Задачи с решениями
В шести склянках без наименований находятся глицерин, водный раствор глюкозы, масляный альдегид (бутаналь), гексен-1, водный раствор ацетата натрия и 1,2-дихлорэтан. Имея в качестве дополнительных химических реактивов только безводные гидроксид натрия и сульфат меди, определите, что находится в каждой склянке.
Степенью диссоциации называют отношение числа молей вещества, подвергнувшегося диссоциации, к начальному числу молей вещества в растворе. Согласно результатам анализа водный раствор уксусной кислоты имеет концентрацию $0,12 моль/дм^3$ при температуре 298 К; степень диссоциации кислоты в нем равна 1,2 % ($\alpha = 0,012$).
Вычислите водородный показатель ($pH$) этого раствора и константу диссоциации уксусной кислоты при 298 К. Объясните допущенные при вычислениях упрощения.
Какой объем углекислого газа (н.у.) надо пропустить через 200 г 0,74%-ного раствора гидроксида кальция, чтобы масса выпавшего осадка составила 1,5 г, а раствор над осадком не давал окраски с фенолфталеином?
Объясните, почему реакция хлорирования метана, идущая на свету, резко замедляется в присутствии незначительных количеств оксида азота(II).
Сколько граммов хлорида натрия выпадает в осадок из 600 г раствора, насыщенного при $80^{ \circ } C$, при охлаждении его до $0^{ \circ } C$? Растворимость $NaCl$ составляет 38 г при $80^{ \circ } C$ и 35,8 г при $0^{ \circ } C$.
При прокаливании смеси массой 49 г, состоящей из ацетата калия и избытка гидроксида калия, выделился газ, прореагировавший при освещении с парами брома. В результате последней реакции образовалось 25,3 г трибромметана. Выход трибромметана составил 50% от теоретического. Найдите массовые доли веществ в исходной смеси.
Имеются смеси следующего состава: сера, медь хлорид цинка (смесь 1); сера, медь, хлорид ртути(II) (смесь 2). Какую из них можно разделить, не проводя химических превращений, а какую нет и почему? Предложите метод разделения.
Уксусная кислота в водном растворе подвергается диссоциации по уравнению:
$CH_3COOH + H_2O \rightleftharpoons CH_3COO^{-} + H_3O^{+}$.
Состояние равновесия определяется константой диссоциации $K = \frac {[H_3O^{+}][CH_3COO^{-}]}{[CH_3COOH]}$, при температуре 298 К величина $K = 1,75 \cdot 10^{-5}$, а $pK = -lg K_a = 4,76$.
Вычислите водородный показатель ($pH$) 0,1 н. раствора уксусной кислоты.
Какой объем углекислого газа (н.у.) надо пропустить через 300 г 0,37%-ного раствора гидроксида кальция, чтобы масса выпавшего осадка составила 1,0 г, а раствор над осадком не давал окраски с фенолфталеином?
Образец магния сожгли в воздухе и золу растворили в 60 мл 1 М соляной кислоты. На нейтрализацию этого раствора затратили 12 мл 1 М раствора гидроксида натрия. После добавления избытка щелочи раствор прокипятили, а выделившийся при этом газ пропустили в колбу с 12 мл 1 М соляной кислоты. На нейтрализацию раствора в колбе затратили 6 мл 1 М раствора гидроксида натрия. Определите массу образца магния и состав золы.
К раствору, содержащему смесь хлорида железа (III) и серной кислоты, сначала добавили избыток гидроксида калия, а затем - нитрата бария. Какие ионы остались в растворе? Напишите уравнения реакций.
При взаимодействии 11,2 л (н.у.) смеси изомерных углеводородов, представляющих собой газы с плотностью по водороду 21, с бромной водой получено 40,4 г соответствующего дибромпроизводного. Определите строение этих углеводородов и содержание каждого из них в смеси (в % по объему).
Можно ли при взаимодействии двух водных растворов получить воду, практически не содержащую растворенных веществ? Приведите уравнения возможных химических реакций.
