КОНТР РАБОТЫ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Химический факультет

Кафедра общей химии и методики преподавания химии

З А Д А Н И Я КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

ПО КУРСУ «НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ» для студентов специальностей

1 31 01 01 Биология;

1 33 01 01 Биоэкология.

МИНСК 2014

УДК 546(075.8) ББК 24.1я73

Н52

Рекомендовано кафедрой общей химии и методики преподавания химии 26 июня 2014 г, протокол № 11.

А в т о р ы – с о с т а в и т е л и:

В. А. Красицкий, И. Е. Шиманович, А. Н. Богатиков, Е. Е. Вершель

Неорганическая химия. Задания контрольных работ для студентов заочного отделения специальностей 1-31 01 01 – «Биология» и 1 33 01 01 – «Биоэкология» /

В. А. Красицкий [и др.]. – Минск : БГУ, 2014. – 32 с.

В пособие включены теоретические вопросы и задачи по17 важнейшим темам курса неорганической химии.

Предназначено для студентов заочного отделения биологического факультета.

- 2 -

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В данном пособии содержатся задания контрольной работы по курсу«Неорганическая хи-

мия. Первая часть работы включает в себя задания тем I–IX, вторая – тем X–XVII.

Каждый студент обязан выполнить по одному заданию из каждой темы. Номер задания со-

ответствует последней цифре номера зачетной книжки студента.

Перед выполнением контрольной работы необходимо тщательно проработать теоретиче-

ский материал по каждой теме. Список литературы по всем темам, включенным в контрольное задание, приведен в конце данного пособия.

Контрольную работу необходимо аккуратно оформить в полуобщей тетради. Условия зада-

ний и ответы на них должны быть расположены в том же порядке, в котором они приводятся в данном сборнике. Ответы на теоретические вопросы должны быть обоснованными и мотивиро-

ванными, а решения расчетных задач– развернутыми и точными. При их оформлении следует приводить все математические преобразования. В конце работы нужно указать список использо-

ванной литературы.

Защита контрольных работ (одной или обеих частей) проводится только в установленные деканатом «дни заочника» на кафедре общей химии и методики преподавания химии(химиче-

ский факультет, комн. № 503). При этом каждый студент должен иметь при себе зачетную

книжку, тетрадь с текстом выполненной работы, листок с перечнем вопросов и заданий своего варианта, письменные принадлежности и калькулятор.

- 3 -

ЧАСТЬ № 1

Т е м а I АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ

1. Дайте определения понятий «атом», «молекула», «ион», «вещество». В чем заключаются сходство и различие понятий «химический элемент» и «простое вещество»?

а) После сжигания смеси водорода с кислородом общим объемом50 см3 остался кислород объемом 2 см3. Рассчитайте объемные и массовые доли компонентов в исходной смеси. Чему равна масса образовавшейся воды?

б) Назовите следующие вещества: KBrO, (CdOH)2SO4 , H2Cr2O7 , (NH4)3AsO4, Mn2(HPO4)3 .

2.Сформулируйте закон сохранения массы веществ и объясните его суть с позиций атомномолекулярного учения. Где находит применение этот закон? В чем заключается различие между химическими и физическими свойствами веществ?

а) Какой объем воздуха (н. у.) необходим для полного сжигания смеси пропана и водорода общим объемом 100 дм3 (н. у.), если в ней объемная доля простого вещества равна10 %, а объемная доля кислорода в воздухе составляет 21 %.

б) Назовите следующие вещества: Ni(ClO3)2, Ag4P2O7, KFe(SO4)2, (CoOH)2CO3, Sr(HSO3)2 .

3.Сформулируйте закон постоянства состава веществ и укажите условие его применимости. Какие вещества обладают постоянным, а какие — переменным составом?

а) Рассчитайте объем (н. у.) газовой смеси, в которой массы кислорода, озона и гелия равны, соответственно, 64, 96 и 20 г. Чему равны объемные доли компонентов в этой смеси и общее число молекул в ней?

б) Назовите следующие вещества: LiClO4, Fe(H2PO4)3, H2CrO4, [Al(OH)2]2SO4, (NH4)3AsO3.

