2O7 Cu(OH)2, НМпO4, La(OH)3 H2S2O7, Sn(OH)2, НСIO4 Ва(ОН)2, H3AsO4 , H2MnO4 HCIO,Fe(OH)3,H4SiO4 HNO3, Cr(OH)3, H3SbO4 HNO3, Cr(OH)3, H3SbO4 H2SiO3, Ca(OH)2, HPO3 Fe(OH)2, HIO , H2TeO3 Pb(OH)2 , H2GeO3, H4P2O7 H2MoO4 , CsOH , H3PO4 HReO4, Co(OH)2, H2SO4 H2W04 , HBrO , Mg(OH)2 H3AsO3, Ga(OH)3, H2SO3 H2B4O7, H2CO3, Cd(OH)2 H2TeO4, Mn(OH)2, Ga(OH)3

Оксиды Li2O , Mn2O3, C12O7 Fe2O3, N2O5, CrO3 CaO , GeO2, N2O3 CO2, FeO , SeO3 Na2O , As2O5, PbO La2O3, P2Os, Rb2O Cr2O3, SeO3, Br2O SeO2 , ZnO , P2O3 Ga2O3, K2O , MnO3 SrO , As2O3, C12O7 NiO , SnO2 , Re2O7 Cs2O, WO3, SiO2 CoO , A12O3, Sb2O5 Bi2O3, Re2O7, BaO SO2, Mo03, ln203 B2O3, MnO2, Tc2O7

1.5. С помощью уравнений химических реакций покажите, как можно реализовать приведенную схему:

1.6. Основываясь на приведенной схеме, подберите два простых вещества, исходя из которых, можно получить два различных по свойствам оксида, взаимодействие которых друг с другом приведет к образованию соли.

1.7. Представьте соли, приведенные в таблице, как результат взаимодействия двух оксидов. Вариант

01 02 03 04 05 06 07 08

Вещество

Вари-ант

Вещество

Силикат натрия Хромат калия Сульфат алюминия Фосфат кальция Карбонат магния Сульфат меди(П) Манганат калия Бериллат натрия

09 10 11 12 13 14 15 16

Цинкат калия Алюминат натрия Фосфат магния Сульфат марганца(П) Селенат лития Сульфат железа(Ш) Карбонат кальция Арсенат натрия

1.8. Основываясь на приведенной схеме, подберите пару элементов (простых веществ), исходя из которых, можно получить два гидроксида (кислоту и основание), взаимодействие которых между собой приводит к образованию соли.

1.9. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: Вариант

Цепочка превращений

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13

Zn → ZnCl2 → Zn(OH)2 → ZnSO4→ Na2[ Zn(OH)4] → ZnCl2 Mg → Mg(NO3)2 → Mg(OH)2 → MgOHCl → MgCl2 → Mg3(PO4)2 СаСОз → CaO → Ca(OH)2→ CaC03 → Ca(HCO3)2 → CO2 P → P2O5 → H3PO4 → CaHPO4 → Ca3(PO4)2 Al → Na[ Al(OH)4] → A12(SO4)3 → Al(OH)3 → A12O3 → A1C13 Na → Na2O2 → NaOH → Na2SO4 → NaCl →Na Fe → FeSO4 → Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → Fe(OH)2Cl → FeCl3 Fe → FeCI2 → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 → FeOHSO4 →Fe2(SO4)3 Cu → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 → ( CuOH)2SO4 → CuSO4 → CuCl2 S → A12S3 → H2S → SO2 → SO3 → A12(SO4)3 Pb → Pb(NO3)2 → Na2[ Pb(OH)4] → Pb(CH3COO)2 → PbCl2 Sn → Na2[Sn(OH)4] → SnCl2 → (SnOH)Cl → Sn(OH)2 → SnSO4 Al → A12(SO4)3 → К[А1(ОН)4] → A1C13 → Al(OH)3 → A12O3

Цепочка превращений

Вариант

14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

Zn → Zn(NO3)2 → K2[Zn(OH)4] → ZnCl2 → Zn(OH)2 → ZnO Be → Na2[Be(OH)4] → BeSO4 → (BeOH)2SO4 → Be(OH)2→ BeCl2 Ca→ Ca(NO3)2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CaCl2 → Ca(OH)2 Zn → ZnSO4 → Zn(OH)2 → ZnO → Na2ZnO2→ZnCl2 Cr → CrCl2 → CrCl3 → Cr(OH)3 → NaCrO2 → Na2CrO4 A12O3 → A1C13 → K[Al(OH)4] → A12(SO4)3 → Al(OH)3 → A12O3 Sn → Sn(NO3)2 → Na2[Sn(OH)4] → SnCl2 → Sn(OH)2 → SnSO4 FeS2 → SO2 → Na2SO3 → Na2SO4 → NaCl → AgCl Ca → Ca(OH)2 → CaO → CaCO3→ Ca(NO3)2→ CaSiO3 Be → BeSO4 → Be(OH)2 → BeO → Na2[Be(OH)4 → BeCl2 Cu → Cu(NO3)2 → CuO → CuSO4 → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 Fe → FeS → FeCl2 → FeCl3 → Fe(OH)3 → Fe2O3 SiO2 → Si → Mg2Si → SiH4 → SiO2-→ Na2SiO3 Pb → Pb(CH3COO)2 → Pb(OH)2 → Na2[Pb(OH)4] → Pb(NO3)2 Cu(NO3)2 → CuO → Cu → CuSO4 → Cu(NO3)2 → Cu(OH)2 NH4C1 → NH4NO3 → NH3 → NO → NO2 → HNO3 → Fe(NO3)3 C2H5OH → CO2 → Na2CO3 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CaCO3 Fe2O3 → Fe → Fe(NO3)3 → Fe(OH)3 → FeCl3 →FeCl2 Fe(OH)3 → Fe2O3 → Fe2(SO4)3 → Fe(OH)3 → Fe(NO3)3 → Fe2O3 Ca → CaSO4 → CaCO3 → CaO → Ca(OH)2 → CaCl2 → Ca3(PO4)2 Pb → K2[Pb(OH)4] → Pb(NO3)2 → PbO→ Na2PbO2→ Pb(NO3)2

1.10. С какими из указанных веществ будет реагировать: а) разбавленная серная кислота Вариант

01 02 03 04 05

Вещества CuO , Сu , Mg , Си(ОН)2, НС1, SO2 , ВаС12 , KNO3 ZnO, NaCl, Ве(ОН)2, Fe , Ag , CO2, Pb(NO3)2 , CaO Cr(OH)3, K2CO3, Ca , SiO2 , HBr, Na2S , Ag , MgO P2O5, Cd, CaO, H2SeO4, Ba(NO3)2, Mg(OH)2, KC1, Mg(HCO3)2 SiO2, A12O3, SrCl2 , NaNO3, Al, Fe(OH)2, NO2 , K2COs

б) раствор гидроксида калия Вариант

06 07 08 09

Вещества Al, Fe , Fe2O3, A12O3 , Zn(OH)2, CoCl2 , NaCl, Fe2(SO4)3 Pb , Ni, PbO , NiCl2, BaCl2, CO2, Sn(OH)2, Na2O Zn , Cu(NO3)2 , NaNO3, Mg , MgO , Al(OH)3, SO3, NaCl Fe(OH)3, Zn(OH)2, CuCl2, AL(NO3)3, CaO , SiO2 , Ba , Sn

6

в) соляная кислота Вариант 10 11 12 13

Вещества К2СO3, H2SiO3, Mg(OH)2, Cu , Fe2O3, A1C13, Fe Na2SO4 , Cr(OH)3, SO2, Ba(NO3)2, AgNO3, CaO, Mg P2O5, CuO , Pb(NO3)2, SiO2, A12O3, Na2SO3, Mg(OH)2, Zn ZnO, H2SO4 , Mg, ZnSO4 , NaOH, SO3, Pb(CH3COO)2, NaNO2

г) раствор гидроксида натрия Вариант 14 15 16

Вещества SO2, НСlO, Са(ОН)2, Fe, MgO, Ве(ОН)2 , CuCl2, K2SO4 As2Os, CaO , Fe(OH)2 , Al(OH)3, CrCl3, KC1, Zn , H2S Ba(OH)2, HC1O3, Sn(OH)2, SiQ2, Al, NiSO4, Ag , KNO3

1.11. Напишите уравнения реакций образования солей (средних, кислых и основных), которые могли бы получиться при взаимодействии указанных кислот и оснований. Назовите полученные соли. Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Вещества Угольная кислота Азотная кислота Фосфорная кислота Соляная кислота Селеновая кислота Серная кислота Сернистая кислота Фосфорная кислота Серная кислота Сероводородная кислота Хлорная кислота Соляная кислота Азотная кислота Угольная кислота Сернистая кислота Фосфорная кислота

11

Гидроксид бария Гидроксид алюминия Гидроксид кальция Гидроксид железа(Ш) Гидроксид бария Гидроксид стронция Гидроксид натрия Гидроксид калия Гидроксид алюминия Гидроксид калия Гидроксид магния Гидроксид хрома(Ш) Гидроксид железа(Ш) Гидроксид меди(И) Гидроксид кальция Гидроксид аммония

3.12. Составьте уравнения реакций, в результате протекания которых, могли бы получиться приведенные в таблице соли. Назовите эти вещества. Как превратить эти кислые или основные соли в средние соли? Напишите уравнения соответствующих реакций. Вари-ант 01 02 03 04 05 06 07 08

