Задачи с решениями
Навеску тонко измельченных алюминия, цинка и серы нагрели до окончания реакции. Полученный твердый продукт полностью растворился в соляной кислоте с выделением 784 мл (н.у.) газа, пропускание которого через избыток раствора нитрата меди дало 1,92 г осадка. Напишите уравнения проведенных реакций и вычислите максимальное возможное содержание каждого из компонентов исходной смеси в процентах по массе.
Превращение виноградного сока в вино с химической точки зрения является расщеплением одной молекулы глюкозы на две молекулы этанола под действием микроорганизмов без доступа воздуха. Рассчитайте, сколько энергии получают микроорганизмы из 1 г глюкозы, если известно, что пищевая энергетическая ценность 1 г глюкозы ($C_{6}H_{12}O_{6}$) составляет 3,9 ккал, а 1 г этанола - 7,1 ккал. Какое соединение является вторым продуктом ферментативного расщепления глюкозы без доступа воздуха?
Сколько г необходимо взять $CoCl_{2} \cdot 6H_{2}O$ и воды для приготовления 180 г раствора хлорида кобальта с массовой долей 5 %?
Водяной газ, представляющий собой эквимолекулярную смесь окиси углерода и водорода, смешали с водяным паром и подвергли конверсии, пропустив через катализатор при температуре около $450^{\circ} С$. Полученный конвертированный газ охладили, промыли водным раствором гидроокиси натрия и высушили. Пробу полученной газовой смеси объемом 44,2 мл при температуре $25^{\circ} С$ и давлении 1,107 атм сожгли, при этом выделилось 136,4 кал тепла.
Определите процентное (по объему) содержание водорода и окиси углерода в исследуемой пробе. Теплота сгорания водорода составляет 68,3 ккал/моль, окиси углерода - 67,7 ккал/моль.
После пропускания смеси трех газов, имеющей плотность по водороду 25, через подкисленный раствор перманганата калия, ее объем уменьшился вдвое, а плотность по водороду снизилась до 18. Если же пропустить исходную смесь через щелочной раствор перманганата калия, то её объем уменьшается в четыре раза, а плотность по водороду снижается до 14. Каким может быть качественный и количественный состав исходной газовой смеси, если известно, что продукты ее сгорания в кислороде полностью поглощаются раствором щелочи?
Вычислите количество теплоты, которое выделится при окислении 90 г глюкозы при с. у.
1,76 г сульфида металла, имеющего формулу $MeS$ (металл проявляет в соединениях степени окисления +2 и +3), подвергли обжигу в избытке кислорода. Твердый остаток растворили в строго необходимом количестве 29,4%-ной серной кислоты. Массовая доля соли в полученном растворе составляет 34,5%. При охлаждении пого раствора выпало 2,9 г кристаллогидрата, а массовая доля соли снизилась до 23,0%. Установите формулу кристаллогидрата.
В популярной литературе часто ошибочно утверждается, что пищевая добавка $E***$ способна вызывать рак. В действительности $E***$ содержится во многих натуральных фруктах и ягодах и не обладает выраженной токсичностью. Получение $E***$ из ладана впервые описано Нострадамусом в середине 16-го века. Определите строение вещества $E***$, если известно, что оно не обесцвечивает бромную воду и не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра, а при полном сгорании его навески массой в 1,000 г образуется только углекислый газ (1,285 л при н.у.) и вода (0,4426 г). Какое действительно токсичное вещество можно получить при нагревании $E***$ выше $500^{ \circ} С$?
Растворимость $Na_{2}CO_{3}$ при температуре $20^{ \circ } C$ равна 21,8 г в 100 г. воды. Чему равна массовая доля вещества (%) в насыщенном растворе?
При нагревании выше $350^{\circ} С$ этилен подвергли пиролизу, в результате чего образовались метан и ацетилен. Тепловой эффект этой реакции равен 12 ккал/моль. Пробу смеси газов, полученную в результате частичного пиролиза этилена, сожгли, определив выделившееся при этом тепло. Было подсчитано, что если бы исследуемая проба состояла из чистого этилена, то при ее сгорании выделилось бы на 0,3 ккал больше; если же в состав смеси входили бы только продукты пиролиза, то при сгорании выделилось бы на 1,2 ккал меньше.
Вычислите:
а) состав исследуемой смеси газов (в процентах по массе и объему);
б) массу и объем исследуемой пробы газовой смеси при и 1 атм;
в) количество тепла, выделившегося при сгорании анализируемой пробы;
г) степень превращения этилена в газы пиролиза.
При вычислениях принимать теплоту сгорания метана, равной 212 ккал/моль и ацетилена 310 ккал/моль.
При полном растворении в воде сплава двух металлов массой 6,24 г было получено 11,2 л газа (н.у.). При медленном добавлении к полученному раствору соляной кислоты выпал осадок, который при дальнейшем добавлении кислоты растворился. Из каких металлов состоял сплав? Определите процентное содержание каждого металла.
