Найважчі завдання єге хімія. Важкі завдання еге з хімії. Особливості поведінки деяких окислювачів та відновників

У школі я мала хімію для галочки, не більше. У 9 класі півроку не було цього предмета, а решту півроку вів... пожежник. У 10-11 класі хімія проходила так: половину семестру я не ходив на неї, потім здавав три скачені презентації, і мені ставили горду «п'ять», тому що їздити 6 днів на тиждень за 12 км до школи (жив у селі, навчався у місті) було, м'яко кажучи, ліньки.

І ось у 11 класі я вирішив здавати хімію. Рівень мого знання хімії дорівнював нулю. Пам'ятаю, як був здивований існуванням іона амонію:

– Тетяно Олександрівно, що це таке? (Вказую на NH4+)

- Іон амонію, що утворюється при розчиненні аміаку у воді, схожий з іоном калію

- Вперше бачу

Тепер про Тетяну Олександрівну. Це мій репетитор з хімії з жовтня до червня 13/14 навчального року. До лютого я просто ходив до неї, просиджував штани, слухав нудну теорію з загальної та неорганічної хімії. Потім настав лютий і я зрозумів, що ЄДІ надто близько... Що робити?! Готуватись!

Підписуйся на «ПУ» утелеграмі . Тільки найважливіше.

Поступово, вирішуючи варіанти (спочатку без органіки) я готувався. Наприкінці березня ми закінчили вивчення НЕОРГАНІКИ, був пробник, який я написав на 60 балів і чомусь дуже тішився. А ціль була потужна, понад 90 балів (на мій факультет потрібно було багато балів). А все знання органіки обмежувалося гомологічним рядом метану.

За квітень-травень було складне завдання: вивчити всю органіку. Що ж, я сидів до 11-ї ночі, поки не злипалися очі, вирішував тести, набивав руку. Пам'ятаю, що останнього вечора перед іспитом розбирав тему «аміни». Загалом часу в обріз.

Як проходив сам іспит: зранку вирішував один варіант (щоб увімкнути мозок), прийшов до школи. Це була насторожена година мого життя. По-перше, хімія для мене була найскладнішим іспитом. По-друге, відразу після хімії мали сказати результати ЄДІ з російської. На іспиті ледве вистачило часу, хоча дорахувати завдання С4 не вистачило. Здав на 86 балів, що непогано для кількох місяців підготовки. Помилки були в частині С, одна В (якраз на аміни) і одна спірна помилка в А, але подавати апеляцію на А не можна.

Тетяна Олександрівна заспокоювала, казала, що просто ще не вклалося в голові. Але на цьому історія не закінчується...

На свій факультет я не вступив минулого року. Тому було ухвалено рішення: з другого разу вийде!

Почав готуватися з першого вересня. На цей раз не було ніякої теорії, просто нарішування тестів, чим більше і швидше, тим краще. Додатково займався «складною» хімією для вступного іспиту до університету, а також півроку я мав предмет під назвою «загальна та неорганічна хімія», який вела сама Ольга Валентинівна Архангельська, організатор Всеросійської олімпіади з хімії. Так минуло півроку. Знання хімії зросло у рази. Приїхав додому у березні, повна ізоляція. Продовжив підготовку. Я просто вирішував випробування! Багато! Загалом близько 100 тестів, причому деякі з них по кілька разів. Склав іспит на 97 балів за 40 хвилин.

1) Обов'язково вивчайте теорію, а чи не лише вирішуйте тести. Найкращим підручником вважаю «Початки хімії» Єрьоміна та Кузьменко. Якщо книга здасться надто великою і складною, тобто спрощена версія (якої достатньо для ЄДІ) – «Хімія для школярів старших класів і вступників до ВНЗ»;

2) Окремо зверніть увагу на теми: виробництва, техніка безпеки, хімічний посуд (як би це абсурдно не звучало), альдегіди та кетони, пероксиди, d-елементи;

3) Вирішивши тест, обов'язково перевірте свої помилки. Не просто порахуйте кількість помилок, а саме подивіться яка відповідь правильна;

4) Використовуйте круговий спосіб розв'язання. Тобто вирішували збірку 50 тестів, вирішуйте її знову, через місяць-два. Так ви закріпите матеріал, що мало запам'ятовується для вас;

5) Шпаргалкам – бути! Пишіть шпаргалки, обов'язково від руки та бажано дрібно. Таким чином, ви запам'ятаєте проблемну інформацію краще. Ну і ніхто не забороняє ними скористатися на іспиті (тільки в туалеті!), Головне бути обережним.

6) Розрахуйте свій час разом із оформленням. Головна проблема іспиту з хімії – нестача часу;

7) Оформляйте завдання (бажано) так, як вони оформлюються у збірниках. Замість "ню" пишіть "n", наприклад.

Розповів Єгор Радників

Частина З на ЄДІ з хімії починається із завдання С1, яке передбачає складання окислювально-відновної реакції (що містить частину реагентів і продуктів). Воно сформульовано таким чином:

З 1. Використовуючи метод електронного балансу, складіть рівняння реакції. Визначте окислювач та відновник.

Часто абітурієнти вважають, що це завдання не потребує особливої ​​підготовки. Однак воно містить підводне каміння, яке заважає отримати за нього повний бал. Давайте розберемося, на що звернути увагу.

Теоретичні відомості.

Перманганат калію як окислювач.

+ відновники
у кислому середовищі у нейтральному середовищі у лужному середовищі
(Сіль тієї кислоти, яка бере участь у реакції)
Манганат або , -

Дихромат та хромат як окислювачі.

(кисле та нейтральне середовище), (лужне середовище) + відновники завжди виходить
кисле середовище нейтральне середовище лужне середовище
Солі тих кислот, які беруть участь у реакції: у розчині, або в розплаві

Підвищення ступенів окислення хрому та марганцю.

+ дуже сильні окислювачі (завжди незалежно від середовища!)
, солі, гідроксокомплекси + дуже сильні окислювачі:
а), кисневмісні солі хлору (у лужному розплаві)
б) (у лужному розчині)

Лужне середовище:

утворюється хромат

, солі + дуже сильні окислювачі в кислому середовищі або

Кисле середовище:

утворюється дихроматабо дихромова кислота

- оксид, гідроксид, солі + дуже сильні окислювачі:
, кисневмісні солі хлору (у розплаві)

Лужне середовище:

Манганат

- солі + дуже сильні окислювачі в кислому середовищі або

Кисле середовище:

Перманганат
- марганцева кислота

Азотна кислота із металами.

- не виділяється водень, утворюються продукти відновлення азоту

Чим активніший метал і чим менша концентрація кислоти, тим далі відновлюється азот

Неметали+конц. кислота
Неактивні метали (правіше заліза) + розб. кислота Активні метали (лужні, лужноземельні, цинк) + конц. кислота Активні метали (лужні, лужноземельні, цинк) + кислота середнього розведення Активні метали (лужні, лужноземельні, цинк) дуже розб. кислота
Пасивація:з холодною концентрованою азотною кислотою не реагують:
Чи не реагуютьз азотною кислотою ні за якої концентрації:

Сірчана кислота із металами.

- розведена сірчана кислотареагує як звичайна мінеральна кислота з металами ліворуч у ряді напруг, при цьому виділяється водень;
- при реакції з металами концентрованоюсірчаної кислоти не виділяється водень, утворюються продукти відновлення сірки

Неактивні метали (правіше заліза) + конц. кислота
Неметали+конц. кислота
Лужноземельні метали + конц. кислота Лужні метали та цинк + концентрована кислота. Розведена сірчана кислота поводиться як звичайна мінеральна кислота (наприклад, соляна)
Пасивація:з холодною концентрованою сірчаною кислотою не реагують:
Чи не реагуютьіз сірчаною кислотою ні за якої концентрації:

Диспропорціонування.

Реакції диспропорціонування- це реакції, в яких один і той жеелемент є і окислювачем, і відновником, одночасно і підвищуючи, і знижуючи свій рівень окислення:

Диспропорціонування неметалів – сірки, фосфору, галогенів (крім фтору).

Сірка + луг 2 солі, сульфід та сульфіт металу (реакція йде при кип'ятінні) і
Фосфор + луг фосфін та сіль гіпофосфіт(Реакція йде при кип'ятінні) і
Хлор, бром, йод + вода (без нагрівання) 2 кислоти,
Хлор, бром, йод + луг (без нагрівання) 2 солі та вода
і
Бром, йод + вода (при нагріванні) 2 кислоти,
Хлор, бром, йод + луг (при нагріванні) 2 солі та вода
і

Диспропорціонування оксиду азоту (IV) та солей.

+ вода 2 кислоти, азотна та азотиста
+ луг 2 солі, нітрат та нітрит
і
і
і

Активність металів та неметалів.

Для аналізу активності металів використовують або електрохімічний ряд напруг металів, або їхнє положення в Періодичній таблиці. Чим активніший метал, тим легше він віддаватиме електрони і тим найкращим відновником він буде в окисно-відновних реакціях.