Вещества (CuOH)2CO3, Fe(HSO4)3 [Fe(OH)2]2SO4, Ca(HCO3)2 Cr(OH)2NO3, Ba(HSOs)2 АlOНС12, Na2H2P2O7 (CoOH)2SO4, K2HAsO4 FeOHSO3, Ca(H2PO4)2 PbOHC1O4, Fe(HCO3)2 Cr(OH)2Br, MgHPO4

Вари-ант 09 10 11 12 13 14 15 16

Вещества K3HP2O7, Cr(OH)2NO3 А12(НРO4)3, (ZnOH)2SO4 Mg(H2PO4)2, CoOHCl Ba(HCO3)2, NiOHBr Cr(HSO4)3, (MgOH)3PO4 Ca(H2AsO4)2, FeOH(C1O3)2 Co(HSO4)2, [Al(OH)2]3PO4 BaH2P2O7, FeOH(NO3)2

2. Основные понятия и законы химии Абсолютные массы атомов и молекул. Атомная единица массы. Относительная атомная масса. Относительная молекулярная масса и её расчет. Количество вещества и его расчет. Моль - единица количества вещества. Число Авогадро. Молярная масса и её расчет. Молярный объем. Эквиваленту фактор эквивалентности. Молярная масса эквивалента. Эквивалентный объем. Стехиометрические законы химии: закон сохранения массы веществ, закон постоянства состава, закон Авогадро и следствия из него, закон эквивалентов. Газовые законы. Варианты контрольных заданий для самостоятельного решения 2.1. Вычислите относительную молекулярную массу, молярную массу и массу одной молекулы (в граммах) веществ, приведенных в таблице: Вариант 01 02 03 04 05 06

Вещества Гидроксид алюминия Оксид фосфора(V) Гидроксид кальция Оксид селена(VI) Гидроксид магния Фосфорная кислота

сульфат натрия азотная кислота нитрат калия сульфит калия сульфат железа(И) хлорид алюминия

12

6

Вариант 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Вещества Серная кислота Оксид углерода(IV) Оксид бора Селеноводород Гидроксид кобальта(II) Оксид алюминия Оксид марганца(IV) Хлорная кислота Сероводород Оксид железа(Ш)

дихромат калия перманганат калия хромат серебра(I) нитрат меди(II) карбонат кальция хлорид бария хлорат калия силикат натрия хлорид аммония фосфат кальция

2.2. Рассчитайте массу указанного ниже вещества, если количество вещества X равно х моль [v(X) = х моль], а количество вещества Y равно у моль [ v(Y) = у моль]:

Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Вещество X

v(X),

Вещество Y

МОЛЬ

моль

Хлорат калия Сульфат алюминия Гидрокарбонат натрия Гидроксид магния Нитрат меди(П) Гидроксокарбонат кальция Нитрат серебра(I) Карбонат лития Хромат натрия Сульфат бария Оксид cepы(IV) Сульфат марганца(II) Гидроксид бария Перманганат калия Дихромат калия Гидроксокарбонат натрия 13

0,7 1,5 0,8 2,1 3,7 0,4 1,2 0,5 2,4 0,2 5,5 6,3 0,3 2,2 0,6 1,5

v(Y),

фосфорная кислота гидроксид кальция азотная кислота фосфат натрия оксид железа(Ш) гидроксид кобальта(II) сульфид алюминия бромид бария оксид мышьяка(V) борная кислота бромид кальция гипохлорит натрия нитрат свинца(II) оксид висмута(III) сульфат цинка гидроксид железа(Ш)

2,3 0,3 1,6 0,6 0,9 3,5 2,7 4,3 0,4 7,5 0,7 0,9 3,8 0,2 2,6 6,8

2.3. Определите, количество вещества X, содержащееся в массе вещества, равной m грамм. Определите число атомов каждого элемента, содержащегося в этой порции вещества: Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Вещество X

m(Х), г

Вещество X

m(Х), г

Аммиак Гидроксид калия Хлорид натрия Сульфат калия Бромид аммония Дихромат натрия Нитрат меди(П) Фосфат натрия Перманганат калия Хлорид олова(П) Сульфит калия Селеновая кислота Гидроксид бария Гидроксид кальция Сульфид натрия Хлорид алюминия

51,0 19,2 17,5 354 86,4 168 56,4 23.8 63,2 18,3 632 42,9 85,5 35,7 275 267

Хромат калия Нитрат бария Гидрокарбонат кальция Фосфорная кислота Карбонат кальция Оксид алюминия Сульфат бария Серная кислота Оксид cepы(VI) Хлорная кислота Сероводород Нитрат натрия Хлорид аммония Дигидрофосфат натрия Гидроксохлорид алюминия Гидроксид калия

38,8 522 324 19,6 200 30,6 466 245 160 200,1 6,8 340 107 370 11,5 14,0

2.4. Какому количеству вещества соответствует порция газа X, состоящая из N молекул данного газа? Какой объём будет занимать этот газ при нормальных условиях? Какова его масса?

Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09

Газ X Оксид cepы(IV) Бутан (С4Н10) Оксид азота(II) Сероводород Этан (С2Н6) Оксид углерода(П) Аммиак Оксид углерода(IV) Пропан

Число молекул N(X) 1,2 · 10 24 9,03 · 1023 5,4 ·10 24 3,6 ·1024 1,2 ·1023 1,8 ·1024 6,02 ·10 22 42 ·10 24 1,8 ·1023

14

6

Газ X

Вариант

Число молекул N(X) 6,02 · 1 025 1,5 ·10 25 2,4 ·1024 3,01 ·10 22 6,02 ·1024 4,8 ·10 24 5,4 ·10 25

Неон Озон Метан Оксид азота(IV) Азот Ацетилен Хлороводород

10 11 12 13 14 15 16

2.5. Вычислите молярную массу вещества X, если N молекул этого вещества имеют массу m грамм: Вариант

Число молекул N(X) 5,2 10 24 1,5 10 24 1,8 10 23 3,01 10 24 9,1 10 24 6,8 10 23 7,22 10 23 1,56 10 24

01 02 03 04 05 06 07 08

Масса т(Х), г

Вариант

138,2 85,0 33,3 182,5 241,9 19,2 85,2 166,4

09 10 11 12 13 14 15 16

Число молекул N(X) 6,04 1 024 7,5 10 24 12,05 1023 8,3 10 22 12,5 10 25 1,07 10 24 1,8 10 25 5,6 10 23

Масса т(Х), г 160,5 199,3 196,2 13,8 3322,3 60,43 316,95 31,6

2.6. Какова масса газа X, находящегося в баллоне вместимостью V дм при температуре t 0 С и давлении Р кПа? Сколько молекул газа содержится в этом баллоне?

ант 01 02 03 04 05 06

Объем V(X),

Газ X

Вари-

3

дм Аммиак Кислород Водород Хлор Азот Метан

15

20 13,5 100 15 60 50

Температура t, °С

Давление Р, кПа

27 17 18 20 25 19

303,9 150,6 202,6 253,6 405,2 145,6

Газ X

Вариант 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Ацетилен Этилен Этан Сероводород Гелий Оксид углерода(IV) Оксид cepы(IV) Оксид азота(II) Хлороводород Пропан

Объем V(X), дм3 25 30 70 20 50 100 10 40 35 15

Температура t , °С

Давление Р, кПа

30 26 16 21 23 19 17 27 25 23

506,5 202,6 456,3 303,4 354,5 182,3 253,5 303,9 258,8 465,4

2.7. При температуре ti С давление в баллоне с азотом равно Рх МПа. При какой температуре оно станет равным Р2 МПа?

Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Температура t1, °С 15 23 17 21 18 22 16 19 20 14 24 15 17 22 19 20

Давление Р1, МПа

Р2, МПа

9,43 8,75 9,64 10,23 8,97 9,88 9,49 8,85 9,86 10,35 9,56 8,96 10,15 9,64 9,79 10,54

13,6 24,8 12,9 15,6 18,4 14,9 21,4 16,8 14,9 20,7 13,8 15,4 21,3 12,6 18,4 24,6

16

6

2.8. Какой объём займет газ X, массой m грамм, при температуре t С и давлении, равном Р Па: Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Газ X Хлороводород Метан Ацетилен Сероводород Бромоводород Оксид углерода(II) Оксид серы(IV) Аммиак Оксид азота(II) Азот Этилен Этан Хлор Кислород Селеноводород Оксид азота(I)

Температура t , °С 15 25 21 19 22 17 18 17 23 24 19 21 20 27 25 17

Давление Р, Па 99 646 102 465 98 648 101 857 99762 100 864 99 798 101 860 99 986 101 300 100 958 99 450 101 680 99 864 120 654 98 766

Масса m(Х), г 73 48 520 714 16,2 84 147,2 340 56 420 168 90 497 448 48,6 154

2.9. При какой температуре 1 литр газа X будет иметь массу, равную 1 грамму, если давление равно 101,3 кПа? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08

Газ X Хлор Азот Оксид азота(П) Метан Хлороводород Аммиак Фтор Ацетилен

17

Вариант 09 10 11 12 13 14 15 16

Газ X Селеноводород Кислород Этан Оксид углерода(П) Сероводород Бромоводород Оксид серы(IV) Оксид азота(IV)

2.10. В сосуд объемом V литров, из которого предварительно был выкачан воздух, ввели при температуре t1 0 С газ X объемом V1 и газ У объе-мом V2 . Объемы газов V1 и V2 были измерены при нормальных условиях. Чему стало равно давление газа внутри сосуда? Вари- Объем V, Темпера-ант л тура t , °С 3 25 01 5 21 02 10 17 03 4 20 04 6 18 05 10 22 06 2 17 07 24 15 08 3 16 09 8 21 10 5 19 11 10 20 12 4 17 13 6 27 14 20 25 15 3 23 16

