Задачи с решениями
Вычислите молярную массу дихлорпроизводного некоторого углеводорода, если массовая доля хлора в нем составляет 71,717 %.
Гексагидрат сульфата цинка и моногидрат сульфата цинка смешали в соотношении 1:3 по массе. Какую массу такой смеси нужно растворить в 5 моль воды для получения 15%-ного раствора сульфата цинка?
Неизвестное химическое соединение легко растворяется в воде, а при сильном нагревании разлагается с выделением горючих продуктов. Один образец этого соединения массой 1,64 г сожгли, получив при этом 1,32 г $CO_2$, 0,54 г $H_2O$ и 1,06 г белого неорганического остатка. При обработке остатка избытком серной кислоты выделилось 247 мл газа при давлении 740 мм рт. ст. и температуре $20^{\circ} С$. Второй образец исследуемого соединения массой 0,82 г растворили в 1,80 г $H_2O$ и на полученный раствор подействовали избытком металлического натрия. Выделившийся в результате реакции газ при тех же условиях занял объем 1235 мл.
Установите строение исследуемого соединения и напишите уравнения происходящих реакций.
Какие вещества могут образоваться, если металлический литий оставить на воздухе? Написать возможные уравнения происходящих реакций.
Смесь, состоящую из 4 объемов водорода и 1 объема азота и находящуюся при температуре $27^{\circ} С$ в резервуаре $A$, подогрели и пропустили через слой катализатора. Газовую смесь, образовавшуюся в результате реакции, при температуре $850^{\circ} С$ ввели в резервуар $B$, емкость которого равна емкости резервуара $A$. Установлено, что давление газов в резервуаре $B$ в три раза превышает первоначальное давление в резервуаре $A$. Вычислите степень превращения газовой смеси в аммиак (выход аммиака).
В мерной колбе, выданной для проведения анализа, находится образец (известной массы) смеси двух солей, обладающих общим ионом, растворенной в небольшом количестве воды. Разбавьте полученный раствор дистиллированной водой до метки.
а. Используя простейшие реакции, установите, смесь каких солей вам выдана для анализа. Напишите необходимые для обоснования своего ответа уравнения реакций.
б. Пипеткой отберите пробы по $25 см^3$ приготовленного раствора и оттитруйте его 0,1 н. соляной кислотой в присутствии фенолфталеина. (Опыт следует повторить не менее двух раз.)
в. Проведите аналогичные титрования в присутствии метилоранжа.
г. Установите процентное содержание обеих солей в образце. Объясните, почему при титровании в присутствии различных индикаторов получаются разные результаты. Поясните свой ответ уравнениями соответствующих реакций.
(Следует напомнить, что переход окраски фенолфталеина происходит при $pH \approx 9$, а метилоранж меняет свою окраску в области $pH \approx 4$.)
Массовая доля кислорода в оксиде трехвалентного металла составляет 47,06%. Определите металл.
Какое количество бария нужно взять, чтобы при его взаимодействии с 1 л воды образовался 2%-ный раствор гидроксида бария?
При энергичном окислении неизвестного вещества, содержащего 62,06 % углерода, 10,34 % водорода и 27,6 % кислорода, образовались две различные одноосновные кислоты, сумма молекулярных масс которых на 82,7 % больше молекулярной массы исходного соединения. При восстановлении исходного вещества водородом было получено соединение, которое реагирует с активными металлами с выделением водорода.
а. Определите молекулярную и структурную формулы исходного вещества и назовите его.
б. Предложите способы получения исходного вещества.
в. Напишите уравнения реакций окисления и восстановления исходного вещества.
г. Напишите формулу ближайшего гомолога исходного вещества.
Даны четыре газа: водород, кислород, азот и фтор. Привести не менее пятнадцати уравнений реакций взаимодействия этих газов друг с другом, а также с образовавшимися при этом продуктами и последних между собой.
В эвдиометр, наполненный ртутью, ввели 20 мл смеси газов, взятой из контактного аппарата для синтеза аммиака и содержащей аммиак, водород и азот. После длительного действия электрического разряда на смесь в эвдиометре установился постоянный объем газа, равный 28 мл. Затем газ пропустили над нагретой окисью меди, при этом после высушивания оставшегося газа было установлено, что объем последнего составляет 7 мл. Измерения происходили при постоянных давлении и температуре. Объясните ход анализа и происходящие процессы и вычислите процентный состав смеси газов, взятой из контактного аппарата для синтеза аммиака.