Електрохімічний ряд напруги металів.

Особливості поведінки деяких окислювачів та відновників.

а) кисневмісні солі та кислоти хлору в реакціях із відновниками зазвичай переходять у хлориди:

б) якщо в реакції беруть участь речовини, в яких один і той же елемент має негативний і позитивний ступінь окислення - вони зустрічаються в нульовому ступені окислення (виділяється проста речовина).

Необхідні навички.

  1. Розташування ступенів окиснення.
    Необхідно пам'ятати, що ступінь окислення – це гіпотетичнийзаряд атома (тобто умовний, уявний), але він повинен не виходити за рамки здорового глузду. Він може бути цілим, дробовим або рівним нулю.

    Завдання 1: Розставте ступеня окиснення в речовинах:

  2. Розташування ступенів окиснення в органічних речовинах.
    Пам'ятайте, що нас цікавлять ступеня окислення лише атомів вуглецю, які змінюють своє оточення у процесі ОВР, у своїй загальний заряд атома вуглецю та її невуглецевого оточення приймається за 0.

    Завдання 2: Визначте ступінь окислення атомів вуглецю, обведених рамкою разом із невуглецевим оточенням:

    2-метилбутен-2: - =

    ацетон:

    оцтова кислота: -

  3. Не забувайте ставити собі головне питання: хто в цій реакції віддає електрони, а хто їх приймає, і у що вони переходять? Щоб не виходило, що електрони прилітають із нізвідки або відлітають у нікуди.

    Приклад:

    У цій реакції треба побачити, що іодид калію може бути тільки відновникомтому нітрит калію прийматиме електрони, знижуючисвій ступінь окиснення.
    Причому в цих умовах (розведений розчин) азот переходить з в найближчий ступінь окислення.

  4. Упорядкування електронного балансу складніше, якщо формульна одиниця речовини містить кілька атомів окислювача чи відновника.
    У цьому випадку це необхідно враховувати у напівреакції, розраховуючи кількість електронів.
    Найчастіша проблема - з дихроматом калію, коли він у ролі окислювача переходить у:

    Ці ж двійки не можна забути при вирівнюванні, адже вони вказують число атомів цього виду в рівнянні.

    Завдання 3: Який коефіцієнт потрібно поставити перед і перед


    Завдання 4: Який коефіцієнт у рівнянні реакції стоятиме перед магнієм?

  5. Визначте, у якому середовищі (кислому, нейтральному або лужному) протікає реакція.
    Це можна зробити або про продукти відновлення марганцю і хрому, або за типом сполук, які вийшли в правій частині реакції: наприклад, якщо в продуктах ми бачимо кислоту, кислотний оксид- значить, це точно не лужне середовище, а якщо випадає гідроксид металу - точно не кисле. Ну і зрозуміло, якщо в лівій частині ми бачимо сульфати металів, а в правій – нічого схожого на сполуки сірки – мабуть, реакція проводиться у присутності сірчаної кислоти.

    Завдання 5: Визначте середовище та речовини у кожній реакції:

  6. Пам'ятайте, що вода - вільний мандрівник, вона може брати участь у реакції, так і утворюватися.

    Завдання 6:В якому боці реакції опиниться вода? Що перейде цинк?

    Завдання 7: М'яке та жорстке окислення алкенів.
    Допишіть та зрівняйте реакції, попередньо розставивши ступеня окиснення в органічних молекулах:

    (хол. р-н.)

    (водн.р-р)
  7. Іноді якийсь продукт реакції можна визначити, тільки склавши електронний баланс і зрозумівши, яких частинок у нас більше:

    Завдання 8:Які продукти вийдуть? Допишіть та зрівняйте реакцію:

  8. У що переходять реагенти реакції?
    Якщо відповідь на це питання не дають вивчені нами схеми, то потрібно проаналізувати, які реакції окислювач і відновник - сильні чи не дуже?
    Якщо окислювач середньої сили, навряд чи може окислити, наприклад, сірку з в , зазвичай окислення йде лише до .
    І навпаки, якщо - сильний відновник і може відновити сірку з , то тільки до .

    Завдання 9: У що перейде сірка? Допишіть та зрівняйте реакції:

    (Конц.)

  9. Перевірте, щоб реакції був і окислювач, і відновник.

    Завдання 10: Скільки ще продуктів у цій реакції, та яких?

  10. Якщо обидві речовини можуть виявляти властивості і відновника, і окислювача - треба продумати, яке їх більшеактивний окисник. Тоді другий буде відновником.

    Завдання 11: Хто із цих галогенів окислювач, а хто відновник?

  11. Якщо один із реагентів - типовий окислювач чи відновник - тоді другий «виконуватиме його волю», або віддаючи електрони окислювачу, або приймаючи у відновника.

    Пероксид водню - речовина з подвійною природою, у ролі окислювача (яка більш характерна) перетворюється на воду, а ролі відновника - перетворюється на вільний газоподібний кисень.

    Завдання 12: Яку роль виконує пероксид водню у кожній реакції?

Послідовність розміщення коефіцієнтів у рівнянні.

Спочатку поставте коефіцієнти, отримані з електронного балансу.
Пам'ятайте, що подвоювати чи скорочувати їх можна тількиразом. Якщо будь-яка речовина виступає і ролі середовища, й у ролі окислювача (відновника) - його треба буде зрівнювати пізніше, коли майже всі коефіцієнти розставлені.
Передостаннім урівнюється водень, а по кисню ми тільки перевіряємо!

Не поспішайте, перераховуючи атоми кисню! Не забувайте множити, а не складати індекси та коефіцієнти.
Число атомів кисню в лівій та правій частині має зійтися!
Якщо цього не сталося (за умови, що ви вважаєте їх правильно), значить, десь помилка.

Можливі помилки.

  1. Розставляння ступенів окислення: перевіряйте кожну речовину уважно.
    Часто помиляються у таких випадках:

    а) ступеня окиснення у водневих сполуках неметалів: фосфін - ступінь окиснення у фосфору - негативна;
    б) в органічних речовинах - перевірте ще раз, чи все оточення атома враховано;
    в) аміак та солі амонію - в них азот завждимає ступінь окислення;
    г) кисневі солі та кислоти хлору - в них хлор може мати ступінь окислення;
    д) пероксиди і надпероксиди - в них кисень не має ступеня окислення, буває, а в - навіть;
    е) подвійні оксиди: - у них метали мають дві різніступеня окислення, зазвичай лише одна з них бере участь у перенесенні електронів.

    Завдання 14: Допишіть та зрівняйте:

    Завдання 15: Допишіть та зрівняйте:

  2. Вибір продуктів без урахування перенесення електронів - тобто, наприклад, реакції є тільки окислювач без відновника або навпаки.

    Приклад: у реакції вільний хлор часто губиться. Виходить, що електрони до марганца прилетіли з космосу.

  3. Невірні з хімічної точки зору продукти: не може вийти така речовина, яка вступає у взаємодію із середовищем!

    а) у кислому середовищі не може вийти оксид металу, основа, аміак;
    б) у лужному середовищі не вийде кислота чи кислотний оксид;
    в) оксид або тим більше метал, що бурхливо реагують з водою, не утворюються у водному розчині.

    Завдання 16: Знайдіть у реакціях помилковіпродукти, поясніть, чому вони не можуть виходити в цих умовах:

Відповіді та рішення до завдань із поясненнями.

Завдання 1:

Завдання 2:

2-метилбутен-2: - =

ацетон:

оцтова кислота: -

Завдання 3:

Оскільки молекулі дихромата 2 атома хрому, то й електронів вони віддають у 2 рази більше - тобто. 6.

Завдання 4:

Бо в молекулі два атоми азотуцю двійку треба врахувати в електронному балансі - тобто. перед магнієм повинен бутикоефіцієнт.

Завдання 5:

Якщо середовище лужне, то фосфор існуватиме у вигляді солі- фосфату калію.

Якщо середовище кисле, то фосфін перетворюється на фосфорну кислоту.

Завдання 6:

Бо цинк - амфотернийметал, у лужному розчині він утворює гідроксокомплекс. В результаті розміщення коефіцієнтів виявляється, що вода повинна бути присутня в лівій частині реакції:

Завдання 7:

Електрони віддають два атомиу молекулі алкену. Тому ми маємо врахувати загальнекількість відданих всією молекулою електронів:

(хол. р-н.)

Зверніть увагу, що з 10 іонів калію 9 розподілено між двома солями, тому луги вийде тільки однамолекули.

Завдання 8:

У процесі складання балансу ми бачимо, що на 2 іони припадає 3 сульфат-іони. Значить, крім сульфату калію, утворюється ще сірчана кислота(2 молекули).

Завдання 9:


(перманганат не дуже сильний окислювач у розчині; зверніть увагу, що вода переходитьв процесі вирівнювання вправо!)

(Конц.)
(Концентрована азотна кислота дуже сильний окислювач)

Завдання 10:

Не забудьте, що марганець приймає електрони, при цьому хлор їх повинен віддати.
Хлор виділяється у вигляді простої речовини.