Газ X

Объем V,(X), л

Газ У

H2 CH4

0,896 1,12 15,68 4,48 44,8 56,0 1,12 67,2 2,24 11,2 2,24 33,6 8,96 7,84 20,16 11,2

N2 H2

С2Н4

NO C3H8 O2 CO H2 CH4 Не Ne СО H2

C4H10 H2 Не

СН4

O2

C4H10

N2 H2 N2 C3H8 H2 N2 CO2 CO С3Н8 с2н6 N2

Объем V2(Y), л 5,6 3,36 0,672 2,24 5,6 33,6 4,48 33,6 5,6 22,4 33,6 13,44 4,48 5,6 17,92 0,56

2.11. Какое давление надо приложить для того, чтобы газ X массой m грамм занимал объем равный V при температуре t0 С ? Вариант 01 02 03 04 05 06 07

Газ X Хлор Ацетилен Водород Кислород Метан Этилен Аммиак

Масса газа т(Х), г 315 520 100 960 54 420 1700

Объем Температура газа t, V(X), л ° С 2 20 5 17 3 16 10 18 2 19 5 17 10 21 18

6

Газ X

Вариант 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Этан Оксид углерода(IV) Азот Гелий Пропан Хлороводород Оксид азота(П) Бутан Неон

Масса газа m(Х), г 45 1100 294 420 880 730 660 290 840

Объем Температура газа t, V(X), л ° С 2 22 50 15 10 17 50 19 15 20 5 23 3 16 10 22 20 17

2.12. При нормальных условиях газ X занимает объем, равный V, и имеет массу m грамм. Какова молярная масса газа X и плотность этого газа по газу У? Какой газ может соответствовать газу X? Вариант

Объем газа X V(X) 1л 200 мл 600 мл 1л 500 мл 1л 300 мл 400 мл 1л 500 мл 300 мл 2л 400 мл 1,5 л 600 мл 700 мл

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

19

Масса газа X m(Х), г 1,25 0,23 1,714 2,1 0,76 2,86 0,348 0,652 2,14 0,76 0,59 1,43 0,57 2,01 2,17 1,44

Газ У Водород Азот Воздух Водород Кислород Азот Водород Ацетилен Воздух Кислород Метан Водород Азот Ацетилен Метан Воздух

2.13. Определите относительную плотность газовой смеси, состоящей из газа X объемом, равным V1, и газа У объемом, равным V2: а) по водороду; б) по воздуху. Объемы газов приведены к нормальным условиям. Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Газ X Аргон Водород Азот Оксид углерода(II) Азот Метан Гелий Неон Азот Водород Оксид углерода(IV) Гелий Метан Оксид азота(IV) Азот Метан

Объем V,(X), л 56 20 62 48 15 36 16 76 38 26 44 52 18 24 42 34

Газ У Азот Оксид углерода(IV) Водород Оксид углерода(IV) Оксид углерода(II) Водород Азот Оксид углерода(IV) Кислород Этан Водород Аргон Оксид углерода(II) Азот Кислород Ацетилен

Объем V2(У), л 28 46 24 36 64 44 68 20 26 43 30 44 62 58 46 52

2.14. Какой объем кислорода при температуре t С и давлении Р можно получить при прокаливании хлората калия ( КСlO3 ) массой, равной m кг, в котором массовая доля примесей составляет ω % ? Вари ант

Температура t, °С

Давление Р, кПа

Масса соли т(КСlO3 ), кг

Массовая доля примесей ( ω) . %

01 02 03 04 05 06

17 21 19 20 18 22

120 99,8 105,6 98,7 102,3 101,3

3,45 2,64 1,68 0,75 2,15 3,62

5,0 4,5 6,2 10,0 7,5 8,0 20

6

Вари - Температура t , °С ант 16 23 15 20 18 21 17 24 19 25

07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Давление Р, Масса соли т(КСЮ3 ), кг кПа 99,6 100,5 104,4 97,6 103,5 99,75 102,8 98,95 100,7 99,24

4,15 0,45 1,25 2,65 0,68 1,56 0,05 1,34 2,56 0,86

Массовая доля примесей ( ω) , % 15,0 6,5 12,0 5,5 9,5 20,0 3,5 12,0 6,0 4,0

3. Эквивалент и физические величины, отнесенные к эквиваленту. Закон эквивалентов Варианты контрольных заданий для самостоятельного решения 3.1. Определите, какие частицы, веществ, участвующих в реакции, будут играть роль эквивалентов? Вычислите молярные массы эквивалента веществ, принимающих участие в реакции. Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Реакция А1203 + 3 H2S04 = A12(S04)3 + 3 Н20 А1(ОН)3 + 3 H2S04 = A1(HS04)3 + 3 Н20 Н2С204 + Са(ОН)2 = СаС204 + 2Н20 ВЮС1 + 2НС1 = BiCl3 + Н20 2 NaOH + Н3Р04 = Na2HP04 + 2 Н20 А10НС12 + НС1 = А1С13 + Н20 Fe2(S04)3 + 6 КОН = 2Fe(OH)3 + 3 K2S04 Са(НС03)2 + 2НС1 = СаС12 + 2 С02 + 2 Н20 2FeOHS04 + H2S04 = Fe2(S04)3 + 2 Н20 КОН + Н3РО4 = КН2Р04 + н2о Fe(OH)3 + 2НС1 = FeOHCl2 + 2 Н20 Fe203 + 6HNO3 = 2Fe(N03)3 + 3 Н20 Са3(Р04)2 + 3H2S04 = 2Н3Р04 + 3 CaS04 Са(ОН)2 + 2Н3Р04 = Са(Н2Р04)2 + 2 Н20 Р205 + 3 Са(ОН)2 = Са3(Р04)2 + 3 Н20 Bi(OH)2N03 + 2HN03 = Bi(N03)3 + 2 Н20

21

3.2. Массовая доля элемента X в его оксиде равна ω (х). Вычислите молярную массу эквивалента элемента X. Определите элемент, если его валентность равна п. Запишите формулу данного оксида. Вариант

Массовая доля ω (х),

Валентность элемента п

Вари- Массовая ант доля ω (х),

%

01 02 03 04 05 06 07 08

68,42 46,67 80,34 27,27 46,67 50,00 42,86 63,20

Валентность элемента п

%

3 4 2 4 2 4 2 4

09 10 11 12 13 14 15 16

77,46 30,43 52,94 86,62 92,83 74,19 62,20 43,66

2 4 3 4 2 1 6 5

3.3. При окислении металла массой m1 грамм образовался оксид металла массой, равной т2 грамм. Валентность металла в оксиде равна п. Чему равна молярная масса эквивалента металла и его оксида? Какой это металл? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Масса металла m1, г 2,25 4,30 1,96 4,45 5,48 4,46 5,51 6,75 3,82 2,46 3,48 6,75 2,93 4,68 4,25 7,84

Масса оксида m2, г 6,25 8,12 2,74 9,54 6,82 6,52 7,88 8,45 7,22 3,44 9,67 9,64 3,67 7,76 6,21 9,97

Валентность металла (n) 2 3 2 1 2 3 3 2 3 2 2 3 2 2 3 2

22

6

3.4. Массовая доля металла X в его хлориде равна ω (Х). Определите молярную массу эквивалента металла. Какой это металл, если его валентность равна n? Запишите реакцию образования этого хлорида. Вариант

Массовая доля (ω), % 44,1 01 36,1 02 64,9 03 20,2 04 25,3 05 39,3 06 32,8 07 11,27 08 3.6. Определите:

Валентность металла X п 2 2 3 3 2 1 3 2

Вари- Массовая ант доля ω (Х), % 25,5 09 48,0 10 61,3 11 66,2 12 75,26 13 25,3 14 73,9 15 45,28 16

Валентность металла X п 2 2 2 3 1 4 2 2

3.5. Какова молярная масса эквивалента металла, если при взаимодействии m грамм металла X с кислотой выделился водород объемом V дм3 ? Газ измерен при температуре t0 С и давлении Р Па. Вариант

Масса металла т(Ме), г 0,45 1,60 5,01 2,45 1500 0,171 0,449 0,467 0,77 1,08 0,34 5,62 0,38 1500 0,57 1,35

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

23

Объем водорода V(H2), дм3 0,282 2,292 2,910 1,06 540 0,299 0,526 0,174 0,48 0,438 0,599 1,215 0,218 1960 0,478 1,99

Температура t, °С

Давление Р, Па

20 10 12 18 17 0 3 20 25 17 0 24 18 17 8 7

97 325 102658 101425 99760 102400 94643 106658 99991 99325 98642 94643 101620 175370 102668 116054 85763

а) какой объем водорода выделится при взаимодействии металла X массой m грамм с кислотой при температуре t° С и давлении Р Па; б) какой объем кислорода потребуется для окисления такой же массы металла и при тех же условиях?

Вариант

Металл X Алюминий Кальций Никель Цинк Магний Стронций Марганец Литий Кадмий Бериллий Олово Алюминий Барий Магний Цинк Никель

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Масса металла т(Х), г 21 38 45 18 60 28 65 26 58 24 16 54 160 120 130 26

Темпера-тура t, °С 17 18 22 23 27 19 20 15 20 17 27 21 19 23 22 18

Давление Р , Па 99648 101660 102420 100720 99828 101325 99960 95548 102670 99875 101680 102400 102480 99996 98860 100960

3.7. Какую массу металла X необходимо взять для реакции с соляной кислотой, чтобы получить такой же объем водорода, какой был получен при взаимодействии m грамм металла Y с кислотой?