4.Что такое парциальное давление газа? Сформулируйте закон парциальных давлений.

а) В неизвестном соединении массовые доли элементов составляют: серы – 23,7 %; кислорода – 23,7 %; хлора – 52,6 %. Определите молекулярную формулу данного вещества, если относительная плотность его паров по водороду равна 67,5. Сколько молекул содержится в порции этого вещества массой 2,7 г?

б) Напишите формулы следующих веществ: карбонат гидроксомагния; сульфит цинка; дигидрофосфат калия; хлорат меди(II); ортотеллуровая кислота.

5.Сформулируйте закон объемных отношений Гей-Люссака и объясните его с позиций атомно-молекулярного учения.

а) В результате полного термического разложения некоторого вещества массой1,225 г образовался хлорид калия массой0,745 г и выделился кислород объемом336 см3 (н. у.). Найдите формулу исходного вещества. Чему равно химическое количество этого вещества, если его масса составляет 36,75 г ?

б) Напишите формулы следующих веществ: ортомышьяковистая кислота; перхлорат магния; дигидрофосфат бария; сульфат гидроксоалюминия; хромат кальция.

6.Что характеризует химическое количество вещества? Дайте определение понятия «моль»

иобъясните физический смысл постоянной Авогадро.

а) Порции магния и алюминия растворили по отдельности в соляной кислоте, в результате чего в обоих случаях выделился газ одного и того же объема. Рассчитайте массу растворенного магния, если масса алюминия составляла 81 г. Чему равен общий объем выделившегося газа при температуре 45 оС и давлении 96,3 кПа?

б) Напишите формулы следующих веществ: дифосфорная кислота; иодат меди(II); дигидрофосфат железа(III), хлорит гидроксобария; дихромат серебра.

7. Сформулируйте закон Авогадро и следствия из него. Объясните физический смысл относительной плотности газа по водороду и по воздуху .

а) Неизвестный металл массой 1,28 г растворили в воде, в результате чего выделился газ объемом 380 см3, измеренный при температуре 21 °С и давлении 104,5 кПа. Определите металл и рассчитайте массу образовавшегося гидроксида.

- 4 -

б) Назовите следующие вещества: (NH4)2Cr2O7, (CaOH)2SO3, HMnO4, Al2(HPO4)3, Na2SeO3 .

8.Дайте определения понятий«химический эквивалент» и «молярная масса эквивалента».

Как рассчитываются молярные массы эквивалентов кислот, оснований и солей?

а) Пар неизвестного вещества массой 21 г при температуре 20 °С и давлении 2,5 ·104 Па занимает объем, равный 22 дм3. Рассчитайте плотность и относительную плотность пара данного вещества по воздуху. Чему равно число молекул в порции этого вещества массой 4,65 г?

б) Напишите формулы следующих веществ: бромит бария; гидрофосфат индия(III); хлорат дигидроксохрома(III); фосфористая кислота; нитрит магния.

9.Дайте определения понятий«атомная единица массы», «относительная атомная масса», «относительная молекулярная масса», «молярная масса». Запишите математическое выражение объединенного газового закона и объясните его суть.

а) Определите эквивалент и рассчитайте молярную массу эквивалента Н3РО4, если эта ки-

слота массой 9,8 г прореагировала с гидроксидом калия массой5,6 г; массой 11,2 г; массой 16,8 г. Напишите уравнения соответствующих реакций.

б) Назовите следующие вещества: Tl2Cr2O7, Cd2SiO4, Fe(HSO4)2, (CuOH)3PO4, HClO2 .

0. Запишите уравнение Клапейрона-Менделеева и объясните его суть. Укажите единицы всех величин, входящих в это уравнение.

а) Из оксида неизвестного металла массой 6,50 г был получен металл массой 4,45 г. Вычислите молярные массы эквивалентов металла и его оксида, определите неизвестный металл.

б) Напишите формулы следующих веществ: дигидрофосфат марганца (III), хромат серебра, фосфат дигидроксожелеза (III), азотистая кислота; сульфит аммония.

Т е м а II

СТРОЕНИЕ АТОМОВ. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

1. Какие квантовые числа характеризуют состояние электронов в атоме? Каков физический смысл этих чисел и какие значения может принимать каждое из них?