Завдання 11:

Що в підгрупі неметал, то більше він активний окислювач, тобто. хлор у цій реакції буде окислювачем. Йод перетворюється на найбільш стійку йому позитивну ступінь окислення , утворюючи йодну кислоту.

Завдання 12:


(Пероксид - окислювач, т.к. відновник -)


(Пероксид - відновник, тому що окислювач - перманганат калію)


(Пероксид - окислювач, тому що роль відновника більш характерна для нітриту калію, який прагне перейти в нітрат)

Загальний заряд частки надпероксиду калію дорівнює . Тому він може віддати лише.

(водний розчин)

(кисле середовище)

Слайд 2

«Щоб уникати помилок, треба набиратися досвіду; щоб набиратися досвіду, треба робити помилки».

Слайд 3

З 1. Використовуючи метод електронного балансу, складіть рівняння реакції. Визначте окислювач та відновник.

Слайд 4

Необхідні навички

Розставляння ступенів окислення Задавати собі головне питання: хто в цій реакції віддає електрони, а хто приймає? Визначте, у якому середовищі (кислому, нейтральному або лужному) протікає реакція. якщо в продуктах ми бачимо кислоту, кислотний оксид – значить, це точно не лужне середовище, а якщо випадає гідроксид металу – точно не кисле. Перевірте, щоб у реакції був і окислювач, і відновник Якщо обидві речовини можуть проявляти властивості і відновлювача, і окислювача - треба продумати, яке їх активніший окислювач. Тоді другий буде відновником.

Слайд 5

Послідовність розміщення коефіцієнтів у рівнянні

Спочатку проставте коефіцієнти, отримані з електронного балансу. Якщо якась речовина виступає і в ролі середовища, і в ролі окислювача (відновника) - його треба буде зрівнювати пізніше, коли майже всі коефіцієнти розставлені.

Слайд 6

Можливі помилки

Розстановка ступенів окиснення: а) ступеня окиснення у водневих сполуках неметалів: фосфін РН3 – ступінь окиснення у фосфору – негативний; б) в органічних речовинах - перевірте ще раз, чи все оточення атома С враховано в) аміак і солі амонію - в них азот завжди має ступінь окислення -3 в) кисневі солі та кислоти хлору - в них хлор може мати ступінь окислення +1, +3, +5, +7; г) подвійні оксиди: Fe3O4, Pb3O4 - у яких метали мають дві різні ступеня окислення, зазвичай лише одне їх бере участь у переносі електронів.

Слайд 7

2. Вибір продуктів без урахування перенесення електронів - тобто, наприклад, у реакції є тільки окислювач без відновника або навпаки 3. Невірні з хімічної точки зору продукти: не може вийти така речовина, яка вступає у взаємодію з середовищем! а) у кислому середовищі не може вийти оксид металу, основа, аміак; б) у лужному середовищі не вийде кислота чи кислотний оксид; в) оксид або тим більше метал, що бурхливо реагують з водою, не утворюються у водному розчині.

Слайд 8

Слайд 9

Підвищення ступенів окиснення марганцю

  • Слайд 10

    Дихромат та хромат як окислювачі.

  • Слайд 11

    Підвищення ступенів окислення хрому

  • Слайд 12

    Азотна кислота з металами. - не виділяється водень, утворюються продукти відновлення азоту

    Слайд 13

    Диспропорціонування

    Реакції диспропорціонування- це реакції, в яких той самий елемент є і окислювачем, і відновником, одночасно і підвищуючи, і знижуючи свій ступінь окислення:

    Слайд 14

    Сірчана кислота з металами

    Розведена сірчана кислота реагує як звичайна мінеральна кислота з металами лівіше Н у ряді напруг, при цьому виділяється водень; - при реакції з металами концентрованої сірчаної кислоти не виділяється водень, утворюються продукти відновлення сірки.

    Слайд 15

    Диспропорціонування оксиду азоту (IV) та солей.

  • Слайд 16

    2. Взаємозв'язок різних класів неорганічних речовин

    Зміни у КІМ 2012 року

    Слайд 17

    Завдання С2 запропоноване у двох форматах. В одних варіантах КІМ воно буде запропоновано в попередньому форматі, а в інших у новому, коли умова завдання є описом конкретного хімічного експерименту, хід якого екзаменований повинен буде відобразити за допомогою рівнянь відповідних реакцій.

    Слайд 18

    С2.1. (колишній формат) – 4 бали. Дані речовини: оксид азоту (IV), мідь, розчин гідроксиду калію та концентрована сірчана кислота. Напишіть рівняння чотирьох можливих реакцій між усіма запропонованими речовинами, не повторюючи кількох реагентів.

    С2.2.(У новому форматі) – 4 бали. Сіль, отриману при розчиненні заліза в гарячій концентрованій сірчаній кислоті, обробили надлишком розчину натрію гідроксиду. Випав бурий осад відфільтрували і прожарили. Отриману речовину сплавили із залізом. Напишіть рівняння описаних реакцій.

    Слайд 19

    1 або 2 реакції зазвичай «лежать на поверхні», демонструючи або кислотні, або основні властивості речовини У наборі чотирьох речовин, як правило, зустрічаються типові окислювачі і відновники. У цьому випадку як мінімум одна є ОВР Для написання реакцій між окислювачем і відновником необхідно: 1. припустити, до якого можливого значення підвищиться ступінь окислення атома-відновника і в якому продукті реакції він її проявляти; 2. припустити, якого можливого значення знизиться ступінь окислення атома-окислителя й у якому продукті реакції він її проявляти. Обов'язковий мінімум знань

    Слайд 20

    Типові окислювачі та відновники в порядку ослаблення окисних та відновлювальних властивостей

    Слайд 21

    Дано чотири речовини: оксид азоту (IV), йодоводород, розчин гідроксиду калію, кисень. 1. кислота + луг а) є 2 окислювача: NО2іО2 б) відновник: НI 2. 4HI + О2 = 2I2 + 2Н2О 3. NО2 + 2HI = NO + I2 + Н2О Диспропорціонування в розчинах луги NaN = N2 Н2О

    Слайд 22

    3. Генетичний зв'язок між основними класами органічних речовин

  • Слайд 23

    Загальні властивостікласів органічних речовин Загальні способи одержання органічних речовин Специфічні властивості деяких конкретних речовин Обов'язковий мінімум знань

    Слайд 24

    Більшість перетворень Вуглеводнів у кисневмісні сполуки відбувається через галогенпохідні при подальшій дії на них лугів Взаємоперетворення вуглеводнів і кисневмісних органічних речовин

    Слайд 25

    Основні перетворення бензолу та його похідних

    Зверніть увагу, що у бензойної кислоти та нітробензолу реакції заміщення йдуть у мета-положеннях, а у більшості інших похідних бензолу – в орто та пара-положеннях.

    Слайд 26

    Отримання азотовмісних органічних речовин

  • Слайд 27

    Взаємоперетворення азотовмісних сполук

    Необхідно пам'ятати, що взаємодія амінів з галогеналканами відбувається зі збільшенням числа радикалів атома азоту. Так можна з первісних амінів одержувати солі вторинних, та був із них одержувати вторинні аміни.

    Слайд 28

    Окисно-відновні властивості кисневмісних сполук

    Окислювачами спиртів найчастіше є оксид міді (II) або перманганат калію, а окислювачами альдегідів та кетонів - гідроксид міді (II), аміачний розчин оксиду срібла та інші окислювачі Відновником є ​​водень

    Слайд 29

    Одержання похідних карбонових кислот

    Сектор 1 – хімічні реакції з розривом зв'язків О-Н (отримання солей) Сектор 2 – хімічні реакції із заміною гідроксогрупи на галоген, аміногрупу або одержання ангідридів Сектор 3 – одержання нітрилів

    Слайд 30

    Генетичний зв'язок між похідними карбонових кислот

  • Слайд 31

    Типові помилкипід час виконання завдання СЗ: незнання умов протікання хімічних реакцій, генетичного зв'язку класів органічних сполук; незнання механізмів, сутності та умов реакцій за участю органічних речовин, властивостей та формул органічних сполук; невміння передбачити властивості органічного з'єднанняна основі уявлень про взаємний вплив атомів у молекулі; незнання окисно-відновних реакцій (наприклад, з перманганатом калію).

    Слайд 32

    4. Розрахунки за рівняннями реакцій

  • Слайд 33

    Класифікація задач

  • Слайд 34

    Розрахунки за рівняннями реакцій. Газ, що виділився при взаємодії 110 мл 18%-ного розчину HCl (ρ = 1,1 г/мл) і 50 г 1,56%-ного розчину Na2S пропустили через 64 ​​г 10,5%-ного розчину нітрату свинцю. Визначте масу солі, яка випала в осад.

    Слайд 35

    ІІ. Завдання на суміші речовин На нейтралізацію 7,6 г суміші мурашиної та оцтової кислот витрачено 35 мл 20% розчину гідроксиду калію (щільність 1,20 г/мл). розрахуйте масу оцтової кислоти та її масову частку у вихідній суміші кислот.