Вариант

Металл X

01 02 03 04 05

Цинк Никель Алюминий Хром Кальций

Масса металла Y m(У), г 20 26 18 56 42

Металл Y Алюминий Кальций Кадмий Магний Олово

24

6

Вариант

Металл X Марганец Натрий Магний Кальций Марганец Калий Железо Натрий Магний Олово Цинк

06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Масса металла Y m(У), г 36 112 104 10 16 40 12 60 48 84 112

Металл Y Бериллий Железо Хром Кобальт Натрий Хром Кальций Алюминий Цинк Магний Калий

3.8. Какую массу кислоты X, необходимо взять для нейтрализации гидроксида У массой m грамм? Вариант

Кислота X H2S04 H2Se04 H2P04 НС1 HI

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

HNO3 H2S04

CH3COOH HBr H2S04 H3PO4

HNO3 H2 SO4

НСlO4 H3PO4

H2SeO4

25

Гидроксид Y Al(OH)3 Fe(OH)3 Ca(OH)2 Mg(OH)2 Ni(OH)2 Mg(OH)2 Zn(OH)2 Pb(OH)2 Cd(OH)2 Sr(OH)2 KOH Co(OH)2 Be(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 Cr(OH)3

Масса гидроксида Y m(Y), г 56 82 111 87 138 174 297 121 48 96 112 36 86 185 342 136

3.9. При обработке медно-алюминиевого сплава массой, равной m грамм, избытком соляной кислоты выделился водород объемом V литров (газ измерен при нормальных условиях). Каков состав сплава? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08

Масса сплава m, г 10 12 10 20 20 10 15 20

Объем водорода V(H2), л 7,6 8,4 5,6 15,9 18,2 9,6 10,8 16,9

Вариант 09 10 11 12 13 14 15 16

Масса сплава m, г 10 15 20 10 15 10 20 20

Объем водорода V(H2), л 6,5 11,2 16,7 4,8 13,5 7,4 13,2 17,3

ЗЛО. Для растворения металла X массой m1 грамм потребовалось m2 грамм кислоты Y. Определите молярную массу эквивалента металла. Какой металл растворяли в кислоте, если валентность металла X равна n? Какой объем водорода выделился при этом (н. у.)? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Масса металла X m ,(Х), г 2,7 7,0 4,8 5,4 10,0 6,4 8,2 3,6 7,5 6,8 2,5 12,5 4,4 6,2 8,4 5,6

Кислота У

H2SO4

СН3СООН

НВг НС1 н3ро4 H2S04 НС1 H2SO4

H3P04

СН3СООН

H2S04 H2S04 CH3COOH

НС1 H2SO4

HC1

Валентность Масса кислоты Y m металла X 2(У), г 14,7 3 4,06 2 32,4 2 9,86 2 14,2 1 9,6 2 9,2 2 39,2 2 6,3 1 12,5 2 4,2 2 21,9 2 3,8 2 25,1 3 15,0 2 6,9 2

26

6

3.11. Определите массовую долю примесей в техническом сульфиде железа(П), если при взаимодействии m грамм сульфида с разбавленной серной кислотой выделилось V литров сероводорода при t° С и давлении Р кПа? Вариант

Масса ( FeS + примесь) m, г

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

10 12 8,4 15 7,6 20 16 25 5,6 14 6,5 16 22 10 7,5 24

Объем Температура t, Давление Р, кПа H 2 S V(H °С 2S), л 1,6 27 168,6 1,85 21 125,5 1,3 17 143,7 2,5 23 104,8 0,85 20 107,5 3,4 18 102,8 2,8 25 143,6 4,2 22 108,7 0,95 27 176,3 2,2 19 156,2 1,1 20 145,9 2,4 30 186,5 3,2 26 123,4 1,9 16 101,7 1,2 18 124,6 4,3 20 108,4

4. Растворы. Способы выражения состава растворов и их взаимные пересчеты Дисперсные системы. Основные характеристики дисперсных систем. Степень дисперсности. Классификация дисперсных систем. Гетерогенные и гомогенные дисперсные системы. Растворимость газов, жидкостей и твердых веществ в жидкостях. Насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы. Способы выражения состава растворов и их взаимные пересчеты. Приготовление растворов с заданной концентрацией. Варианты контрольных заданий для самостоятельного решения 4.1. Вычислите массу воды и вещества X, которые необходимо взять для приготовления раствора массой m грамм с массовой долей растворенного вещества равной ω (Х).

27

Вещество X

Вари-ант Масса раствора 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

т, г 250 120 340 260 450 300 550 760 240 850 420 500 750 350 640 440

Массовая доля ω (Х), % 5 10 6 20 8 15 12 4 9 14 16 13 20 15 8 5

Хлорид бария Сульфат натрия Хлорид железа(Ш) Гидроксид натрия Иодид калия Сульфат алюминия Карбонат натрия Гидрокарбонат натрия Нитрат серебра Ацетат натрия Фосфат натрия Сульфат цинка Нитрат магния Хлорид меди(П) Сульфит натрия Перманганат калия

4.2. Вычислите массу и количество вещества X, растворенного в растворе объемом V с массовой долей вещества X равной ω (Х) и плотностью раствора р. Вари-

Вещество X

Массовая

раствора доля ω (Х),

ант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

Объем

Гидроксид натрия Хлорид аммония Серная кислота Фосфорная кислота Гидроксид калия Сульфат алюминия Бромид калия Хлорид бария Уксусная кислота Нитрат серебра

V, мл 560 450 1200 650 1500 840 900 1400 750 225

% 50 8 26 40 14 20 40 4 35 20

Плотность раствора р, г/см3 1,525 1,071 1,186 1,254 1,128 1,225 1,374 1,034 1,044 1,194

28

6

Вещество X

Вариант

Объем

Массовая

раствора V, доля ω (Х), Карбонат натрия Соляная кислота Иодид калия Сульфат натрия Хлорид железа(Ш) Гидроксид аммония

11 12 13 14 15 16

мл 460 320 275 480 620 320

% 4 16 50 8 50 12

Плотность раствора р, г/см3 1,039 1,078 1,545 1,072 1,861 0,950

4.3. Какой объем (при нормальных условиях) газа X следует растворить в воде объемом V для того, чтобы получить раствор вещества X с массовой долей этого вещества, равной ω (X)? Вариант

Газ X

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Аммиак Сероводород Иодоводород Оксид серы(IV) Оксид углерода(IV) Хлороводород Бромоводород Аммиак Сероводород Иодоводород Оксид серы(IV) Оксид углерода(IV) Хлороводород Бромоводород Аммиак Оксид углерода(IV)

Объем воды V 1л 500 мл 1,2 л 600 мл 1л 1500 мл 800 мл 350 мл 2л 700 мл 3л 2,5 л 600 мл 1,5 л 500 мл 200 мл

Массовая доля ω (Х), % 8 2,5 10 1,5 2 25 12 10 3 15 2 2,5 30 20 12 6

4.4. Какую массу раствора сульфата металла X с массовой долей сульфата, равной ω [Mex(S04)y], можно приготовить из m грамм кристаллогидрата данного металла Mex(S04)y n Н20?

29

Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Массовая доля ω [ Mex(S04)y], % 15 3 10 20 7 25 8 16 12 6 14 10 22 18 20 4

Масса ω [Mex(S04)ynH20], г 300 500 450 280 350 400 550 600 750 800 200 650 700 480 900 250

Вещество Mex(S04)y п Н20 MnSО4 5Н2О MgSО4 7Н2О Na2SО4 10Н2О FeSО4 7Н2О CuSО4 5Н2О ZnSО4 7Н2О CdSО4 6Н2О NiSО4 7Н2О BeSО4 4Н2О A12(SО4)3 18Н2О Fe2(SО4)3 9Н2О CoSО4 7Н2О Cr2(SО4)3 12Н2О MnSО4 5Н2О MgSО4 6Н2О Ga2(SО4)3 18Н2О

4.5. Вычислите объем воды, который необходимо взять для приготовления раствора вещества X с массовой долей равной ω (Х), если количество вещества X равно Y моль ( v(X)= Y моль). Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

Вещество X Нитрат серебра Сульфат меди(П) Серная кислота Гидроксид натрия Фосфорная кислота Хлорид цинка Сульфат калия Хлорид аммония Сульфат алюминия Фосфат натрия

Массовая доля ω (Х), % 10 15 50 30 25 20 22 16 12 10

Количество вещества X v(X), моль 1,5 2,3 3,6 4,4 5,6 1,8 6,8 2,6 3,5 4,7

30

6

Вещество X

Вариант

Массовая доля ω (Х), %

Иодид калия Перманганат калия Дихромат натрия Нитрат свинца(П) Гидроксид бария Ацетат свинца(П)

11 12 13 14 15 16

18 5 15 14 25 20

Количество вещества X v(X), моль 5,2 0,9 2,7 6,5 2,6 5,8

4.6. Определите массу растворенного вещества X, содержащегося в растворе объемом V с молярной концентрацией, равной С(Х) или моляр-ной концентрацией эквивалента - C(l/z*X). ВариОбъем ант раствора

Вещество X

V, л

0,6 1,5 2,0 0,4 0,6 3,0 2,5 0,3 2.2 0,75 1,2 5,0 1,5 2,5 0,4 3,5

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Сульфат железа(П) Нитрат свинца(П) Хлорид хрома(Ш) Фосфат натрия Хлорат калия Карбонат натрия Хромат калия Сульфид натрия Нитрат бария Силикат натрия Гидрокарбонат кальция Гидроксид бария Дихромат калия Тетраборат натрия Гипохлорит натрия Сульфат аммония

Концентрация С(Х), C(l/z*X), моль/л моль/л 1,5 0,5 0,25 2,0 2,0 0,2 0,5 0,25 1,5 0,4 0,75 1,5 2,5 0,8 1,25 2,5

4.7. Какой объем раствора с молярной концентрацией, равной С(Х) [или молярной концентрацией эквивалента C(l/z*X)] можно приготовить из m грамм вещества X?

