Задачи с решениями

Образец сплава серебра с медью массой 0,5134 г растворили в азотной кислоте и раствор после отделения нерастворимых примесей упарили досуха. При этом было получено 1,993 г смеси солей, среди которых содержалась медная соль, образующая кристаллогидрат. При нагревании смеси солей на термогравиметрических весах обнаружилось, что при температуре $120^{\circ} C$ происходит обезвоживание кристаллогидрата, при $400^{\circ} C$ соль разлагается с образованием смеси $CuO$ и $AgNO_3$, причем масса остатка составляет 0,7336 г. При дальнейшем нагревании до $700^{\circ} C$ в смеси остаются $CuO$ и $Ag$, масса которых равна 0,5480 г. Вычислите: а) процентный состав сплава; б) число молекул кристаллизационной воды, содержащихся в кристаллогидрате медной соли.

Сколько $MgSO_{4}$ по массе содержится в $1 м^{3}$ воды, если жесткость этой воды составляет $5 мэкв/дм^{3}$. Какую массу $Na_{2}CO_{3}$ следует добавить к воде, чтобы устранить данную жесткость.

К раствору хлорида железа, содержащего 12,7 г соли, прибавили избыток гидроксида калия. Выпал осадок массой 9 г. Определите валентность железа в хлориде.

При получении этанола из ацетилена уксусный альдегид подвергают действию водорода. а. Напишите уравнения соответствующих химических реакций. б. Вычислите, какое количество (в миллилитрах) водорода, необходимого для восстановления 10 г уксусного альдегида, следует собрать в эвдиометре над водой при температуре $18^{\circ} С$ и давлении 734 мм рт. ст.

В пробирках без надписей находятся растворы хлорида бария, нитрата бария, нитрата серебра, серной кислоты, соляной кислоты и аммиака. Как, не прибегая к другим реактивам, определить, в какой из пробирок находится каждый из названных растворов?

Для определения степени влажности суперфосфата смешали 10 г этого вещества с измельченным карбидом кальция. Выделившиеся в результате реакции 40 мл газа собрали при давлении 738 мм рт. ст. и температуре $15^{\circ} С$. а. Определите влажность (в процентах) исследуемого образца суперфосфата. б. Полагая, что состав суперфосфата соответствует теоретической формуле $Ca (H_2PO_4)_2 \cdot 2 (CaSO_4 \cdot 2H_2O)$, определите общее количество воды, содержащейся в исследуемом образце.

Для определения содержания хрома в стали образец стали массой 9,672 г растворили в разбавленной серной кислоте и добавили в раствор определенное количество $(NH_4)_2S_2O_8$ с целью окисления солей железа и хрома до $Fe^{3+}$ и $CrO_4^{2-}$. Для удаления избытка персульфата аммония раствор прокипятили и количественно перенесли в мерную колбу объемом $250 см^3$, долив в нее дистиллированной воды до метки. К пробе полученного раствора объемом $25,0 см^3$ добавили $25 см^3$ титрованного раствора соли Мора $(NH_4)_2Fe(SO_4)_2$ и образовавшийся раствор оттитровали $15,0 см^3$ 0,045 н. раствора $KMnO_4$. Известно, что на титрование $25,0 см^3$ раствора соли Мора расходуется $35,0 см^3$ 0,045 н. раствора перманганата калия. а. Приведите уравнения описанных реакций. б. Определите процентное (по массе) содержание хрома в образце стали.

Вычислите карбонатную жесткость воды, зная, что на титрование $100 см^{3}$ этой воды, содержащей гидрокарбонат кальция, потребовался 0,08 н раствор $HCl$ объемом $6,25 см^{3}$.

При растворении 13,9 г кристаллогидрата $FeSO_{4} \cdot xH_{2}O$ в воде массой 86,1 г массовая доля $FeSO_{4}$ в растворе оказалась равной 0,076. Определите формулу кристаллогидрата.