Напишите электронные формулы и составьте электронно-графические схемы атом мышьяка и хрома. К каким электронным семействам они относятся? Какие степени окисления могут проявлять эти элементы в своих соединениях?

2.Что такое электронное облако, волновая функция, электронная плотность, атомная орбиталь? В чем различие понятий «орбиталь» и «орбита»?

Напишите электронные формулы и составьте электронно-графические схемы атомов скандия и иода. К каким электронным семействам они относятся? Какие степени окисления могут проявлять эти элементы в своих соединениях?

3.Объясните смысл понятий«электронная оболочка», «энергетический уровень», «энергетический подуровень». Какова пространственная форма s-, p-, d- и f-электронных облаков?

Напишите электронные формулы и составьте электронно-графические схемы атомов марганца и селена. К каким электронным семействам они относятся? Какие степени окисления могут проявлять эти элементы в своих соединениях?

4.Объясните основные принципы распределения электронов в атомах по орбиталям, энергетическим подуровням и уровням. Сформулируйте правила Клечковского и объясните их на конкретных примерах.

В атоме неизвестного элемента электроны распределены на пяти энергетических уровнях, на последнем из которых находится 7 электронов. Напишите электронную формулу атома данного элемента в основном энергетическом состоянии. Каковы значения квантовых чисел его неспаренного электрона?

5.Дайте современную формулировку периодического закона. В чем заключается периодичность изменения свойств и какова ее причина? Каков физический смысл атомного номера элемента, номера периода, номера группы?

Чем отличаются по электронному строению атомы элементов групп А и В периодической системы? Поясните на примерах серы и хрома, фосфора и ванадия.

-5 -

6.По какому признаку химические элементы относятся кs-, p-, d- и f- электронным семействам? В каких группах и периодах таблицы периодической системы расположены соответствующие элементы? Каковы максимальные емкости периодов?

Напишите электронные формулы и составьте электронно-графические схемы атомов железа и селена. Исходя из строения атомов охарактеризуйте химические свойства соответствующих простых веществ.

7.Какие свойства атомов определяют характер изменения химических свойств соответствующих простых веществ по периодам и группам. Дайте определение понятия «сродство к электрону» и объясните его сущность.

Напишите электронные формулы и составьте электронно-графические схемы атомов магния и хлора. Исходя из строения атомов охарактеризуйте химические свойства соответствующих простых веществ.

8.Что представляют собой эффективный, ковалентный, ионный, металлический и орбитальный радиусы. В чем их сходство и различие? Как изменяются все перечисленные радиусы по группам и периодам таблицы периодической системы?

Напишите электронные формулы и составьте электронно-графические схемы атомов марганца и брома. Исходя из строения атомов охарактеризуйте химические свойства соответствующих простых веществ.

9.Что представляет собой энергия ионизации атома? От каких факторов зависит ее величина? Проанализируйте характер изменения величины первой энергии ионизации у элементов второго периода по мере увеличения их атомных номеров.

Сколько энергетических уровней имеется в атомах элементов с атомными номерами26, 38

и52? Напишите их электронные формулы. К каким электронным семействам относятся эти элементы? Каковы минимальные и максимальные степени окисления их атомов в соединениях? Запишите формулы высших оксидов и гидроксидов указанных элементов.

0.Что такое относительная электроотрицательность атома? Какую способность атомов она характеризует? Как изменяется эта характеристика по периодам и группам таблицы периодической системы по мере увеличения атомных номеров элементов?

Как изменяются термическая устойчивость, кислотно-основные и окислительновосстановительные свойства высших оксидов и гидроксидов s- и р-элементов в периодах по мере увеличения атомных номеров? Покажите это на примере элементов3-го периода и объясните причину такого изменения свойств.

Т е м а III

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВ

1. Что представляет собой химическая связь? Каковы причина и условия ее образования? Укажите основные типы химической связи и приведите примеры соответствующих веществ.

Изобразите графические формулы следующих молекул и ионов: HNO2, NH3, N2H4, NH4+, NH2OH, HNO3, NО2–.

В каких из предложенных частиц валентность и степени окисления атомов азота численно совпадают?