31

Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Вещество X Фосфорная кислота Гидроксид бария Карбонат натрия Сульфат аммония Нитрат бария Хлорид кальция Сульфат натрия Бромид калия Сульфат железа(Ш) Дихромат калия Сульфат хрома(Ш) Перманганат калия Фосфат натрия Хлорид аммония Сульфит натрия Нитрат кальция

Масса m(Х), г 392 148 318 216 486 555 710 357 446 282 374 316 82 428 315 410

Концентрация С(Х), C(l/z* X), моль/л моль/л 0,3 0,5 0,25 1,5 0,5 0,25 1,5 2,0 0,4 0,3 2,0 0,5 2,5 3,0 0,4 2,5

4.8. Имеется раствор вещества X с массовой долей, равной ω (Х), и плотностью р. Определите какова молярная концентрация, молярная концен трация эквивалента, моляльность и титр данного раствора? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09

Вещество X Уксусная кислота Фосфорная кислота Гидроксид калия Серная кислота Нитрат натрия Карбонат натрия Хлорид кальция Иодид калия Хлорид железа(Ш)

Массовая доля (ω), % 18 60 22 35 45 12 14 50 48

Плотность раствора 1,024 1,426 1,206 1,260 1,368 1,120 1,120 1,220 1,549

32

6

Вещество X

Массовая

Плотность

ант

доля ω (Х),

раствора р, г/

10 11 12 13 14 15 16

% 20 26 40 40 50 20 8

Вари-

Хлорид бария Фосфорная кислота Азотная кислота Карбонат калия Сульфат аммония Хлорная кислота Хлорид цинка

см3 1,203 1,153 1,246 1,414 1,282 1,130 1,071

4.9. В лаборатории находится раствор вещества X с молярной концентрацией, равной С(Х) моль/л, и плотностью раствора, равной р. Вычислите молярную концентрацию эквивалента, моляльность и массовую долю вещества данного раствора. Вари-ант

Вещество X

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Карбонат калия Нитрат аммония Фосфорная кислота Гидроксид калия Сульфат аммония Нитрат натрия Хлорид натрия Азотная кислота Карбонат натрия Серная кислота Гидроксид натрия Уксусная кислота Хлорная кислота Нитрат калия Хлорид калия Сульфат натрия

33

Молярная концентрация С(Х), моль/л 2,58 2,70 1,41 5,60 4,85 6,20 3,05 4,0 1,45 2,86 8,75 6,67 4,0 2,0 2,7 1,30

Плотность раствора p, г/см3 1,276 1,083 1,070 1,240 1,282 1,317 1,116 1,130 1,140 1,202 1,380 1,049 1,230 1,118 1,118 1,151

4.10. Сколько грамм раствора вещества X с массовой долей ω1 (X) следует добавить к раствору этого же вещества массой т2 грамм с массовой до-лей ω 2(Х) для того, чтобы получить раствор с массовой долей равной ω 3(Х)? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Вещество X

HN03 H2S04

Н3РО4 NaCl НС1 КОН H2so4

Массовая доля вещества X Масса ω1,(Х), ω 2 (Х), раствора ω 3 (Х), % % m2, г % 600 32 80 64 700 40 10 19 250 50 15 30 400 16 40 25 150 36 5 10 300 . 15 38 25 500 84 18 40 350 450 200 800 1000 750 250 500 650

K2SO4

NaN03

H3PO4

HC1 NaOH

CuSO4

Na2C03

H2SO4 KC1

22 5 10 32 12 45 6 94 45

42 36 45 10 30 8 40 10 5

30 15 20 18 20 15 20 50 25

4.11. К раствору вещества X объемом Vi с молярной концентрацией C1(X) [ или с молярной концентрацией эквивалента C1(l/z*X) ] прибавили раствор этого же вещества X объемом V2 с массовой долей ω2(Х)5 плотностью р2. Определите молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента полученного раствора. Вари-- Вещество ант X 01 02 03 04 05

Н3РО4 КОН (NH4)2S04 НС1 Na2COs

Концентрация С1(Х) C1(1/Z*X) моль/л моль/л 2л 0,5 600 мл 2,2 800 мл 2,0 1,4 л 0,6 1,5 л 0,5

Объем V,

Объем ω 2(Х), P 2, г/см % v2 0,5 л 1,4 л 1,2 л 500 мл 1,0 л

9 12 43 20 18

1,05 1,10 1,25 1,10 1,19

34

Вари-- Вещество ант X 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

H2SO4 СН3СООН

HN03 NH4C1 AgN03 NaOH Ва(ОН)2 Na2B407 HBr ВаС12 CuS04

Объем

500 мл 200 мл 2,5 л 800 мл 300 мл 1,2 л 600 мл 400 мл 1,5 л 200 мл 2,0 л

Концентрация С,(Х) C,(l/z*X) моль/л моль/л 2,5 1,0 3,0 0,5 0,25 2,0 0,5 1,5 3,5 1,0 2,5

Объем ω 2(Х), v2 %

p2, г/см3

500 мл 300 мл 1,5 л 700 мл 200 мл 300 мл 1,4 л 400 мл 1,0 л 200 мл 0,5 л

1,04 1,07 1,33 1,075 1,56 1,43 1,04 1,02 1,073 1,061 1,107

6 60 36 27 68 40 7 3 10 8 10

4.12. Определите, какое количество вещества X (моль) необходимо добавить к раствору этого вещества объемом, равным V1 см3, с массовой долей ω1 (Х) и плотностью раствора p1 , чтобы получить раствор с массовой долей растворенного вещества равной ω 2?

Вари-ант

Вещество X

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13

Хлорид аммония Гидроксид калия Сульфат алюминия Хлорид натрия Бромид калия Сульфит натрия Нитрат свинца(П) Дихромат калия Хлорид бария Сульфат кадмия Нитрат серебра Иодид калия Карбонат натрия

35

Объем р- Массо- Плотность Массовая доля вая доля раствора ра V1, 3 3 Р1 г/см ω2(Х), % ω1(X), % см 300 8 1,040 20 150 12 1,109 35 200 20 1,226 40 175 4,5 1,029 20 400 40 1,374 55 225 8 1,075 18 275 10 1,096 25 350 6 1,043 15 450 4 1,034 26 500 6 1,057 20 320 20 1,194 35 600 24 1,202 40 800 14 1,145 25

Вари-- Вещество X ант 14 15 16

Фосфат натрия Силикат натрия Сульфат меди(П)

Объем р - Массо- Плотность Массовая доля р а V1, вая доля раствора Рь 3 3 ω2(Х), % ω1 (X), % см г/см 550 22 1,241 45 700 18 1,190 36 400 16 1,180 34

4.13. Вычислите, какой объём раствора вещества X с массовой долей, равной ω1 (X), и плотностью p1 необходим для приготовления раствора этого же вещества X объёмом, равным V2, с массовой долей, равной ω2(Х), и плотностью p2 Вариант

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Вещество X

NaOH H3PO4 H2 SO4 НС1 HNO3 КОН H2S04 NaOH НС1 КС1 H3PO4 NaCl H2S04 КOH КС1 NaOH

Объём Массовая ПлотМассовая Плотность раствора ность доля доля ω1 раствора v2 (X), % ω2(Х), % раствора p1 г/см3 Р2, г/см3 60 1,643 1,5 л 10 1,115 50 1,335 600 мл 5 1,025 76 1,687 200 мл 15 1,105 32 1,163 2л 10 1,049 72 1,429 1,2 л 8 1,044 36 1,358 0,5 л 12 1,100 64 1,547 5,0 л 20 1,143 56 1,601 600 мл 12 1,137 28 1,142 3,5 л 5 1,024 24 1,162 800 мл 7 1,043 40 1,254 0,4 л 10 1,053 26 1,197 2,0 л 9 1,063 90 1,819 400 мл 14 1,098 48 1,511 1,5 л 10 1,082 20 1,133 3,0 л 5 1,030 40 1,430 500 мл 8 1,087

4.14. Вычислите, какой объём раствора вещества X с массовой долей, равной ω1 (X), и плотностью p1 необходимо взять для приготовления раствоpa

этого же вещества объёмом V2 с молярной концентрацией С2(Х) или молярной концентрацией эквивалента C2(l/z*X). Вари- Вещестант во X

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

HN03 НС1 NaOH H3PO4 КОН HN03 NaCl H2SO4

HN03 H3PO4 KOH H2so4 НС1 H3PO4 NaOH

H3PO4

Массовая доля ω1 (X), % 27 30 30 35 47 50 26 84 60 50 40 70 35 40 50 30

Плотность раствора P1, г/см3

Объём раствора v2

1,165 1,149 1,328 1,216 1,498 1,316 1,197 1,776 1,366 1,335 1,395 1,611 1,174 1,254 1,525 1,180

400 мл 600 мл 3,0 л 250 мл 1500 мл 300 мл 2,5 л 500 мл 1,5 л 750 мл 1200 мл 5л 800 мл 4л 450 мл 400 мл

Концентрация С2(Х), C2(l/z* X), моль/л моль/л 1,5 1,5 2,0 2,0 2,5 2,5 0,5 0,25 0,75 1,5 1,5 2,5 0,75 3,0 1,75 6,0

