Задачи с решениями

В производстве интегральных микросхем используется следующий способ получения пленок сверхчистого германия: подложку и образец германия располагают в противоположных концах запаянной стеклянной трубки, туда же помещают несколько кристаллов йода. Трубку вакуумируют, затем нагревают так, чтобы температура изменялась по ее длине от $300^{\circ} С$ (в той части, где находится германий) до $250^{\circ} С$ (в конце с подложкой). После определенного времени термостатирования всю трубку нагревают до $600^{\circ} С$ и откачивают пары йода. В результате операции на подложке получается пленка германия заданной толщины, часть германия остается на стенках трубки. На каких химических реакциях и равновесиях основан описанный способ? Каковы будут максимально возможные потери германия, если пары из трубки откачать: а) при $300^{\circ} С$; б) при $250^{\circ} С$? Исходная масса германия - 1,450 г; йода - 0,063 г.

Пробу смеси азота, окиси азота и двуокиси азота объемом 54,8 мл пропустили через воду. Объем газов, не поглощенных водой, составил 40,4 мл. Эти газы пропустили через промывную склянку с раствором сульфата железа(II), после этого осталось не поглощенным 5 мл газа. Напишите уравнения происходящих реакций и вычислите состав смеси газов (в процентах по объему).

При обработке смеси гидроксида и гидрокарбоната калия избытком раствора соляной кислоты образовался хлорид калия массой 22,35 г и выделился газ объемом 4,48 $дм^{3}$ (н.у.). Рассчитайте состав исходной смеси ($\omega$, %).

Водород может быть получен из природного газа путем каталитического окисления метана ($CH_{4}$) кислородом. Какой объем $H_{2}$ (в метрах кубических) можно получить из 32 кг метана, если производственные потери составляют 15 %? Объем определите при давлении 303,9 кПа и температуре $25^{ \circ } С$.

При обжиге сульфида цинка было получено 0,5 моль оксида цинка. Какой объем (н.у.) оксида серы (IV) образовался в результате этого процесса?

При дегидрировании бутана объемом 100 л выделилось 200 л водорода. Установите молекулярную формулу образовавшегося продукта. Объемы газов измерены при $150^{ \circ } C$ и 101 кПа.

При нагревании 16,85 г ярко-красного вещества $А$ с 2,23 г порошка железа при $1000 К$ образовался твердый остаток $Б$ и выделилось 3,04 л паров некоторого вещества $Ж$ ($1000 К$; 101,3 кПа). Длительное плавление остатка $Б$ с 21,63 г персульфата калия $K_2S_2O_8$ при $650 К$ дало 2,51 л $В$ ($650 К$; 101,3 кПа) и 23,54 г твердого остатка $Г$, водный раствор которого темнеет при добавлении йодида калия. Смесь $В$ частично поглощается водным раствором аммиака с образованием темного осадка $Д$, который отделили фильтрованием. При добавлении к фильтрату $Е$ концентрированной азотной кислоты появился бурый газ и темные кристаллы. Известно, что вещество $А$ способно при нагревании обратимо изменять свой цвет на желтый. Определите состав веществ $А, Б, В, Г, Д$. Напишите все уравнения протекающих реакций. Объясните происходящие изменения и подтвердите ответ расчетом.

Смесь метилового и этилового спиртов объемом 2 мл окислили, при этом образовалась смесь кислот, которые в свою очередь нейтрализовали раствором натриевой щелочи. Затем приготовленный таким образом раствор выпарили досуха и полученный продукт обработали концентрированной серной кислотой. В результате было получено 123,8 мл окиси углерода при температуре $24^{\circ} C$ и давлении 748 мм рт. ст. Вычислите содержание метилового спирта б смеси (в процентах по объему). Плотность метилового спирта равна 0,7923 г/см^3.

У какого из элементов четвертого периода марганца или брома сильнее выражены металлические свойства?

12 г гидрида натрия растворили в 50 г $H_{2}O$. Определите массовую долю (в процентах) гидроксида натрия в полученном растворе.

Какой объем (н.у.) сероводорода выделился при взаимодействии 0,3 моль сульфида железа (II) с избытком соляной кислоты?

Какой объем воздуха расходуется для полного сжигания смеси циклобутана и бутена объемом 10 л? Объемы газов измерены при одинаковых условиях.

Оксид меди (II) массой 20 г обработали эквивалентным количеством теплого 20%-го раствора серной кислоты; при этом образовался сульфат меди (II). Сколько граммов кристаллогидрата $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ можно получить при охлаждении раствора до $20^{\circ} С$? Растворимость $CuSO_4$ при $20^{\circ} С: s = 20,9$ г в 100 г воды.