2. Дайте определение ковалентной связи. Проиллюстрируйте на конкретных примерах различные механизмы ее образования. Чем схожи и чем отличаются по своей сути полярная и неполярная ковалентная связь?

Изобразите графические формулы следующих молекул и ионов: CO, CH3OH, HCO3–, CO2, HCOO–, CH4.

В каких из этих частиц валентность и степени окисления атомов углерода численно равны?

3.Перечислите основные свойства ковалентной связи. Что понимают под длиной и энергией ковалентной связи? Чем определяется пространственная направленность ковалентной связи?

Как изменяются длина и энергия ковалентной связи Э―Н в молекулах водородных соединений неметаллов в группах и периодах по мере увеличения атомных номеров элементов Э?

4.Каковы основные виды ковалентной связи? Чем схожи и чем отличаются по способам

-6 -

образования σ- и π-связи? Проиллюстрируйте образование указанных видов ковалентной связи на примере молекулы азота. Что характеризует кратность связи? Каково влияние кратности связи на ее длину и энергию?

Как и почему изменяются температуры кипения веществ в ряду H2O – H2S – H2Se – H2Te по мере увеличения атомных номеров халькогенов? Наблюдается ли аналогичная зависимость в рядах водородных соединений неметаллов других А-групп? Почему при замерзании воды ее плотность уменьшается?

5. Что такое валентность атома? На конкретных примерах покажите связь валентности атомов с их строением? Чем валентность атома отличается от его степени окисления?

Определите валентность и степени окисления атомов всех элементов в частицах: H2O, H2O2, H3O+, H3PO4, OF2, OH—, O2F2, CO, HCO3— .

В каких из этих частиц валентность и степени окисления атомов кислорода численно рав-

ны?

6. Сформулируйте основные положения метода валентных связей. В чем заключается отличие локализованной и делокализованной ковалентной связи?

Изобразите графические формулы следующих частиц:

СlO4– , H2S2O7, NO2, PCl5, SiH4, C6H6 .

Определите валентность и степени окисления атомов всех элементов в них. В каких из указанных частиц имеются делокализованные ковалентные связи?

7. В чем заключается концепция гибридизации атомных орбиталей? Каковы основные типы гибридизации и соответствующие им геометрические формы молекул и ионов? Приведите конкретные примеры.

Укажите типы химической связи в веществах и в частицах: (NH4)2SO4, S8, •CH3, NO2– , KHCO3, Au, H2O .

8. Дайте определения ионной и металлической связей. Какова их природа, чем они схожи с ковалентной связью и чем отличаются от нее? Приведите примеры веществ с ионной и металлической связью.

Определите тип гибридизации орбиталей центрального атома и геометрическую форму час-

тиц:

CO2, SO2, H3O+ , CO32– , BF3, NH4+ .

Какие из них полярны?

9. Каковы основные типы межмолекулярного взаимодействия? Покажите на конкретных примерах. Как влияет энергия межмолекулярного взаимодействия на физические свойства - ве ществ? Как и почему изменяются температуры плавления и кипения веществ в рядах HCl – HBr –

HI и H2S – H2Se – H2Te ?

Определите типы гибридизации орбиталей атомов углерода в частицах: C2H6, CO32– , C2H2, CH2O, C6H6, СО2 ?

Каковы геометрические формы этих частиц? Какие из частиц неполярны?

0. Дайте определение водородной связи. Каков механизм ее образования? Чем эта связь схожа с ковалентной связью и чем отличается от нее? Как влияет наличие водородных связей между молекулами на физические свойства веществ? Приведите примеры. В каких природных объектах присутствует водородная связь?

Сколько σ- и π-связей имеется в молекуле каждого из веществ: P4, SF6, C2H2, POCl3, HNO3, SO2Cl2 ?

Т е м а IV

ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ

1. Что называется скоростью химической реакции и каковы ее единицы? Какие факторы влияют на скорость химической реакции?

Как изменится скорость реакции, протекающей по уравнению

2H2S (г) + O2 (г) = 2S (ромб.) + 2H2O (г) ,

в результате: 1) увеличения концентрации сероводорода в 3 раза; 2) уменьшении объема реакци-

- 7 -

онного сосуда в 2 раза (при тех же химических количествах реагентов)?