4.15. Для проведения титрования необходимо приготовить раствор вещества X объёмом V1. Титр этого раствора должен быть Т г/см3 . Какой объём раствора вещества X с массовой долей ω2(Х) и плотностью р2 необходимо взять для приготовления раствора, используемого для титрования? Вари- Вещество X ант 01 02 03 04 05

37

КМn04 НС1 NaOH HNO3

КОН

Объём Титр Массовая раствора Т раствора доля ω1(Х), V1, л г/см3 % 0,0054 3,0 5 0,018 1,5 36 0,004 2,5 20 0,032 2,0 57 0,028 5,0 40

Плотность раствора p2 г/см3 1,025 1,225 1,230 1,471 1,410

Вари- Вещество X ант 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

K2Cr207 НС1 КМn04 NaOH НС1 KI K2Cr207 КОН KI НС1 NaOH

Титр раствора Т г/см3

Объём раствора V1, л

Массовая доля ω2(Х), %

0,0025 0,054 0,0016 0,008 0,004 0,017 0,0049 0,056 0,034 0,036 0,012

0,5 1,0 0,3 4,0 2,0 0,5 0,2 0,4 0,3 1,5 2,0

10 26 8 30 20 15 10 37 18 26 40

Плотность раствора Р2,

г/см3 1,036 1,135 1,031 1,332 1,098 1,031 1,028 1,370 1,035 1,190 1,438

4 .16. Определите массовую долю и моляльность вещества X в насыщенном при 20 °С растворе, если коэффициент растворимости этого вещества равен ks . Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12

Вещество X Нитрат свинца(П) Сульфат магния Сульфат калия Нитрат калия Хлорид бария Гидроксид кальция Хлорид аммония Карбонат натрия Дихромат калия Нитрат натрия Хлорид натрия Сульфат меди(П)

Коэффициент растворимости (ks) г/100 г Н20 52,2 35,1 11,1 31,6 36,2 0,165 37,3 21,5 12,48 87,6 35,9 20,5

Вари-ант

13 14 15 16

Вещество X

Коэффициент растворимости (ks) г/100г Н2О 0,79 6,6 26,5 45,9

Сульфат серебра(I) Хлорид ртути(II) Сульфат железа(II) Хлорид алюминия

4.17. При температуре t С массовая доля насыщенного водного раствора соли X равна ω(Х). Определите коэффициент растворимости этой соли при данной температуре. Вариант

Соль X

Температура, (t),

°с

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Хлорат калия Сульфат меди(П) Нитрат калия Сульфат калия Нитрат натрия Нитрат серебра(1) Бромид калия Хлорид аммония Хлорид бария Дихромат калия Сульфат калия Хлорид натрия Нитрат свинца(П) Нитрат бария Бромид калия Сульфат магния

70 50 20 30 40 30 20 30 30 60 80 50 60 50 40 20

Массовая доля ω(Х), % 23,2 25,2 24,0 28,4 57,2 75,0 39,5 29,3 27,9 31,3 17,6 26,9 46,8 14,6 47,7 30,8

4.18. Какая масса вещества X выделится из раствора массой m г, насыщенного при температуре t1° С и охлажденного до температуры t2° С , если растворимость вещества X при этих температурах соответственно равна kS1 и ks2? Определите выход перекристаллизованной соли.

39

Вари- Вещество X Масса Температура раствора m ант ti, 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Ba(NO3)2 K2Cr2O7 NaCl CuSO4 BaCl2 KNO3 K2SO4 MgSO4 NaNO3 Pb(NO3)2 KBr NH4NO3 KC1 NH4C1

AgNO3 CuCl2

1,36 кг 560 г 2,5 кг 340 г 1,585 кг 650 г 3,65 кг 250 г 1450 г 2,85 кг 440 г 800 г 5,4 кг 700 г 550 г 1,45 кг

80 70 90 60 80 . 90 50 70 80

10 20 10

0 20

30 10 10 20

100

0

80

10 20 10 10 20 20

100

80 60 80 60

Растворимость ks2, ksi, г/100 г Н20 27,0 7,0 56,2 12,5 39,0 35,8 39,5 14,3 52,2 36,2 204,9 46,0 16,55 7,18 59,2 30,4 149 87,6 127,3 36,4 95,0 59,5 871,0 192,0 51,1 31,0 55,2 33,3 669 222 87,6 72,7

4.19. Для перекристаллизации был взят кристаллогидрат X, массой m , в котором массовая доля примеси составляет ω(примесь) %. Какая масса чистого кристаллогидрата должна быть получена при охлаждении раствора до температуры t1= 10 °С, если исходный насыщенный раствор был получен при температуре t2 °С? Коэффициент растворимости соли X при указанных температурах равен соответственно ks1 и ks2 (в г безводного вещества на 100 г воды). Вариант

Кристаллогидрат X

Масса, Массовая доля примеси m , г ω(примеси),

Температура t2, °С

Коэффициент растворимости ks2, ks1 г/ 100 г Н20

%

01 02 03 04 05

MgSO4 6Н2O NiSO4 7Н2O CuSO4 5Н2O FeSO4 7Н2O А1С13 6Н2O

900 450 1200 800 500

3 4 2 5 2,5

100 70 100 50 100

42,3 32,8 17,4 20,5 44,9

73,9 61,4 75,4 48,6 49,0

Вари- Кристаллогидрат Масса, Массовая доля приm, X ант меси ω(при г меси),

Температура t2, °С

%

06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

FeCl2 4Н2O Na3PO4 12Н2O A1(NO3)3 9Н2O ВаВг2 2Н2O BeSO4 4Н2O Ca(NO3)24H2O CuCl2 2Н2O MgCl2 6Н2O NiBr2 ЗН2O MgBr2 6Н2O Mg(NO3)26H2O

250 600 350 400 1500 760 1000 550 1400 650 2000

2 5 3 4 6 2 5 3 4 5 6

80 100 60 100 60 40 100 100 80 100 80

Коэффициент растворимости ksi г/ 100 г Н20 64,5 4,1 67,0 101,0 35,8 115,3 70,2 53,5 122,3 94,5 68,7

100,0 108,0 108,0 149,0 55,5 196,0 110,0 73,0 153,8 120,2 106,2

4.20. Какой объем кислоты ( серной или фосфорной ) с молярной концентрацией эквивалента равной Ci(l/z*K-Tы) необходим для нейтрализации раствора гидроксида Ме(ОН)х объемом V2 и молярной концентрацией, равной С2[Ме(ОН)х] ? Вари-- Молярная конценант трация эквивалента кислоты H2SO4

Гидроксид Ме(ОН)х

Н3РО4

моль/л

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11

41

Л

2,0 2,0 1,5 2,5 3,6 4,5 2,8 3,4 4,3 1,6 1,8

Объем Молярная раствора концентрация гидрогидроксида ксида С2[Ме(ОН)х], моль/л v2,

Гидроксид бария Гидроксид калия Гидроксид кальция Гидроксид натрия Гидроксид стронция Гидроксид натрия Гидроксид кальция Гидроксид бария Гидроксид стронция Гидроксид калия Гидроксид натрия

0,4 1,5 2,5 0,6 4,5 1,8 0,8 1,4 3,5 4,2 2,8

1,5 0,4 0,6 2,0 2,5 3,8 1,3 2,0 2,4 0,8 1,6

Вари-- Молярная конценант трация эквивалента кислоты H2SO4

Гидроксид Ме(ОН)х

Н3Р04

моль/л

12 13 14 15 16

9,0 5,6 6,3 4,8 12,0

Гидроксид бария Гидроксид калия Гидроксид стронция Гидроксид натрия Гидроксид бария

Объем Молярная раствора концентрация гидрогидроксида ксида С2[Ме(ОН)х], моль/л v2, л 2,5 2,0 1,4 0,5 0,3 1,5 0,2 0,5

2,5 1,6

4.21. Какой объем серной кислоты с массовой долей, равной ω1(H2S04),

и

плотностью p1 необходим для нейтрализации гидроксида Ме(ОН)х массой т2 грамм? Массовая Варидоля ант ω1,(H2S04),

Плотность раствора P1 , г/см3

%

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

16 50 22 20 60 18 30 45 28 26 14 24 70 55 40 10

1,109 1,395 1,155 1,139 1,498 1,124 1,219 1,348 1,202 1,186 1,095 1,170 1,611 1,445 1,303 1,066

Гидроксид Ме(ОН)х Гидроксид алюминия Гидроксид железа(Ш) Гидроксид цинка Гидроксид кальция Гидроксид хрома(Ш) Гидроксид кобальта(II) Гидроксид кадмия Гидроксид бария Гидроксид железа(II) Гидроксид натрия Гидроксид никеля(П) Гидроксид меди(II) Гидроксид олова(П) Гидроксид железа(Ш) Гидроксид свинца(П) Гидроксид стронция

Масса гидроксида m2 [ Ме(ОН)х1, г 120 48,2 8,4 38,4 45,6 16,8 24,7 34,2 54,6 140 65 33,2 60,6 78,5 146 8,4

4.22. Какой объем раствора гидроксида натрия с массовой долей, равной 30 %, плотностью 1,328 г/см3 необходимо взять для нейтрализации раствора кислоты X объемом, равным V, с молярной концентрацией кислоты С(Х)? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Кислота X Хлороводородная Фосфорная Азотная Серная Хромовая Уксусная Бромоводородная Селеновая Йодоводородная Хлорная Муравьиная Хлорноватистая Азотистая Марганцовая Сероводородная Хлорноватая