Одним из существенных параметров, характеризующих чистоту и биологическую пригодность воды, служит содержание в ней растворенного кислорода. Используя имеющуюся в руководствах по аналитической химии информацию по этому вопросу, разработайте методику определения и экспериментально определите сами содержание растворенного кислорода в дождевой и речной водах.
Опишите подробно методику отбора проб и проведения анализа.
Рассчитайте массу чистого железа, которое можно получить из 1 т магнетита - руды, содержащей 80 % $Fe_{3}O_{4}$, если выход железа составляет 75 %.
Рассчитайте массовые доли веществ в растворе, образовавшемся при действии 25 мл 20%-ной соляной кислоты (плотность 1,1 г/мл) на 4,0 г сульфида железа (II).
Пары образца органического вещества массой 2,7764 г при температуре $220^{\circ} С$ и давлении 747 мм рт. ст. занимают объем 840 мл. Согласно результатам анализа, вещество содержит 70,70 % углерода, 5,88 % водорода и 23,52 % кислорода.
Установите молекулярную формулу исследуемого вещества и предложите его структурную формулу.
Из хлорида калия и воды получить не менее пятнадцати веществ, не используя других реактивов. Написать соответствующие уравнения реакций.
$KClO_3$ (степень частоты 98%) в количестве 40 г смешали с 5 г $MnO_2$ и прокалили. Полученный кислород собрали над водой в цилиндр при температуре $22^{\circ} С$ и давлении 742 мм рт. ст. Разность уровней воды в цилиндре и пневматической ванне составила 14 см.
Какой объем кислорода был получен?
Образец содержит смесь измельченных до порошкообразного состояния железа, меди и цинка. Разработайте метод разделения этой смеси с выделением каждого из ее компонентов по возможности в чистом виде. Для разделения следует использовать наиболее простые физические и химические способы.
Из 17,55 г хлорида натрия получили сульфатным способом хлороводород, который пропустили через раствор нитрата серебра. При этом образовался осадок массой 32,29 г. Определите выход хлороводорода в первой реакции, считая, что выход продукта второй реакции количественный.
Какие два вещества вступили в реакцию и при каких условиях, если в результате образовались следующие вещества (указаны все продукты реакции без коэффициентов):
1) $\rightarrow CuSO_{4} + SO_{2} + H_{2}O$;
2) $\rightarrow CuSO_{4} + NO_{2} + H_{2}O$;
3) $\rightarrow I_{2} + KNO_{3} + NO + H_{2}O$.
Напишите полные уравнения реакций.
Углеводород, содержащий 85,73 % углерода и имеющий плотность по воздуху 1,449, обесцвечивает бромную воду. При пропускании смеси паров этого углеводорода с парами воды над катализатором образуется спирт, который при окислении превращается в ацетон.
а. Приведите структурные формулы исходного углеводорода и спирта и назовите эти вещества.
б. Какое количество спирта можно получить из 100 м^3 углеводорода, если выход продукта реакции составляет 80 %?
Привести несколько примеров неорганических соединений, для которых можно осуществить превращения по схеме:
т. е. осуществить такую цепочку превращений, в которой вещества $B$ и $K$, полученные из вещества $A$ при реакции между собой, образовали бы соединение $A$, вещества $C$ и $L$, полученные соответственно из $B$ и $K$, взаимодействуя друг с другом, давали бы снова вещество $A$ и т. д. Написать уравнения соответствующих реакций.
Природный газ содержит в среднем 85% метана, 6% кислорода, 3% окиси углерода, 1,5% азота, 4,5% $CO_2$.
Какой объем воздуха необходим для сгорания $1 м^3$ этого газа? Предполагается, что содержание кислорода в воздухе составляет 21% (по объему).
В восьми пронумерованных пробирках находятся водные растворы $HCl$, $NaOH$, $Na_2SO_4$, $Na_2CO_3$, $NH_4Cl$, $Pb(NO_3)_2$, $BaCl_2$ и $AgNO_3$. Используя индикаторную бумагу и проводя любые реакции между растворами, находящимися в пробирках, установите, какое вещество содержится в каждой из них. Свой ответ подкрепите уравнениями соответствующих химических реакций. Опишите кратко ход работы; пользоваться другими реагентами для проведения анализа не разрешается.
Медь массой 12,8 г растворили в избытке концентрированной азотной кислоты. Выделившийся газ пропустили через раствор, содержащий 18 г гидроксида натрия. Какие соли образовались в этом растворе? Вычислите количество вещества каждой соли.