    Слайд 36

    ІІІ. Визначення складу продукту реакції (завдання на «тип солі») Аміак об'ємом 4,48 л (н.у) пропустили через 200 г 4,9% розчину ортофосфорної кислоти. Назвіть сіль, що утворюється в результаті реакції, та визначте її масу.

    Слайд 37

    IV. Знаходження масової частки одного з продуктів реакції в розчині за рівнянням матеріального балансу Оксид, що утворився при спалюванні 18,6 г фосфору 44,8 л (н.у.) кисню, розчинили в 100 мл дистильованої води. Розрахуйте масову частку ортофосфорної кислоти отриманому розчині.

    Слайд 38

    Яку масу гідриду літію потрібно розчинити в 200 мл води, щоб отримати розчин з масовою часткою гідроксиду 10%? Який колір набуде метилоранжу при додаванні його в отриманий розчин? Запишіть рівняння реакції та результати проміжних обчислень.

    Муніципальний бюджетний загальноосвітній заклад

    «Середня загальноосвітня школа № 37

    з поглибленим вивченням окремих предметів»

    м. Виборг, Ленінградська область

    «Рішення розрахункових завдань підвищеного рівня складності»

    (матеріали з підготовки до ЄДІ)

    вчитель хімії

    Підкладова Любов Михайлівна

    2015 р.

    Статистика проведення ЄДІ свідчить, що приблизно половина школярів справляється із половиною завдань. Аналізуючи результати перевірки результатів ЄДІ з хімії учнів нашої школи, я дійшла висновку, що необхідно посилити роботу з розрахункових завдань, тому обрала методичну тему"Рішення завдань підвищеної складності".

    Завдання - особливий вид завдань, що вимагає від навчань застосування знань у складанні рівнянь реакцій, іноді декількох, складання логічного ланцюжка у проведенні розрахунків. В результаті рішення з певного набору вихідних даних мають бути отримані нові факти, відомості, значення величин. Якщо алгоритм виконання завдання наперед відомий, воно перетворюється із завдання на вправу, мета яких – перетворення умінь на навички, доведення їх до автоматизму. Тому на перших заняттях з підготовки учнів до ЄДІ нагадую про величини та одиниці їх виміру.

    Величина

    Позначення

    Одиниці виміру

    у різних системах

    р, мг, кг, т, …*(1г = 10 -3 кг)

    л, мл, см 3 м 3 …

    * (1мл = 1см 3 , 1 м 3 = 1000л)

    густина

    г/мл, кг/л, г/л,...

    Відносна атомна маса

    Відносна молекулярна маса

    Молярна маса

    г/моль, …

    Молярний обсяг

    V m або V M

    л/моль, …(при н.у. – 22,4 л/моль)

    Кількість речовини

    моль, кмоль, млмоль

    Відносна щільність одного газу по іншому

    Масова частка речовини у суміші або розчині

    Об'ємна частка речовини у суміші або розчині

    Молярна концентрація

    моль/л

    Вихід продукту від теоретично можливого

    Постійна Авогадро

    N A

    6,02 10 23 моль -1

    Температура

    t 0 або

    за шкалою Цельсія

    за шкалою Кельвіна

    Тиск

    Па, кПа, атм., мм. рт. ст.

    Універсальна газова постійна

    8,31 Дж/моль∙К

    Нормальні умови

    t 0 = 0 0 C або Т = 273К

    Р = 101,3 кПа = 1атм = 760 мм. рт. ст.

    Потім пропоную алгоритм розв'язання задач, який використовую протягом кількох років у своїй роботі.

    "Алгоритм вирішення розрахункових завдань".

    V(р-ра)V(р-ра)

    ρ Vm/ ρ

    m(р-ра)m(р-ра)

    mω m/ ω

    m(В-ва)m(В-ва)

    m/ MMn

    n 1 (В-ва)-- за ур. р-ції. n 2 (В-ва)

    V(газу) / V MnV M

    V 1 (газу)V 2 (газу)

    Формули, що використовуються для вирішення задач.

    n = m / Mn(газу) = V(газу) / V M n = N / N A

    ρ = m / V

    D = M 1(газу) / M 2(газу)

    D(H 2 ) = M(газу) / 2 D(пов.) = M(газу) / 29

    (М (Н 2 ) = 2 г/моль; М (пов.) = 29 г/моль)

    ω = m(В-ва) / m(суміші або розчину)  = V(В-ва) / V(суміші або розчину)

     = m(практ.) / m(теор.)  = n(практ.) / n(теор.)  = V(практ.) / V(Теор.)

    З = n / V

    М (суміші газів) = V 1 (газу) M 1(газу) + V 2 (газу) M 2(газу) / V(суміші газів)

    Рівняння Менделєєва – Клапейрона:

    P V = n R T

    Для здачі ЄДІ, де типи завдань досить стандартні (№24, 25, 26), що навчається потрібно передусім показати знання стандартних алгоритмів обчислень, і лише у завданні №39 йому може зустрітися завдання з невизначеним йому алгоритмом.

    Класифікація хімічних завдань підвищеної складності утруднена тим, що більшість із них – завдання комбіновані. Я поділила розрахункові завдання на дві групи.

    1.Завдання без використання рівнянь реакцій. Описується деякий стан речовини або складної системи. Знаючи одні характеристики цього стану, треба знайти інші. Прикладом можуть бути завдання:

    1.1 Розрахунки за формулою речовини, характеристиками порції речовини

    1.2 Розрахунки за характеристиками складу суміші, розчину.

    Завдання зустрічаються в ЄДІ - № 24. Для тих, хто навчається, вирішення таких завдань не викликає труднощів.

    2. Завдання з використанням одного чи кількох рівнянь реакцій. Для їх вирішення, крім характеристик речовин, треба використовувати і характеристики процесів. У задачах цієї групи можна виділити такі типи завдань підвищеної складності:

    2.1 Утворення розчинів.

    1) Яку масу оксиду натрію необхідно розчинити в 33,8 мл води, щоб отримати 4% розчин гідроксиду натрію.

    Знайти:

    m (Na 2 O )

    Дано:

    V (H 2 O) = 33.8 мл

    ω (NaOH) = 4%

    ρ (H 2 O ) = 1 г/мл

    М (NaOH) = 40 г/моль

    m (H 2 O) = 33.8 г

    Na 2 O + H 2 O = 2 NaOH

    1 моль 2моль

    Нехай маса Na 2 O = x.

    n (Na 2 O) = x/62

    n (NaOH) = x/31

    m (NaOH) = 40x /31

    m (р-ра) = 33.8 + x

    0,04 = 40x/31 (33.8 + x)

    x = 1,08, m (Na 2 O) = 1,08 г

    Відповідь: m (Na 2 O ) = 1,08 г

    2) До 200 мл розчину гідроксиду натрію (ρ = 1,2 г/мл) з масовою часткою луги 20% додали натрій металевий масою 69 г.

    Яка масова частка речовини в розчині, що утворився?

    Знайти:

    ω 2 (NaOH)

    Дано:

    V (NaO Н) розчину = 200 мл

    ρ (р-ра) = 1,2 г/мл

    ω 1 (NaOH) = 20%

    m (Na) = 69 г

    М (Na ) =23 г/моль

    Металевий натрій взаємодіє з водою у розчині луги.

    2Na + 2H 2 O = 2 NaOH + H 2

    1 моль 2моль

    m 1 (р-ра) = 200 1,2 = 240(г)

    m 1 (NaOH) в-ва = 240 0,2 = 48 (г)

    n (Na) = 69/23 = 3 (моль)

    n 2 (NaOH) = 3 (моль)

    m 2 (NaOH) = 3 40 = 120 (г)

    m заг. (NaOH) = 120 + 48 = 168 (г)

    n (Н 2) = 1,5 моль

    m (H 2) = 3 г

    m (р-ра після р-ції) = 240 + 69 - 3 = 306 (г)

    ω 2 (NaOH) = 168 / 306 = 0,55 (55%)

    Відповідь: ω 2 (NaOH ) = 55%

    3) Яку масу оксиду селену (VI) слід додати до 100 г 15%-ного розчину селенової кислоти, щоб збільшити її масову частку вдвічі?

    Знайти:

    m (SeO 3)

    Дано:

    m 1 (H 2 SeO 4) розчину = 100 г

    ω 1 (H 2 SeO 4) = 15%

    ω 2 (H 2 SeO 4) = 30%

    М (SeO 3) = 127 г/моль

    М (H 2 SeO 4) = 145 г/моль

    m 1 (H 2 SeO 4 ) = 15 г

    SeO 3 + H 2 O = H 2 SeO 4

    1 моль 1моль

    Нехай m (SeO 3) = x

    n (SeO 3 ) = x/127 = 0.0079x

    n 2 (H 2 SeO 4 ) = 0.0079x

    m 2 (H 2 SeO 4 ) = 145 0.079x = 1.1455x

    m заг. (H 2 SeO 4 ) = 1.1455x + 15

    m 2 (р-ра) = 100 + х

    ω (NaOH) = m (NaOH) / m (р-ра)

    0,3 = (1.1455x + 1) / 100 + x

    x = 17,8, m (SeO 3 ) = 17,8 г

    Відповідь: m (SeO 3) = 17,8 г

    2.2 Розрахунок за рівняннями реакцій, коли одна з речовин перебуває у надлишку/

    1) До розчину, що містить 9,84 г нітрату кальцію, додали розчин, що містить 9,84 г ортофосфату натрію. Осад, що утворився, відфільтрували, а фільтрат випарили. Визначте маси продуктів реакції та склад сухого залишку у масових частках після випарювання фільтрату, якщо вважати, що утворюються безводні солі.