Объем раствора кислоты 1,5 л 300 мл 1,2 л 650 мл 50 мл 300 мл 2,4 л 40 мл 1,65 л 150 мл 250 мл 400 мл 60 мл 750 мл 1,8 л 86 мл

Молярная концентрация кислоты С(Х), моль/л 5,5 0,6 3,5 0,75 0,3 6,0 3,5 2,5 4,6 0,5 4,0 1,2 2,2 1,5 2,6 2,1

4.23. Какой объем газа (при н. у.) может выделиться при взаимодейст-вии металла X (взятого в избытке) с раствором кислоты. Объем раствора Ки-слоты равен V мл. Кислота имеет определенную концентрацию или массо-вую долю. Вариант

Металл X

01 02 03 04 05 06 07 08

медь алюминий магний цинк свинец кальций натрий кадмий

43

Объем раствора кислоты V, мл 150 50 240 40 100 250 125 60

Концентрация или массовая доля кислоты ω(HN03) = 10%, р = 1,054г/мл C(H2S04) = 1,2 моль/л С(1/3Н3Р04) = 1,5 моль/л ω (H2S04) = 96 %, р = 1,836 г/мл ω (СН3СООН) = 50 %, р = 1,058 C(H2S04) = 0,5 моль/л ω (Н3Р04) = 60 %, р =1,426 г/мл C(H2S04) = 2,0 моль/л

Вариант

Металл X

09 10 11 12 13 14 15 16

цинк железо никель медь свинец железо серебро кобальт

Объем раствора кислоты V , мл 350 1500 70 30 140 85 100 40

Концентрация или массовая доля кислоты С(НС1) = 3,5 моль/л ω (H2SO4) = 20 %, р = 1,139 г/мл ω (HNO3) = 16 %, р = 1,090 г/мл ω (H2SO4) = 90 % , р = 1,814 г/мл C(HNO3)= 1,0 моль/л ω (HNO3) = 10 % , р = 1,054 г/мл C(HNO3)= 10 моль/л C(H2SO4) = 0,8 моль/л

4.24. При взаимодействии металла X с кислотой Y выделился газ объемом, равным V л. Газ измерен при нормальных условиях. Какая масса металла вступила в реакцию с кислотой, и какой объем кислоты пошел на эту реакцию? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Объем газа V,л 11,2 22,4 5,6 16,8 33,6 1,12 11,2 2,24 3,36 6,72 22,4 7,84 2,24 5,6 11,2 4,48

Металл Кальций Железо Медь Кадмий Магний Железо Серебро Медь Алюминий Магний Кадмий Кобальт Никель Медь Железо Свинец

Концентрация или массовая доля кислоты C(1/2 H2SO4) = 2,5 моль/л ω (НС1) = 16 %, р = 1,078 г/мл ω (HNO3) = 12 %, р = 1,066 г/мл C(H2SO4) = 2,0 моль/ С(НС1) = 4,0 моль/л C(HNO3) = 2,0 моль/л C(HNO3)= 12 моль/л ω (HNO3) = 65 %, р = 1,391 г/мл C(l/2 H2SO4) = 3,0 моль/л С(1/3 Н3РO4) = 6,0 моль/л C(H2SO4) = 2,5 моль/л С(НС1) = 3,5 моль/л ω (HNO3) = 10 % , р = 1,054 г/мл ω (H2SO4) = 94 %, р = 1,831 г/мл ω (НС1) = 30 % , р = 1,149 г/мл ω (НNO3) = 18 % , р = 1,103 г/мл

4.25. Какая масса гидроксида Ме(ОН)х может быть нейтрализована раствором кислоты НА объемом, равным V, с массовой долей кислоты, равной ω(НА), и плотностью раствора, равной р? Какая масса соли при этом может быть получена?

Вари- Кислота ант НА

НС1

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Н3РО4

H2S04 HN03

НС1 Н3РО4 H2SO4 HNО3

НС1

Н3РО4 H2SO4 HNО3

HC1

Н3РО4

H2S04 HNО3

Объем раствора кислоты V, мл 50 340 200 150 300 185 60 500 450 100 350 400 80 600 250 700

Плотность раствора ω (НА), % кислоты г/мл

Гидроксид Ме(ОН)х

20 40 25 30 15 20 60 50 25 30 15 24 18 50 44 36

Сr(ОН)3 NaOH Mg(OH)2 Fe(OH)3 Ni(OH)2 Ca(OH)2 Cd(OH)2 А1(ОН)3 Co(OH)2 КОН Cu(OH)2 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Ba(OH)2 Mn(OH)2 Pb(OH)2

Массовая ДОЛЯ

1,098 1,254 1,178 1,180 1,073 1,113 1,498 1,310 1,124 1,180 1,102 1,145 1,083 1,335 1,342 1,225

5. Жесткость воды. Определение жесткости воды и ее умягче-ние Варианты контрольных заданий для самостоятельного решения 5.1. В воде объемом, равным V л, содержатся соли кальция и магния массой m грамм. Определите общую, временную и постоянную жесткость этой воды. Вариант 01 02 03 04

45

Объем воды V,л 100 300 250 50

СаСl2 MgCl2

Масса солей, г MgSO4 Ca(NO3)2 Ca(HCO3)2

10,1

7,2

24,6 3,6

6,6 35,6

34,5 3,56

20,4 24,6

20,25 39,9 8,5

Mg(HCO3)2

10,95 32,85 3,65

Объем Вариводы ант V,л 150 05 10 06 500 07 5 08 400 09 200 10 20 11 3 12 350 13 15 14 25 15 75 16

СаС12 MgCl2 18,5 1,72

Масса солей, г MgSO4 Ca(NO3)2 Ca(HCO3)2 13,4 0,84

54,6 0,42 18,9

30,4 14,25

0,22 24,94 2,52 0,83 4,63

16 61,5

0,75 28,6 0,81 0,34 32,64 1,26 2,1

2,02 89,1 0,45

42,64 2,64 45,92 3,075 8,61

42,6 1,8 0,195 2,19 1,82 9,72

Mg(HCO3)2 25,2 0,584 76,8 0,44 52,56 37,26 1,75 0,197 38,33 2,19 4,38

5.2 Жесткость воды равна X моль/л. Какую массу соли Y необходимо

доьавить к воде обьемом V м3 , чтобы устранить эту жесткость?

Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

Жесткость воды, моль/л 3.6 4,5 5,2 3,5 4,8 3,7 6,1 4,4 3,5 4,6 5,2 3,3 4,2 3,9 5,4 6,7

Соль Y

Объем воды, V, м3

Na2C03 Na3P04

10

Na2B407 K2C03 К3РО4

Na2C03 Na2B407 K3PO4

к2со3 Na2C03 Na2B407 Na3P04 Na2C03 K3PO4

Na2B407 Na2C03

2,0

5,5 3,0 4,0 1,5 3,5 2,5 1,0 5,0 15 20 2,8 10 1,5 3,0

5.3. Чему равна жесткость воды, если массовая доля соли X в этом растворе, равна ω(X). Плотность раствора можно считать равной 1г/см3? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08

Соль X СаС12 Mg(HCO3)2 CaSO4 Mg(NO3)2 Са(СН3СОО)2 MgBr2 Са(ОН)2 CaBr2

Массовая ВариСоль X доля ω (Х), ант % 0,5 MgSO4 09 2,5 Ca(NO3)2 10 1,0 Ca(HCO3)2 11 3,0 Mg(CH3COO)2 12 0,8 MgCl2 13 2,0 Cal2 14 0,3 Mgl2 15 1,5 Mg(HCOO)2 16

Массовая доля ω (Х), % 2,0 1,5 0,6 2,5 1,0 1,8 1,25 0,5

5.4. К воде объемом V для устранения жесткости добавили m1 г карбоната натрия или m2 г фосфата натрия и m3 г гидроксида кальция. Какова временная, постоянная и общая жесткость этой воды?

Вариант Объем воды V 100 л 01 2,0 м3 02 200 л 03 2,5 м3 04 3,0 м 3 05 0,8 м3 06 500 л 07 1,5 м3 08 800 л 09 0,45 м3 10 3,5 м3 11 300 л 12 2,8 м3 13 4,0 м3 14 650 л 15 10м3 16

47

m1(Na2C03)

Масса, г m2(Na3P04) 17,4

238 37,1 574 398 148 121 358 138 108 918 41,3 339 636 120,6 1650

m3(Ca(OH)2) 5,1 192,4 16,3 92,5 133,2 38,5 29,6 133,2 62,2 20 324 19,98 155,4 148 48,1 370

5.5. При определении общей жесткости воды на титрование воды объемом V мл израсходовано V1 мл раствора трилона Б с молярной концентрацией эквивалента, равной С1(1/г*трилона Б) моль/л. А на титрование такого же объема воды для определения временной жесткости воды пошло V2 мл раствора соляной кислоты с молярной концентрацией, равной С2(НС1) моль/л. Чему равна общая, временная и постоянная жесткость воды? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

воды V, мл 100 250 200 150 100 200 250 50 100 400 250 200 100 150 250 100

Объем, мл Концентрация, моль/л трилона Б соляной ки- Ci(l/z*Tpn-лона С2(НС1), V1, мл слоты V2, мл Б) 4,0 16,0 0,10 0,025 20,0 5,0 0,05 0,01 24,9 1,4 0,045 0,05 11,2 15,7. 0,06 0,02 11,4 6,0 0,055 0,05 7,2 5,0 0,15 0,10 28,2 12,0 0,054 0,05 10,7 17,5 0,035 0,01 2,8 1,3 0,15 0,15 40,0 5,0 0,048 0,20 5,5 1,6 0,50 0,25 24,0 3,3 0,055 0,15 7,2 12,5 0,05 0,02 28,2 21,6 0,025 0,025 16,0 7,0 0,10 0,10 17,4 17,5 0,047 0,02