Существует возможность получения ацетона из карбида кальция. Соответствующий процесс включает пять основных химических реакций. Приведите химические уравнения каждой реакции и рассчитайте количество ацетона, полученного из 1 кг карбида кальция, если выход первой реакции равен 99%, второй - 90%, третьей - 95%, четвертой - 100%, а пятой - 70% теоретически возможного.

В девяти склянках без надписей находятся твердые нитрат бария, диоксид марганца, гидроксид калия, нитрат серебра, карбонат кальция и растворы аммиака, сульфата натрия, соляной и азотной кислот. Как, не прибегая к другим реактивам, идентифицировать названные вещества? Написать уравнения соответствующих реакций.

Какое количество $KMnO_4$ в а) грамм-эквивалентах, б) литрах 0,2 н. раствора, в) граммах и г) молях можно восстановить подкисленным серной кислотой раствором, если использовать 50 л $SO_2$ при температуре $25^{\circ} С$ и давлении 720 мм рт. ст.? Напишите уравнение соответствующей химической реакции окисления - восстановления.

Для определения содержания серы в стали пробу стали массой 20,73 г сожгли в электрической печи в токе кислорода. Образовавшиеся при этом газы пропустили через систему промывных склянок, содержащих примерно 1 н. раствора $NaOH$. Содержимое промывных склянок количественно перенесли в мерную колбу емкостью $1000 см^3$, нейтрализовали 1 н. раствором $H_2SO_4$ и разбавили водой 0 метки; $100 см^3$ получённого раствора оттитровали в присутствии крахмала $3,35 см^3$ 0,01125 н. раствора иода в йодистом калии до появления синей окраски. а. Напишите уравнения реакций, происходящих при определении серы в анализируемой стали, считая, что сера окисляется только до $SO_2$. б. Вычислите процентное содержание серы в стали.

При полном термическом разложении смеси нитрата натрия и карбоната кальция получили смесь газов объемом $11,2 дм^{3}$ (н.у.) с плотностью по водороду равной 16,5. Определите массу исходной смеси.

Смесь, содержащую 2 л (н.у.) $CH_{4}$ и 4 л (н.у.) $O_{2}$, подожгли. Определите относительную плотность образовавшейся газовой смеси по водороду. Температура газа $120^{ \circ } С$, давление нормальное.

Теплота образования некоторого газообразного углеводорода равна 24,82 ккал/ моль. В результате сгорания образца этого углеводорода выделилось 13,2651 ккал тепла. Образовавшаяся при этом двуокись углерода весит в три раза больше, чем исследуемый образец. Зная, что теплота сгорания угля равна 84,052 ккал/моль, а теплота сгорания водорода - 68,317 ккал/моль, вычислите теплоту сгорания исследуемого углеводорода (ккал/моль). Какова была масса сожженного образца этого углеводорода?

Как изменится давление в замкнутом сосуде, содержащем 16,8 г азота и 4 г водорода, к моменту наступления химического равновесия, если прореагировало 20 % азота?

В результате действия 0,01 н. раствора азотной кислоты на некоторое количество цинка получены конечные продукты реакции: 0,77 г нитрата аммония и нитрат цинка. Какие количества азотной кислоты и цинка израсходованы для проведения этой реакции? Напишите уравнение соответствующей окислительно-восстановительной реакции.