    Знайти:

    ω (NaNO 3)

    ω (Na 3 PO 4)

    Дано:

    m (Сa (NO 3) 2) = 9,84 г

    m (Na 3 PO 4) = 9,84 г

    М (Na 3 PO 4) = 164 г/моль

    М (Сa (NO 3) 2) = 164 г/моль

    М (NaNO 3) = 85 г/моль

    М (Ca 3 (PO 4) 2) = 310 г/моль

    2Na 3 PO 4 + 3 Сa(NO 3 ) 2 = 6NaNO 3 + Ca 3 (PO 4 ) 2 ↓

    2 моль 3 моль 6 моль 1 моль

    n (Сa(NO 3) 2) заг. = n (Na 3 PO 4) заг. = 9,84/164 =

    Сa (NO 3) 2 0,06/3< 0,06/2 Na 3 PO 4

    Na 3 PO 4 взято в надлишку,

    розрахунки проводимо n (Сa (NO 3) 2).

    n (Ca 3 (PO 4) 2) = 0,02 моль

    m (Ca 3 (PO 4) 2) = 310 ∙ 0,02 = 6,2 (г)

    n (NaNO 3) = 0,12 моль

    m (NaNO 3) = 85 ∙ 0,12 = 10,2 (г)

    До складу фільтрату входить розчин NaNO 3 та

    розчин надлишку Na 3 PO 4.

    n прореаг. (Na 3 PO 4) = 0,04 моль

    n зуп. (Na 3 PO 4) = 0,06 - 0,04 = 0,02 (моль)

    m зуп. (Na 3 PO 4) = 164 ∙ 0,02 = 3,28 (г)

    Сухий залишок містить суміш солей NaNO 3 та Na 3 PO 4.

    m (сух.ост.) = 3,28 + 10,2 = 13,48 (г)

    ω (NaNO 3) = 10,2/13,48 = 0,76 (76%)

    ω (Na 3 PO 4) = 24%

    Відповідь: ω (NaNO 3) = 76%, ω (Na 3 PO 4) = 24%

    2) Скільки літрів хлору виділиться, якщо до 200 мл 35% - ної соляної кислоти

    (ρ =1,17 г/мл) додати при нагріванні 26,1 г оксиду марганцю (IV) ? Скільки г гідроксиду натрію в холодному розчині прореагує з цією кількістю хлору?

    Знайти:

    V (Cl 2)

    m (NaO Н)

    Дано:

    m (MnO 2 ) = 26,1 г

    ρ (HCl розчину) = 1,17 г/мл

    ω (HCl ) = 35%

    V (HCl) розчину) = 200 мл.

    М (MnO 2) = 87 г/моль

    М (HCl ) =36,5 г/моль

    М (NaOH) = 40 г/моль

    V (Cl 2) = 6,72 (л)

    m (NaOH) = 24 (г)

    MnO 2 + 4 HCl = MnCl 2 +Cl 2 + 2 H 2 O

    1 моль 4моль 1 моль

    2 NaO Н + Cl 2 = Na Cl + Na ClO + H 2 O

    2 моль 1 моль

    n (MnO 2) = 26.1 / 87 = 0,3 (моль)

    m р-ну (НCl) = 200 1,17 = 234(г)

    m заг. (НCl) = 234 0,35 = 81,9 (г)

    n (НCl) = 81,9 /36,5 = 2,24 (моль)

    0,3 < 2.24 /4

    НCl - у надлишку, розрахунки по n (MnO 2)

    n (MnO 2) = n (Cl 2) = 0,3 моль

    V (Cl 2) = 0,3 22,4 = 6,72 (л)

    n (NaOH) = 0,6 моль

    m (NaOH) = 0,6 40 = 24 (г)

    2.3 Склад розчину, одержаного в ході реакції.

    1) У 25 мл 25%-ного розчину гідроксиду натрію (ρ =1,28 г/мл) розчинений оксид фосфору (V), отриманий при окисненні 6,2 г фосфору. Якого складу утворюється сіль та яка її масова частка у розчині?

    Знайти:

    ω (солі)

    Дано:

    V (NaOH) розчину = 25 мл

    ω (NaOH) = 25%

    m(Р) = 6,2 г

    ρ (NaOH) розчину = 1,28 г/мл

    М (NaOH) = 40 г/моль

    М (Р) = 31 г/моль

    М (Р 2 Про 5) = 142 г/моль

    М (NaH 2 РВ 4) = 120г/моль

    4Р + 5О 2 = 2 Р 2 О 5

    4моль 2моль

    6 NaO Н + Р 2 О 5 = 2 Na 3 РО 4 + 3 H 2 O

    4 NaO Н + Р 2 Про 5 = 2 Na 2 H РО 4 + H 2 O

    n (Р) = 6,2/31 = 0,2 (моль)

    n (Р 2 Про 5) = 0,1 моль

    m (Р 2 Про 5) = 0,1 142 = 14,2(г)

    m (NaO Н) розчину = 25 1,28 = 32(г)

    m (NaO Н) в-ва = 0,25 32 = 8 (г)

    n (NaO Н) в-ва = 8/40 = 0,2 (моль)

    За кількісним співвідношенням NaO Н і Р 2 Про 5

    можна дійти невтішного висновку, що утворюється кисла сіль NaH 2 РО 4.

    2 NaO Н + Р 2 Про 5 + H 2 O = 2 NaH 2 РО 4

    2моль 1моль 2моль

    0,2моль 0,1моль 0,2моль

    n (NaH 2 РВ 4) = 0,2 моль

    m (NaH 2 РВ 4) = 0,2 120 = 24 (г)

    m (р-ра після р-ції) = 32 + 14,2 = 46,2 (г)

    ω (NaH 2 РВ 4) = 24/46,2 = 0 52 (52%)

    Відповідь: ω (NaH 2 РО 4) = 52%

    2) При електролізі 2 л водного розчину натрію сульфату з масовою часткою солі 4%

    (ρ = 1,025 г/мл) на нерозчинному аноді виділилося 448 л газу (н.у.) Визначте масову частку сульфату натрію в розчині після електролізу.

    Знайти:

    m (Na 2 O )

    Дано:

    V (р-ра Na 2 SO 4) = 2л = 2000 мл

    ω (Na 2 SO 4 ) = 4%

    ρ (р-ра Na 2 SO 4 )=1 г/мл

    М (Н 2 O) = 18 г/моль

    V (Про 2) = 448 л

    V М = 22,4 л/моль

    При електролізі сульфату натрію проходить розкладання води, аноді виділяється газ кисень.

    2 H 2 O = 2 H 2 + О 2

    2 моль 1моль

    n (Про 2) = 448/22,4 = 20 (моль)

    n (H 2 O ) = 40 моль

    m (H 2 O) розл. = 40 18 = 720 (г)

    m (р-ра до ел-за) = 2000 1,025 = 2050 (г)

    m (Na 2 SO 4) в-ва = 2050 0,04 = 82(г)

    m (р-ра після ел-за) = 2050 - 720 = 1330 (г)

    ω (Na 2 SO 4 ) = 82 / 1330 = 0,062 (6,2%)

    Відповідь: ω (Na 2 SO 4 ) = 0,062 (6,2%)

    2.4 В реакцію вступає суміш відомого складу, необхідно знайти порції витрачених реагентів, та/або отриманих продуктів.

    1) Визначити обсяг суміші газів оксиду сірки (IV) та азоту, в якій міститься 20 % сірчистого газу по масі, який треба пропустити через 1000 г 4%-ного розчину гідроксиду натрію, щоб масові частки солей, що утворюються в розчині, стали однаковими.