Определите калорийность 350 г пищевого продукта, содержащего 50 % воды, 30 % белков, 15 % жиров и 5 % углеводов.
Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна 76 кДж/моль. При температуре $27^{ \circ} C$ эта реакция протекает с некоторой скоростью $w_{1}$. В присутствии катализатора при этой же температуре скорость реакции увеличивается в $3,38 \cdot 10^{4}$ раз. Определите энергию активации реакции в присутствии катализатора.
Алкин A взаимодействует с аммиачным раствором оксида серебра с образованием осадка. При реакции этого алкина с водой в присутствии соли ртути образуется вещество Б. Окисление вещества Б перманганатом калия при нагревании приводит к выделению углекислого газа и к образованию смеси пропионовой и уксусной кислот. Изобразите возможную структурную формулу исходного алкина и напишите уравнения упомянутых реакций.
При растворении 5,38 г кристаллогидрата сульфата цинка $ZnSO_{4} \cdot H_{2}O$ в $92 см^{3}$ воды получен раствор с массовой долей сульфата цинка 0,0331. Установите состав кристаллогидрата (величину $x$).
Котел, заполненный водой при $100^{\circ} С$, обогревают светильным газом.
Какое количество водяного пара при $100^{\circ} С$ удалится из котла при сгорании $1 м^3$ светильного газа (объем измеряется при нормальных условиях), если тепловые потери равны 30 %, а в состав светильного газа входит: 50,44 % водорода, 33,60 % метана, 13,44 % окиси углерода, 2,56 % углекислого газа и азота, причем значения теплоты сгорания $H_2$, $CH_4$ и $CO$ соответственно равны 57,6 ккал/моль, 191,3 ккал/моль и 67,7 ккал/моль, теплота парообразования $H_2O$ - 533 ккал/кг.
Минерал пирит ($FeS_{2}$) может гореть без доступа воздуха, если его смешать с нитратом калия ($KNO_{3}$). Напишите уравнение реакции горения, если известно, что смесь прореагировала полностью, а продукты сгорания: сульфит калия, сернистый газ, оксид железа (III) и азот. Сколько % по массе пирита содержит стехиометрическая смесь?
Напишите кинетическое уравнение для реакции:
$N_{2} (г.) + O_{2} (г.) = 2NO (г.)$.
Считайте, что уравнение реакции отражает ее механизм.
100 г 8%-ного водного раствора гидроксида натрия подвергли в течение некоторого времени электролизу с разделёнными анодным и катодным пространствами равных объёмов. На нейтрализацию 10 г раствора из катодного пространства потребовалось 100 мл раствора соляной кислоты с концентрацией 0,3 моль/л. Сколько азотной кислоты такой же концентрации понадобится для нейтрализации 10 г раствора из анодного пространства?
На титрование 1,00 г органической кислоты потребовалось 22,2 мл одномолярного раствора NaOH. Определите формулу этой кислоты и напишите уравнение ее реакции с $Ag_{2}CO_{3}$.
Химическим анализом было установлено, что в кристаллогидрате, полученном кристаллизацией хлорида лития из раствора, содержится 7,19 % лития. Какова формула этого кристаллогидрата?
В дорожном туннеле сечением $38 м^2$ автомашины выбрасывают за 1 ч 25,8 кмоль окиси углерода, температура воздуха в туннеле 290 К, давление 1 атм.
а. Сколько воздуха $(м^3/с)$ должны нагнетать в туннель вентиляторы, чтобы содержание $CO$ держалось на уровне $0,5 ^0/_{00}$ (предельно допустимая концентрация равна $0,8 ^0/_{00}$)?
б. С какой скоростью (м/с) выходит воздух с каждой стороны туннеля под действием вентиляторов, установленных внутри туннеля?
В колбу, содержащую 50 г 27,6 %-го раствора карбоната калия, приливают по каплям 7,3 %-ную соляную кислоту со скоростью 1 г раствора кислоты в минуту.
Напишите уравнения реакций, постройте график зависимости объема выделившегося газа (н.у.) от времени. По горизонтали откладывайте время, по вертикали - объем газа (мл). Растворимостью оксида углерода (IV) можно пренебречь.
Изменится ли график, если те же реактивы приливать наоборот - в кислоту добавлять с той же скоростью раствор карбоната?
Как изменится скорость реакции
$2CO (г.) + O_{2} (г.) = 2CO_{2} (г.)$
при увеличении концентрации оксида углерода(II) в 3 раза?
Имеются два 5,0%-ных раствора солей алюминия. Равные массы этих растворов обработали избытком водного раствора аммиака, образующиеся осадки отфильтровали и прокалили; массы полученных твердых остатков отличались в два раза. Через 100 г каждого раствора пропустили 1,0 л хлора ($20^{ \circ } C$, нормальное давление) и растворы выпарили; при этом получили один и тот же кристаллогидрат (гексагидрат). Определите формулы исходных солей и вычислите массы кристаллогидратов, полученных из каждого раствора.