5.6. Жесткость воды равна X ммоль/л. Какой объём раствора соды с массовой долей, равной ω(Na2CO3), и плотностью р необходимо прибавить к воде объёмом V для устранения этой жесткости? Вариант 01 02 03 04 05 06 07 08

Жесткость воды, ммоль/л 4,67 5,26 3,75 6,54 4,35 2,86 4,29 3,85

Объем воды 2,5 м3 200 л 3,0 м3 500 л 1,5 м3 10л 50 л 1,0 м3

Массовая доля ω (Na2CO3), % 15 14 20 16 15 16 10 12

Плотность р, г/см3 1,16 1,15 1,19 1,17 1,14 1,17 1,09 1,11

Вариант 09 10 11 12 13 14 15 16

Жесткость воды, ммоль/л 7,05 5,32 2,76 4,17 3,34 4,64 2,89 5,05

Объем воды 100 л 2м3 300 л 3,5 м3 250 л 5,0 м3 150 л 1,5 м3

Массовая доля ω (Na2C03), % 15 20 16 20 12 16 15 10

Плотность р, г/см3 1,16 1,19 1,17 1,19 1,11 1,17 1,16 1,11

5.7. Жесткая вода содержит ряд солей, обуславливающих жесткость воды. Массовые доли солей в растворе равны ω (Х). Какую массу гидроксида кальция и соды надо добавить к воде объёмом V для устранения карбонатной и некарбонатной жесткости? Плотность воды принять равной единице. Вариант

Объем воды

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16

1 м3 500 л 2,5 м3 600 л 1,5 м3 Юм3 2м3 100 л Зм3 5м3 600 л 3,5 м3 1,5 м3 200 л 20 м3 15 м3

49

Са(НС03)2 0,005 0,01 0,005 0,04 0,015 0,02 0,04 0,01 0,015

Массовая доля соли X Mg(HC03)2 СаС12 MgCl2 ω ( X), % 0,01 0, 02 0,004 0.03 0,04 0,025 0,03 0, 05 0,01 0,01 0,02 0,05 0,04 0,06 0,015 0,045 0.03 0,03 0,01 0,04 0,02 0,025 0,05

CaS04 MgSQ4 0,025 0,015 0,05 0,01 0,015 0,025 0,035 0,025 0,035 0,04 0,035 0,025 0,025 0,015 0,03 0,025

ПРИЛОЖЕНИЯ Таблица 1. Некоторые единицы Международной системы (Си) Величина

Единицы Название Обозначение

Основные единицы

Длина Масса Время Сила электрического тока Температура Количество вещества

Метр Килограмм Секунда Ампер Кельвин Моль

м кг с А К моль

Производные единицы

Объем Плотность Сила, вес Давление Энергия, работа, количество теплоты Мощность Количество электричества Электрическое напряжение, Электродный потенциал, электродвижущая сила

Кубический метр Килограмм на кубический метр Ньютон Паскаль Джоуль Ватт Кулон Вольт

м3 кг/м3 н Па Дж Вт Кл В

Таблица 2. Множители и приставки для дольных и кратных единиц Множитель 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12

Приставка деци санти МИЛЛИ

микро нано пико

Обозначение д с м мк н п

Множитель 10 102 103 106 109 1012

Приставка дека гекто кило мега гига тера

Обозначение да г к М Г Т

Таблица 3. Массовые доли кислот и щелочей в водных растворах ____________________ и их плотности при 20 °С _______________ Массовая H2S04 доля, % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 92 94 96 98 100

51

1,005 1,012 1,018 1,025 1,032 1,039 1,045 1,052 1,059 1,066 1,080 1,095 1,109 1,124 1,139 1,156 1,170 1,186 1,202 1,219 1,260 1,303 1,348 1,395 1,445 1,498 1,553 1,611 1,669 1,727 1,779 1,814 1,824 1,831 1,836 1,836 1,831

г/см3 Н3РО4 СН3СОО NaOH

Плотность растворов, НС1 HNO3

КОН

NH4OH

1,007 1,017 1,026 1,035 1,044 1,053 1,062 1,072 1,081 1,090 1,109 1,128 1,148 1,167 1,186 1,206 1,226 1,247 1,267 1,288 1,341 1,396 1,452 1,511

0,994 0,990 0,985 0,981 0,977 0,973 0,969 0,965 0,961 0,958 0,950 0,943 0,936 0,930 0,923 0,916 0,910 0,904 0,898 0,892

Н 1,003 1,008 1,013 1,018 1,023 1,028 1,033 1,038 1,043 1,047 1,057 1,068 1,078 1,088 1,098 1,108 1,119 1,129 1,139 1,149 1,174 1,198

1,004 1,009 1,015 1,020 1,026 1,031 1,037 1,043 1,049 1,054 1,066 1,078 1,090 1,103 1,115 1,128 1,140 1,153 1,167 1,180 1,214 1,246 1,278 1,310 1,339 1,367 1,391 1,413 1,434 1,452 1,469 1,483 1,487 1,491 1,495 1,501 1,513

1,004 1,009 1,015 1,020 1,026 1,031 1,037 1,042 1,048 1,053 1,065 1,076 1,088 1,101 1,113 1,126 1,140 1,153 1,167 1,181 1,216 1,254 1,293 1,335 1,379 1,426 1,476 1,526 1,579 1,633 1,689 1,746 1,770 1,794 1,819 1,844 1,870

1,000 1,001 1,003 1,004 1,006 1,007 1,008 1,010 1,011 1,013 1,015 1,018 1,021 1,024 1,026 1,029 1,031 1,034 1,036 1,038 1,044 1,049 1,053 1,058 1,061 1,064 1,067 1,069 1,070 1,070 1,069 1,066 1,064 1,062 1,059 1,055 1,050

1,010 1,021 1,032 1.043 1,054 1,065 1,076 1,087 1,098 1,109 1,131 1,153 1,175 1,197 1,219 1,241 1,263 1,285 1,306 1,328 1,380 1,430 1,478 1,525

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Глинка Н.Л. Общая химия: учеб. для вузов / Н.Л. Глинка. - Л.: Химия, 2006.-712с. 2. Карапетьянц М. X., Дракин СИ. Общая и неорганическая химия. - М: Химия, 1993. - 592 с. 3. Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия. - М.: Высш. шк., 1994.-608 с. 4. Коровин Н.В. Общая химия: учебник для студ. Вузов, обучающихся по техн. направлениям и спец. - М.: Высшая школа, 2005. - 559с. 5. Суворов А.В., Никольский А.Б. Общая химия. - СПб.: Химия, 1994. 624 с. 6. Ахметов Н.С., Общая и неорганическая химия. - М.: Высш. шк., 1998. - 743с. 7. Павлов Н.Н. Неорганическая химия. - М: Высш. шк., 1986. - 336 с. 8. Петров М.М., Михилев Л.А., Кукушкин Ю.Н. Неорганическая химия. Л.: Химия, 1976.- 480с. 9. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: учеб. пособие для вузов / Н.Л. Глинка. - М.: 2005. - 278 с. 10. Любимова Н.Б. Вопросы и задачи по общей и неорганической химии. - М: Высшая школа, 1990. - 351 с. 11.Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Сборник задач и упражнений по общей химии. М.: Высшая школа, 1991. - 288 с. 12.Изменения в основных терминах и единицах измерения в связи с введением Международной системы единиц // Журн. аналит. химия. -1982, № 5 . - с. 957-961. 13.Стоцкий Л.Р. Методические указания по правильному применению физических величин и их единиц в школьном курсе // Химия в школе. - № 5 . - с . 71-74.

52

Таблица 4. Названия некоторых кислот и их солей Кислота Название Азотная Азотистая Алюминиевая (орто-) (мета-) Борная (орто-) (мета-) (тетра-) Бромоводородная Бромноватистая Иодоводородная Иодноватистая Йодноватая Кремниевая Марганцовая Марганцовистая Мышьяковая (орто-) (мета-) Мышьяковистая Серная Дисерная Сернистая Сероводородная Угольная Фосфорная (орто-) (мета-) Фосфористая Дифосфорная Фтороводородная Хлороводородная Хлорноватистая Хлористая Хлорноватая Хлорная Хромовая Дихромовая Циановодородная

53

Название средних солей, соФормула ответствующих данным кислотам HNO3 Нитраты HNO2 Нитриты H3 AIO3 Алюминаты (орто-) (мета-) НАЮ2 Н3 ВО3 Бораты (орто-) (мета-) нво2 (тетра-) н2в4о7 НВг Бромиды НВrО Гипобромиты HI Иодиды НIO Гипоиодиты НIO3 Иодаты H2Si03 Силикаты HMn04 Перманганаты Н2Мn04 Манганаты Арсенаты (орто-) H3As04 HAs03 (мета-) H3As03 Арсениты Сульфаты H2SO4 H2S207 Дисульфаты Сульфиты H2SO3 H2S Сульфиды н2со3 Карбонаты Фосфаты (орто-) H3PO4 (мета-) НРО3 H3PO3 Фосфиты Дифосфаты H2P2O7 HF Фториды HC1 Хлориды HClO Гипохлориты HClO2 Хлориты HClO3 Хлораты НСlO4 Перхлораты H2CrO4 Хроматы H2Cr207 Дихроматы HCN Цианиды