Пробу в $100 см^3$ раствора сульфата меди, содержащего 1 моль соли в 1 л раствора, подвергли электролизу на платиновых электродах массой 2,0 г каждый. Электролиз проводили током 100 мА в течение 15 мин. По окончании электролиза электроды извлекли из раствора, промыли над электролизером дистиллированной водой, высушили и взвесили. Электролит после этого разбавили водой до объема $200 см^3$.
а. Напишите уравнения реакций, происходящих на катоде и аноде.
б. Определите массу катода и анода в конце электролиза, считая, что процессы протекали строго количественно.
в. Пробу исходного раствора объемом $10,0 см^3$ и такую же по объему пробу раствора после электролиза и разбавления водой обработали 0,1 н. гидроксида натрия. Вычислите объем водного раствора $NaOH$, который потребуется для реакции с каждым из растворов на осаждение ионов меди.
г. Рассчитайте объем газа, выделившегося на аноде в процессе электролиза при температуре 298 К и давлении 800 мм рт. ст.
Газообразный углеводород массой 10,56 г смешан с криптоном, объемная доля последнего составляет 20%. Смесь находится в сосуде объемом 10 л под давлением 110 кПа при $28^{ \circ} С$. Определите формулу углеводорода.
В результате электролиза 130 мл раствора нитрата меди(II) (массовая доля соли 25,6 %, плотность 1,25 г/мл), проведенного с использованием угольных электродов, на аноде выделилось 3,36 л газа (н. у.). По окончании электролиза электроды были оставлены в образовавшемся растворе до прекращения изменения их массы. Вычислите массовые доли веществ, содержащихся в образовавшемся растворе.
Докажите присутствие иодида бария в растворе хлорида алюминия. Напишите уравнения необходимых реакций.
При пропускании смеси пропана и ацетилена через склянку с бромной водой масса склянки увеличилась на 1,3 г. При полном сгорании такого же количества исходной смеси углеводородов выделилось 14 л (н.у.) оксида углерода (IV). Определите массовую долю проспана в исходной смеси.
У юного химика имеются медь и соляная кислота. Какими способами он может получить хлорид меди (II)? Напишите уравнения соответствующих химических реакций.
Промышленная установка для электролиза соляной кислоты состоит из электролизера, включающего 36 последовательно соединенных камер (комплексы катод - анод) л выпрямитель тока. Поверхность каждого из электродов равна $1,54 м^2$, плотность тока (отношение силы тока к поверхности электрода) - $650 А/м^2$, напряжение на клеммах электролизера - 83 В. Потеря мощности в выпрямителе составляет 8,0 %. Выход хлора понижен вследствие одновременного выделения кислорода, который количественно реагирует с графитовыми анодами, поэтому в высушенном хлоре содержится 0,4 % двуокиси углерода (по объему).
Вычислите:
а) какое количество хлора (т) производится в сутки;
б) какое количество электрической энергии (кВт \cdot ч переменного гока, питающего выпрямитель) необходимо для производства 1 т хлора.
Газообразный углеводород массой 22 г смешан с аргоном, объемная доля последнего составляет 30%. Смесь находится в сосуде объемом 15 л под давлением 118 кПа при $25^{ \circ} С$. Определите формулу углеводорода.
Навеску неизвестного металла массой 13,0 г обработали избытком разбавленной азотной кислоты. К полученному раствору прибавили избыток раствора гидроксида натрия и раствор нагрели, в результате чего получили 1,12 л газа (н. у.). Какой металл был растворен в азотной кислоте? Ответ подтвердите расчетом и составьте соответствующие уравнения реакций.
Смешали 100 г 13%-ного раствора нитрата серебра и 100 г 13%-ного раствора хлорида натрия. Определите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.
При окислении смеси бензола и толуола подкисленным раствором перманганата калия при нагревании получено 8,54 г одноосновной органической кислоты. При взаимодействии пой кислоты с избытком водного раствора гидрокарбоната натрия выделился газ, объем которого в 19 раз меньше объема такого же газа, полученного при полном сгорании исходной смеси углеводородов. Определите массы веществ в исходной смеси.
Напишите 5 уравнений химических реакций, в каждой из которых оказались бы представители всех четырех классов сложных неорганических веществ. Исходные вещества в уравнениях не должны повторяться.