    Знайти:

    V (газів)

    Дано:

    m (NaOH) = 1000 г

    ω (NaOH) = 4%

    m (середньої солі) =

    m (кислої солі)

    М (NaOH) = 40 г/моль

    Відповідь: V (газів) = 156,8

    NaO Н + SO 2 = NaHSO 3 (1)

    1 моль 1 моль

    2NaO Н + SO 2 = Na 2 SO 3 + H 2 O (2)

    2 моль 1моль

    m (NaOH) в-ва = 1000 0,04 = 40 (г)

    n (NaOH) = 40/40 = 1 (моль)

    Нехай n 1 (NaOH ) = x, тоді n 2 (NaOH ) = 1 - x

    n 1 (SO 2 ) = n (NaHSO 3 ) = x

    M (NaHSO 3 ) = 104 x n 2 (SO 2 ) = (1 – x) / 2 = 0,5 (1 – x)

    m (Na 2 SO 3) = 0,5 (1 - x) 126 = 63 (1 - х)

    104 x = 63 (1 – х)

    х = 0,38 моль

    n 1 (SO 2) = 0,38 моль

    n 2 (SO 2 ) = 0,31 моль

    n заг. (SO 2 ) = 0,69 моль

    m заг. (SO 2) = 0,69 64 = 44,16(г) – це становить 20% від маси суміші газів. Маса газу азоту становить 80%.

    m(N 2 ) = 176,6 г, n 1 (N 2 ) = 176,6/28 = 6,31 моль

    n заг. (газів) = 0,69 + 6,31 = 7 моль

    V (газів) = 7 22,4 = 156,8 (л)

    2) При розчиненні 2,22 г суміші залізної та алюмінієвої тирси в 18,25%-ному розчині соляної кислоти (ρ = 1,09 г/мл) виділилося 1344 мл водню (н.у.). Знайдіть відсотковий вміст кожного з металів у суміші та визначте об'єм соляної кислоти, який знадобився для розчинення 2,22 г суміші.

    Знайти:

    ω (Fe)

    ω (Al)

    V (HCl ) р-ну

    Дано:

    m (суміші) = 2,22 г

    ρ (HCl розчину) = 1,09 г/мл

    ω (HCl) = 18,25%

    M (Fe ) = 56 г/моль

    М (Al) = 27 г/моль

    М (HCl ) =36,5 г/моль

    Відповідь: ω (Fe) = 75.7%,

    ω (Al) = 24,3%,

    V (HCl) розчину) = 22 мл.

    Fe + 2HCl = 2 FeCl 2 + H 2

    1 моль 2моль 1 моль

    2Al + 6HCl = 2 AlCl 3 + 3H 2

    2 моль 6 моль 3моль

    n (Н 2) = 1,344/22.4 = 0.06 (моль)

    Нехай m (Al) = x, тоді m (Fe) = 2,22 - х;

    n 1 (Н 2) = n (Fe) = (2.22 - x) / 56

    n (Al) = х / 27

    n 2 (Н 2) = 3х/27 2 = х/18

    x / 18 + (2,22 - х) / 56 = 0,06

    х = 0,54, m (Al) = 0,54 г

    ω (Al) = 0,54 / 2.22 = 0.243 (24.3%)

    ω (Fe) = 75.7%

    n (Al) = 0.54 / 27 = 0.02 (моль)

    m (Fe) = 2,22 - 0.54 = 1.68 (г)

    n (Fe) = 1.68 / 56 = 0,03 (моль)

    n 1 (НCl) = 0.06 моль

    n (NaOH) = 0,05 моль

    m р-ну (NaOH) = 0,05 40/0.4 = 5(г)

    V (HCl ) розчину = 24/1,09 = 22 (мл)

    3) Газ, отриманий при розчиненні 9,6 г міді концентрованої сірчаної кислоти, пропустили через 200 мл розчину гідроксиду калію (ρ =1 г/мл, ω (До OH) = 2,8%). Якого складу утворюється сіль? Визначити її масу.

    Знайти:

    m (солі)

    Дано:

    m (Cu) = 9.6 г

    V (КО Н) розчину = 200 мл

    ω (КОH ) = 2,8%

    ρ (H 2 O ) = 1 г/мл

    М (Cu ) =64 г/моль

    М (КОH ) =56 г/моль

    М (КНSO 3) = 120 г/моль

    Відповідь: m (КНSO 3) = 12 г

    Cu + 2H 2 SO 4 = CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

    1 моль 1 моль

    КО Н + SO 2 = KHSO 3

    1 моль 1 моль

    2 КО Н + SO 2 = K 2 SO 3 + H 2 O

    2 моль 1моль

    n (SO 2) = n (Cu) = 6,4/64 = 0,1 (моль)

    m (КО Н) розчину = 200 г

    m (КО Н) в-ва = 200 г 0,028 = 5,6 г

    n (КО Н) =5,6/56 = 0,1 (моль)

    По кількісному співвідношенню SO 2 і КОН можна дійти невтішного висновку, що утворюється кисла сіль KHSO 3.

    КО Н + SO 2 = KHSO 3

    1 моль 1 моль

    n (КНSO 3) = 0,1 моль

    m (КНSO 3) = 0,1 120 = 12 г

    4) Через 100 мл 12,33% - ного розчину хлориду заліза (II) (ρ =1.03г/мл) пропускали хлор до тих пір, поки концентрація хлориду заліза (III) у розчині не стала дорівнює концентрації хлориду заліза (II). Визначте об'єм поглиненого хлору (н.у.)

    Знайти:

    V (Cl 2)

    Дано:

    V (FeCl 2) = 100 мл

    ω (FeCl 2) = 12,33%

    ρ (р-ра FeCl 2) =1,03г/мл

    М (FeCl 2) = 127 г/моль

    М (FeCl 3) = 162,5 г/моль

    V М = 22,4 л/моль

    m (FeCl 2) розчину = 1,03 100 = 103 (г)

    m (FeCl 2) р-в-ва = 103 0,1233 = 12,7(г)

    2FeCl 2 + Cl 2 = 2 FeCl 3

    2 моль 1моль 2моль

    Нехай n (FeCl 2) прореаг. = x, тоді n (FeCl 3) зр. = х;

    m (FeCl 2) прореаг. = 127х

    m (FeCl 2) зуп. = 12,7 - 127х

    m (FeCl 3) зр. = 162,5х

    За умовою задачі m (FeCl 2) зуп. = m (FeCl 3)

    12,7 - 127х = 162,5х

    х = 0,044, n (FeCl 2) прореаг. = 0,044 моль

    n (Cl 2) = 0,022 моль

    V (Cl 2) = 0,022 22,4 = 0,5 (л)

    Відповідь: V (Cl 2) = 0,5 (л)

    5) Після прожарювання суміші карбонатів магнію і кальцію маса газу, що виділився, дорівнювала масі твердого залишку. Визначить масові частки речовин вихідної суміші. Який об'єм вуглекислого газу (н.у.) може бути поглинений 40 г цієї суміші, яка знаходиться у вигляді суспензії.

    Знайти:

    ω (MgCO 3)

    ω (CaCO 3)

    Дано:

    m (тв.прод.) = m (газу)

    m ( суміші карбонатів) = 40г

    М (MgO ) = 40 г/моль

    М СаO = 56 г/моль

    М (CO 2) = 44 г/моль

    М (MgCO 3) = 84 г/моль

    М (СаCO 3) = 100 г/моль

    1) Проведемо розрахунки, використовуючи 1 моль суміші карбонатів.

    MgCO 3 = MgO + CO 2

    1моль 1моль 1моль

    CaCO 3 = CaO + CO 2

    1моль 1моль 1моль

    Нехай n (MgCO 3) = x, тоді n (CaCO 3) = 1 - x.

    n (MgO) = x, n (CaO) = 1 - x

    m (MgO) = 40x

    m (СаO) = 56 (1 - x) = 56 - 56x

    З суміші, взятої кількістю 1 моль, утворюється вуглекислий газ, кількістю 1 моль.

    m (CO 2) = 44.г

    m (тв.прод.) = 40x + 56 - 56x = 56 - 16x

    56 - 16x = 44

    x = 0,75,

    n (MgCO 3) = 0,75 моль

    n (СаCO 3) = 0,25 моль

    m (MgCO 3) = 63 г

    m (СаCO 3) = 25 г

    m (суміші карбонатів) = 88 г

    ω (MgCO 3) = 63/88 = 0,716 (71,6%)

    ω (CaCO 3) = 28,4%

    2) Суспензія суміші карбонатів при пропусканні вуглекислого газу перетворюється на суміш гідрокарбонатів.

    MgCO 3 + CO 2 + H 2 O = Mg(НCO 3 ) 2 (1)

    1 моль 1 моль

    CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(НCO 3 ) 2 (2)

    1 моль 1моль

    m (MgCO 3) = 40 0,75 = 28,64 (г)

    n 1 (З 2) = n (MgCO 3) = 28,64/84 = 0,341 (моль)

    m (СаCO 3) = 11,36 г

    n 2 (З 2) = n (СаCO 3) = 11,36/100 = 0,1136 моль

    n заг. (З 2) = 0,4546 моль

    V (CO 2) = n заг. (З 2) V М = 0,4546 22,4 = 10,18 (л)

    Відповідь: ω (MgCO 3) = 71,6%, ω (CaCO 3) = 28,4%,

    V (CO 2 ) = 10,18 л.

    6) Суміш порошків алюмінію та міді масою 2,46 г нагріли в струмі кисню. Отриману тверду речовину розчинили у 15 мл розчину сірчаної кислоти (масова частка кислоти 39,2%, щільність 1,33 г/мл). Суміш повністю розчинилася без виділення газу. Для нейтралізації надлишку кислоти потрібно 21 мл розчину гідрокарбонату натрію з концентрацією 1,9 моль/л. Обчисліть масові частки металів у суміші та обсяг кисню (н.у.), що вступив у реакцію.