Вычислите, какая часть общего количества $N_2O_4$ распадается при температуре $27^{\circ} C$ и давлении 760 мм рт. ст. с образованием $NO_2$, если плотность смеси $N_2O_4$ и $NO_2$ при указанных условиях равна 3,11 г/л.

Период полураспада некоторого радиоактивного изотопа равен 3 часам. Какая масса его останется нераспавшейся через 18 часов, если первоначальная масса изотопа составляла 200 г?

Водород, полученный в результате термического разложения гидрида кальция массой 2,1 г, пропустили над раскаленным оксидом меди (II) массой 8 г. Определите массовую долю (в процентах) меди в твердом остатке.

Сколько образуется оксида цинка при взаимодействии 6,5 г цинка и 11,2 л (н.у.) кислорода?

Пары этаналя смешали с водородом в молярном отношении 1:2 при давлении 300 кПа и температуре $400^{ \circ } C$ в замкнутом реакторе, предназначенном для синтеза этанола. После окончания процесса давление газов в реакторе при неизменной температуре уменьшилось на 20%. Определите объемную долю паров этанола в реакционной смеси и процент превращения уксусного альдегида в этанол.

Растворы двух неизвестных веществ смешали в эквивалентных количествах, выпало 1,25 г осадка, представляющего собой соль двухвалентного металла $M$. При нагревании до $1100^{\circ} С$ осадок разлагается с образованием 0,70 г твердого оксида $MO$ и газообразного оксида. При упаривании фильтрата осталось 2,0 г сухого остатка, дающего при термическом разложении при $215^{\circ} С$ два продукта: газообразный оксид и 0,90 г водяных паров. Общий объем газообразных продуктов 1,68 л (н. у.). Определите неизвестные вещества и напишите уравнения упомянутых реакций.

Смесь $KCl$, $KClO_3$ и $KClO_4$ массой 3,355 г смешали с избытком древесного угля и сильно нагрели без доступа воздуха. В результате реакции было получено 841 мл двуокиси углерода, измеренной при температуре $27^{\circ} C$ и давлении 780 мм рт. ст. Твердые продукты реакции обработали водой и полученную смесь профильтровали. Фильтрат подкислили разбавленной азотной кислотой и обработали 35 мл 1 н. раствора $AgNO_3$. Для удаления избытка ионов серебра из раствора потребовалось добавить 50 мл 0,1 н. раствора $NaCl$. а. Напишите уравнения проведенных реакций. б. Вычислите соотношение между числом молей отдельных компонентов исходной смеси.

Исходя из теплоты образования газообразного диоксида углерода ($\Delta H^{0} = -393,5 кДж/моль$) и термохимического уравнения реакции: $C(графит) + 2N_{2}O_{(г)} = CO_{2(г)} + 2N_{2(г)}; \Delta H^{0} = -557,5 кДж$ (1) вычислите теплоту образования $N_{2}O_{(г)}$.

Первоначальное давление в сосуде, содержащем кислород и водород, при $20^{ \circ } С$ равно 4 атм. После реакции между компонентами смеси и охлаждения сосуда до $20^{ \circ } С$ давление стало равным 1 атм. Определите молярную долю (в процентах) водорода в исходной смеси, если известно, что кислород для реакции был взят в избытке.

Масса образовавщигося осадка при смешивании 30 мл 8 %-ного раствора ацетата серебра ($\rho = 1,04 г/мл$) и 24 г 10 %-ного раствора $H_{2}S$?

Сколько необходимо массы 10 %-ного раствора гидроксида натрия для реакции с 42,3 г фенола?

Смесь двух металлов, располагающихся в различных группах периодической системы Д. И. Менделеева, взаимодействует при нагревании с 56 мл водорода (измеренного при н. у.), в результате чего образуются два ионных соединения. Они помещаются в 270 мг воды, 1/3 которой взаимодействует с ними. Образуется щелочной раствор и одновременно выпадает осадок; массовая доля гидроксидов составляет 30%, а масса выпавшего осадка составляет 59,05% от общей массы образовавшихся в результате реакции продуктов. После фильтрования осадок прокаливается, при этом его масса уменьшается на 27 мг. При добавлении к щелочному раствору слаборастворимого осадка наблюдается выделение аммиака, при этом содержание гидроксидов в растворе уменьшается на 16,18%. Определите, какие металлы и в каком количестве находились в исходной смеси.