Взаимодействие воды с двуокисью серы и иодом находит широкое применение для количественного анализа воды, содержащейся, например, в растворах органических веществ. Этот способ анализа воды был предложен К. Фишером. Для приготовления реактива Фишера 245 г иода и 192 г двуокиси серы растворяют в 790 г пиридина и разбавляют до объема $5,0 дм^3$ метанолом. Титр реактива Фишера определяют следующим способом: а) в высушенную колбу емкостью $250 см^3$ помещают $2,50 см^3$ воды и добавляют безводный метанол до метки; полученный таким образом раствор называют «титрованным раствором воды»; б) пробу «титрованного раствора воды» объемом $10,0 см^3$ титруют реактивом Фишера в присутствии крахмала до появления голубого окрашивания, при этом на титрование расходуется в среднем примерно $38,5 см^3$ реактива Фишера. а. Вычислите, какое количество воды (мг) теоретически соответствует $1 см^3$ реактива Фишера, приготовленного описанным выше способом. б. Чему в действительности соответствует титр реактива Фишера (мг воды/1 $см^3$ реактива) по приведенному выше среднему результату титрования? в. Объясните причину расхождения титров, полученных при ответах на предыдущие вопросы. г. Является ли пиридин органической кислотой или органическим основанием? Как вы представляете его роль в соответствии с законом действующих масс? Зачем в реактив Фишера в качестве составного компонента вводят пиридин? д. Для определения содержания воды в метаноле ква лификации «чистый для анализа» его пробу объемом $25,0 см^3$ титруют реактивом Фишера, используя на титрование в среднем $3,78 см^3$ реактива с вычисленным ранее по экспериментальным определениям титром. Плотность метанола равна $0,797 г/см^3$. Вычислите процентное (по массе) содержание воды в метаноле квалификации «чистый для анализа».

Сплав магния и кальция массой 19,2 г прокалили в токе азота. Полученные продукты обработали сначала соляной кислотой, а потом избытком раствора щелочи. При этом выделился газ объемом $8,96 дм^{3}$ (н.у.). Определите состав сплава в массовых долях ($\omega$, %).

Определите простейшую формулу химического соединения, если массовые доли составляющих его элементов равны: $H$ - 2,04%, $S$ - 32,65%, $O$ - 65,31%.

Смесь двух органических веществ (в количестве 44 г) с одной и той же молекулярной формулой С4Н802 обработали кислым углекислым натрием. Одно из этих веществ прореагировало с кислым углекислым натрием, при этом выделилась двуокись углерода и образовалось 22 г натриевой соли органической кислоты. Из второго вещества при нагревании с концентрированным раствором едкого натра был получен этиловый спирт. а. Установите, каково было строение этих веществ. б. Напишите возможные структурные формулы веществ. в. Напишите уравнения соответствующих химических реакций. г. Вычислите, сколько этилового спирта образовалось в реакции с едким натром.

В закрытый сосуд неизвестного объема ввели 560 г азота и 16 г водорода. После нагревания до $ 500^{ \circ }C$ в присутствии катализатора прореагировало 75 % водорода и установилось равновесие при давлении $15,15 \cdot 10^5 Па$. Вычислить объем сосуда.

Подкисленный серной кислотой раствор бихромата калия восстанавливали двуокисью серы, полученной при нагревании концентрированной серной кислоты с медью. Напишите уравнения соответствующих химических реакций и вычислите: а) количества бихромата калия, серной кислоты и меди, которые необходимо израсходовать, чтобы получить 28 г сульфата хрома; б) количество и объем израсходованного $SO_2$ (при давлении 74 см рт. ст. и температуре $23^{\circ} С$).

Пробу железной руды массой 3,156 г поместили в химический стакан, накрытый покровным часовым стеклом, и обработали при нагревании $100 см^3$ соляной кислоты. По окончании реакции раствор количественно перенесли в колбу емкостью $250 см^3$ и разбавили дистиллированной водой до метки. Из колбы пипеткой объемом $25,00 см^3$ отобрали пробу, перенесли ее в коническую колбу, слегка подкислили соляной кислотой и по каплям добавили раствор $SnCl_{2}$ до обесцвечивания раствора, затем добавили туда $1 см^3$ раствора $HgCl_2$, что вызвало выпадение белого шелковистого осадка. На титрование подготовленной таким образом пробы до появления бледно-розового окрашивания израсходовали $28,35 см^3$ 0,1050 н. раствора перманганата калия. а. Напишите ионные уравнения перечисленных реакций. б. Объясните порядок проведения операций. в. Укажите, какие трудности могут встретиться при проведении анализа по данной методике. г. Вычислите процентное содержание железа в руде.