    Знайти:

    ω (Al); ω (Cu)

    V (O 2)

    Дано:

    m (суміші) = 2.46 г

    V (NaHCO 3 ) = 21 мл=

    0,021 л

    V (H 2 SO 4 ) = 15 мл

    ω(H 2 SO 4 ) = 39,2%

    ρ (H 2 SO 4 ) = 1,33 г/мл

    С(NaHCO 3) = 1,9 моль/л

    М(Al)=27 г/моль

    М(Cu)=64 г/моль

    М(H 2 SO 4)=98 г/моль

    V м = 22,4 л/моль

    Відповідь: ω (Al) = 21.95%;

    ω ( Cu) = 78.05%;

    V (O 2) = 0,672

    4Al + 3O 2 = 2Al 2 O 3

    4моль 3моль 2моль

    2Cu + O 2 = 2CuO

    2моль 1моль 2моль

    Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O (1)

    1 моль 3 моль

    CuO+H 2 SO 4 = CuSO 4 + H 2 O (2)

    1 моль 1 моль

    2 NaHCO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + 2 H 2 O +СО 2 (3)

    2 моль 1 моль

    m (H 2 SO 4) розчину =15 1,33 = 19.95(г)

    m (H 2 SO 4) в-ва = 19.95 0,393 = 7,8204 (г)

    n ( H 2 SO 4) заг = 7,8204/98 = 0,0798 (моль)

    n (NaHCO 3) = 1,9 0,021 = 0,0399 (моль)

    n 3 (H 2 SO 4 ) = 0,01995 (моль )

    n 1+2 (H 2 SO 4 ) =0,0798 – 0,01995 = 0,05985 (моль )

    4) Нехай n(Al) = x, . m (Al) = 27x

    n (Cu) = y, m (Cu) = 64y

    27x + 64y = 2,46

    n (Al 2 O 3 ) = 1,5x

    n (CuO) = y

    1,5x+y = 0.0585

    x = 0,02; n(Al) = 0.02моль

    27x + 64y = 2,46

    y = 0,03; n(Cu) = 0,03моль

    m(Al) = 0,02 27 = 0,54

    ω (Al) = 0,54/2.46 = 0.2195 (21.95%)

    ω (Cu) = 78.05%

    n 1 (O 2 ) = 0.015 моль

    n 2 (O 2 ) = 0.015 моль

    nзаг . (O 2 ) = 0.03 моль

    V (O 2 ) = 22,4 0 03 = 0,672 (л )

    7) При розчиненні у воді 15,4 г сплаву калію з натрієм виділилося 6,72 л водню (н.у.). Визначте молярне відношення металів у сплаві.

    Знайти:

    n (К): n( Na)

    m (Na 2 O)

    Дано:

    m(Сплаву) = 15,4 г

    V (H 2) = 6,72 л

    М ( Na) =23 г/моль

    М (К) = 39 г/моль

    n (К) : n ( Na) = 1: 5

    2К + 2 H 2 O= 2 К OH+ H 2

    2 моль 1 моль

    2Na + 2H 2 O = 2 NaOH+ H 2

    2 моль 1 моль

    Нехай n(К) = x, n ( Na) = у, тоді

    n 1 (Н 2) = 0,5 х; n 2 (Н 2) = 0,5у

    n (Н 2) = 6,72/22,4 = 0,3 (моль)

    m(К) = 39 x; m (Na) = 23 у

    39х + 23 у = 15,4

    х = 0,1, n(К) = 0,1 моль;

    0,5 х + 0,5 у = 0,3

    у = 0,5, n ( Na) = 0,5 моль

    8) При обробці 9 г суміші алюмінію з оксидом алюмінію 40% розчином гідроксиду натрію (ρ =1,4 г/мл) виділилося 3,36 л газу (н.у.). Визначити масові частки речовин у вихідній суміші та обсяг розчину луги, що вступив у реакції.

    Знайти:

    ω (Al)

    ω (Al 2 O 3)

    Vр-ра ( NaOH)

    Дано:

    M(див.) = 9 г

    V(H 2) = 33.8мл

    ω (NaOH) = 40%

    М( Al) = 27 г/моль

    М( Al 2 O 3) = 102 г/моль

    М( NaOH) = 40 г/моль

    2Al + 2 NaOH + 6H 2 O = 2 Na + 3H 2

    2 моль 2 моль 3 моль

    Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3H 2 O = 2 Na

    1моль 2моль

    n ( H 2) = 3,36/22,4 = 0,15 (моль)

    n ( Al) = 0,1 моль m (Al) = 2.7 г

    ω (Al) = 2,7/9 = 0,3 (30%)

    ω (Al 2 O 3 ) = 70%

    m (Al 2 O 3 ) = 9 – 2.7 = 6.3 (г )

    n (Al 2 O 3 ) = 6,3 / 102 = 0,06 (моль )

    n 1 (NaOH) = 0,1моль

    n 2 (NaOH) = 0,12моль

    nзаг . (NaOH) = 0,22моль

    - ра (NaOH) = 0,22 40 /0.4 = 22 (г )

    - ра (NaOH) = 22/1.4 = 16 (мл )

    Відповідь : ω (Al) = 30%, ω(Al 2 O 3 ) = 70%, Vр - ра (NaOH) = 16мл

    9) Сплав алюмінію та міді масою 2 г обробили розчином гідроксиду натрію, з масовою часткою луги 40 % (ρ =1,4 г/мл). Не осад, що розчинився, відфільтрували, промили і обробили розчином азотної кислоти. Отриману суміш випарили насухо, залишок прожарили. Маса отриманого продукту склала 0,8 г. Визначте масову частку металів у сплаві та обсяг витраченого розчину гідроксиду натрію.

    Знайти:

    ω (Cu); ω (Al)

    Vр-ра ( NaOH)

    Дано:

    m(суміші) = 2 г

    ω (NaOH)=40%

    М( Al)=27 г/моль

    М( Cu)=64 г/моль

    М( NaOH)=40 г/моль

    У лугу розчиняється лише алюміній.

    2Al + 2 NaOH + 6 H 2 O = 2 Na + 3 H 2

    2моль 2моль 3моль

    Мідь - нерозчинний залишок.

    3Cu + 8HNO 3 = 3Cu (NO 3 ) 2 + 4 H 2 O + 2 NO

    3 моль 3 моль

    2Cu(NO 3 ) 2 = 2 CuO + 4NO 2 + O 2

    2моль 2моль

    n (CuO) = 0,8 / 80 = 0,01 (моль)

    n (CuO) = n (Cu(NO 3 ) 2 ) = n (Cu) = 0,1моль

    m (Cu) = 0,64г

    ω (Cu) = 0,64/2 = 0,32 (32%)

    ω (Al) = 68%

    m(Al) = 9 - 0,64 = 1,36 (г)

    n ( Al) = 1,36 / 27 = 0,05 (моль)

    n ( NaOH) = 0,05 моль

    mр-ра ( NaOH) = 0,05 40/0.4 = 5(г)

    Vр-ра ( NaOH) = 5 / 1.43 = 3,5 (мл)

    Відповідь: ω (Cu) = 32%, ω (Al) = 68%, Vр-ра ( NaOH) = 3,5 мл

    10) Прожарили суміш нітратів калію, міді і срібла масою 18,36 р. Об'єм газів, що виділилися, склав 4,32 л (н.у.). Твердий залишок обробили водою, після чого його маса зменшилася на 3,4 г. Знайти масові частки нітратів у вихідній суміші.

    Знайти:

    ω (KNO 3 )

    ω (Cu(NO 3 ) 2 )

    ω (AgNO 3)

    Дано:

    m(суміші) = 18,36 г

    m(твердий. зуп.)=3,4 г

    V (CO 2) = 4,32 л

    М (До NO 2) = 85 г/моль

    М (До NO 3) =101 г/моль

    2 К NO 3 = 2 К NO 2 + O 2 (1)

    2 моль 2 моль 1моль

    2 Cu(NO 3 ) 2 = 2 CuO + 4 NO 2 + O 2 (2)

    2 моль 2моль 4 моль 1 моль

    2 AgNO 3 = 2 Ag + 2 NO 2 + O 2 (3)

    2моль 2моль 2моль 1моль

    CuO + 2H 2 O= взаємодія не можлива

    Ag+ 2H 2 O= взаємодія не можлива

    До NO 2 + 2H 2 O= Розчинення солі

    Зміна маси твердого залишку відбулася рахунок розчинення солі, отже:

    m(До NO 2) = 3,4 г

    n (До NO 2) = 3,4/85 = 0,04 (моль)

    n (До NO 3) = 0,04 (моль)

    m(До NO 3) = 0,04 101 = 4,04(г)

    ω (KNO 3) = 4,04 / 18,36 = 0,22 (22%)

    n 1 (O 2) = 0,02 (моль)

    n заг. (газів) = 4,32/22,4 = 0,19 (моль)

    n 2+3 (газів) = 0,17 (моль)

    m(суміші без До NO 3) = 18,36 - 4,04 = 14,32 (г)

    Нехай m (Cu(NO 3 ) 2 ) = x,тоді m (AgNO 3 ) = 14,32 - x.

    n (Cu(NO 3 ) 2 ) = x / 188,

    n (AgNO 3) = (14,32 – x) / 170

    n 2 (газів) = 2,5 х / 188,

    n 3 (газів) = 1,5 (14,32 - х) / 170,

    2,5 х/188 + 1,5 (14,32 - х) / 170 = 0,17

    х = 9,75, m (Cu(NO 3 ) 2 ) = 9,75 г

    ω (Cu(NO 3 ) 2 ) = 9,75 / 18,36 = 0,531 (53,1%)

    ω (AgNO 3 ) = 24,09%

    Відповідь : ω (KNO 3 ) = 22%, ω (Cu(NO 3 ) 2 ) = 53,1%, ω (AgNO 3 ) = 24,09%.

    11) Суміш гідроксиду барію, карбонатів кальцію та магнію масою 3,05 г прожарили до видалення летких речовин. Маса твердого залишку становила 2,21 р. Летні продукти призвели до нормальних умов і газ пропустили через розчин гідроксиду калію, маса якого збільшилася на 0,66 г. Знайти масові частки речовин у вихідній суміші.

    ω (В a(OН) 2)

    ω (З aЗ O 3)

    ω (MgЗ O 3)

    m(суміші) = 3,05 г

    m(тв.ост.) = 2,21 г

    m(КІН) = 0,66 г

    М ( H 2 O) = 18 г/моль

    М (СО 2) = 44 г/моль

    М (В a(OН) 2) = 171 г/моль

    М (СаСО 2) = 100 г/моль

    М ( Mg 2) =84 г/моль

    У a(OН) 2 = H 2 O+ В aO

    1 моль 1моль

    З aЗ O 3 = СО 2 + С aO

    1 моль 1моль

    MgЗ O 3 = СО 2 + MgO

    1 моль 1моль

    Маса КОН збільшилася рахунок маси поглиненого СО 2

    КОН + СО 2 →…

    За законом збереження маси речовин

    m (H 2 O) = 3,05 - 2,21 - 0,66 = 0,18 г

    n ( H 2 O) = 0,01 моль

    n (В a(OН) 2) = 0,01 моль

    m(В a(OН) 2) = 1,71 г

    ω (В a(OН) 2) = 1,71/3.05 = 0.56 (56%)

    m(карбонатів) = 3,05 - 1,71 = 1,34 г

    Нехай maЗ O 3) = xтоді maЗ O 3) = 1,34 – x

    n 1 (С O 2) = n (С aЗ O 3) = x /100

    n 2 (С O 2) = n ( MgЗ O 3) = (1,34 - x)/84

    x /100 + (1,34 - x)/84 = 0,015

    x = 0,05, maЗ O 3) = 0,05 г

    ω (З aЗ O 3) = 0,05/3,05 = 0,16 (16%)

    ω (MgЗ O 3) =28%

    Відповідь: ω a(OН) 2) = 56%, ω aЗ O 3) = 16%, ω (MgЗ O 3) =28%

    2.5 В реакцію вступає невідоме речовин o / утворюється під час реакції.

    1) При взаємодії водневого з'єднанняодновалентного металу зі 100 г води одержали розчин з масовою часткою речовини 2,38%. Маса розчину виявилася на 0,2 г менше суми мас води та вихідної водневої сполуки. Визначте, яке з'єднання було взято.

    Знайти:

    Дано:

    m (H 2 O) = 100 г

    ω (Ме OH) = 2,38%

    m(Р-ра) = 0,2 г

    М ( H 2 O) = 18 г/моль

    МЕН + H 2 O= Ме OH+ Н 2

    1моль 1моль 1моль

    0,1моль 0,1моль 0,1моль

    Маса кінцевого розчину зменшилася на масу водню газу.

    n (Н 2) = 0,2/2 = 0,1 (моль)

    n ( H 2 O) прореаг. = 0,1 моль

    m (H 2 O) прореаг = 1,8 г

    m (H 2 O у р-рі) = 100 - 1,8 = 98,2 (г)

    ω (Ме OH) = m(Ме OH) / m(р-ра г/моль

    Нехай m(Ме OH) = х

    0,0238 = х/(98,2 + x)

    x = 2,4, m(Ме OН) = 2,4 г

    n(Ме OН) = 0,1 моль

    М (Ме OН) = 2,4/0,1 = 24 (г/моль)

    М(Ме) = 7 г/моль

    Ме - Li

    Відповідь: Liн.

    2) При розчиненні 260 г невідомого металу сильно розведеної азотної кислотиутворюються дві солі: Ме(NПро 3 ) 2 іX. При нагріванніXз гідроксидом кальцію виділяється газ, який з ортофосфорною кислотою утворює 66 г гідроортофосфату амонію. Визначте метал та формулу соліX.

    Знайти:

    Дано:

    m(Ме) = 260 г

    m ((NH 4) 2 HPO 4) = 66 г

    М (( NH 4) 2 HPO 4) =132 г/моль

    Відповідь: Zn, сіль - NH 4 NO 3.

    4Me + 10HNO 3 = 4Me(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

    4 моль 1 моль

    2NH 4 NO 3 +Ca(OH) 2 = Ca(NO 3 ) 2 +2NH 3 + 2H 2 O

    2 моль 2 моль

    2NH 3 + H 3 PO 4 = (NH 4 ) 2 HPO 4

    2 моль 1моль

    n ((NH 4) 2 HPO 4) = 66/132 = 0.5 (моль)

    n (NН 3) = n (NH 4 NO 3) = 1 моль

    n(Ме) = 4моль

    М(Ме) = 260/4 = 65 г/моль

    Ме - Zn

    3) У 198,2 мл розчину сульфату алюмінію (ρ = 1 г/мл) опустили пластину невідомого двовалентного металу. Через деякий час маса пластини зменшилася на 1,8 г, а концентрація солі, що утворилася, склала 18%. Визначте метал.

    Знайти:

    ω 2 (NaOH)

    Дано:

    Vрозчину = 198.2 мл

    ρ (Р-ра) = 1 г/мл

    ω 1 (солі) = 18%

    m(Р-ра) = 1,8 г

    М ( Al) = 27 г/моль

    Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Me = 2 Al + 3MeSO 4

    3 моль 2 моль 3 моль

    m(Р-ра до р-ції) = 198.2 (г)

    m(Р-ра після р-ції) = 198.2 + 1,8 = 200 (г)

    m (MeSO 4) в-ва = 200 0,18 = 36(г)

    Нехай М(Ме) = х, тоді М( MeSO 4) = х + 96

    n ( MeSO 4) = 36/(х + 96)

    n (Ме) = 36/(х + 96)

    m(Ме) = 36 x/(х + 96)

    n ( Al) = 24 / (х + 96),

    m (Al) = 24 27/(х + 96)

    m(Ме) ─ m (Al) = ∆m(р-ра)

    36x/(х+96) ─ 24 27/(х + 96) = 1,8

    х = 24, М(Ме) = 24 г/моль

    Метал - Mg

    Відповідь: Mg.

    4) При термічному розкладанні 6,4 г солі в посудині ємністю 1 л при 300,3 0 З утворився тиск 1430 кПа. Визначте формулу солі, якщо при розкладанні її утворюється вода і погано розчинний у ній газ.

    Знайти:

    Формулу солі

    Дано:

    m(Солі) = 6,4 г

    V(судина) = 1 л

    Р = 1430 кПа

    t=300.3 0 C

    R= 8.31Дж/моль До

    n (газу) = PV/RT = 1430∙1 / 8,31 573,3 = 0,3 (моль)

    Умові завдання відповідають два рівняння:

    NH 4 NO 2 = N 2 + 2 H 2 O (газ)

    1 моль 3 моль

    NH 4 NO 3 = N 2 O + 2 H 2 O (газ)

    1 моль 3 моль

    n (солі) = 0,1 моль

    М (солі) = 6,4/0,1 = 64 г/моль ( NH 4 NO 2)

    Відповідь: NH 4 N

    Література

    1. Н. Є. Кузьменко, В. В. Єрьомін, А. В. Попков «Хімія для школярів старших класів і вступників до ВНЗ», Москва, «Дрофа» 1999

    2. Г.П.Хомченко, І.Г.Хомченко «Збірник завдань з хімії», Москва «Нова Хвиля * Онікс» 2000

    3. К.Н.Зеленін, В.П.Сергутіна, О.В., О.В.Солод «Посібник з хімії для вступників до Військово – медичної академії та інших вищих медичних навчальних закладів»,

    Санкт - Петербург, 1999

    4. Посібник для вступників до медичних інститутів «Завдання з хімії з рішеннями»,

    Санкт - Петербурзький медичний інститут ім.І.П.Павлова

    5. ФІПІ «ЄДЕ ХІМІЯ» 2009 – 2015 р.