2. Сформулируйте закон действующих масс и укажите условия его применимости. Каков физический смысл константы скорости реакции?

Запишите математические выражения закона действующих масс для процессов:

1)CaO (к) +CO2 (г) = CaCO3 (к)

2)NH3 (г) + HCl (г) = NH4Cl (к)

3)2NO2 (г) = 2NO (г) +O2 (г)

3.Как и почему влияет температура на скорость химических реакций? Что такое температурный коэффициент скорости реакции?

Температурный коэффициент скорости реакции равен3. Как изменится скорость реакции при повышении температуры от 45 °С до 85 °С ?

4.Что такое энергия активации и активированный комплекс? Поясните на энергетической

диаграмме хода химической реакции.

В сосуд объемом 2 дм3 ввели оксид серы(IV) массой 3,2 г и кислород массой 6,4 г. Рассчитайте скорость реакции

2SO2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (г)

в начальный момент и в момент, когда масса оксида серы(IV) уменьшилась в 2 раза. Константа скорости данной реакции равна 2,5.

5. Какие вещества называются катализаторами? В чем заключается ускоряющее действие катализатора? Поясните с использованием энергетической диаграммы хода реакции.

В сосуд объемом 10 дм3 ввели азот массой 28 г и водород массой 6 г. Рассчитайте константу равновесия системы

N2 (г) +3H2 (г) ↔ 2NH3 (г) ,

если к моменту наступления равновесия масса азота уменьшилась на 10 % .

6.Какое состояние реакционной системы называется химическим равновесием? Что такое константа химического равновесия? Каков ее физический смысл?

Химическое равновесие 2NO (г) + O2 (г) ↔ 2NO2 (г) установилось при концентрациях оксида азота (II), кислорода и оксида азота(IV), равных, соответственно, 0,08, 0,03 и 0,02 моль/дм3. Вычислите константу равновесия указанной реакции и исходные концентрации оксида азота(II) и кислорода.

7.Какие факторы влияют на смещение химического равновесия? Укажите, в какую сторону сместится равновесие в каждой из систем:

1)COCl2 (г) ↔ CO (г) + Cl2 (г) – 113 кДж;

2)2СО (г) + О2 (г) ↔ 2CO2 (г) + 565 кДж;

3)	H2	(г) + I2 (г) ↔ 2HI (г);	Н = – 26 кДж;
4)	N2	(г) + О2 (г) ↔ 2NO (г);	Н = 181 кДж
в результате: а) повышения температуры; б) увеличения давления.

8. Сформулируйте принцип Ле-Шателье. Проиллюстрируйте его на конкретных примерах. Константа равновесия гомогенной системы N2 (г) +3H2 (г) ↔ 2NH3 (г) при температуре 400 °С

равна 0,1. Равновесные концентрации водорода и аммиака равны, соответственно, 0,2 и 0,08 моль/дм3. Вычислите равновесную и начальную концентрации азота.

9. Напишите математическое выражение для константы равновесия реакции:

Fe2O3 (тв) + 3H2 (г) ↔ 2Fe (тв) + 3H2O (г).

Константа равновесия системы CO (г) + H2O (г) ↔ CO2 (г) + H2 (г) при некоторой температуре равна 1. Начальная концентрация оксида углерода(II) cоставляла 1 моль/дм3, а к моменту наступления равновесия она оказалась равной0,5 моль/дм3. Чему была равна начальная концентрация водяного пара? Изменится ли давление в системе в результате реакции?

0. Напишите математическое выражение для константы равновесия процесса: Sn4+(р-р) + 2Fe2+(р-р) ↔ Sn2+(р-р) + 2Fe3+(р-р).

При 1000 °С константа равновесия реакции

FеО (к) + СО (г) ↔ Fе (к) + СО2 (г)

равна 0,5. Вычислите равновесные концентрации СО и СО2, если их начальные концентрации были равны, соответственно, 0,05 и 0,01 моль/дм3.

- 8 -

Т е м а V

ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ

При решении задач используйте данные таблицы 1 (Приложение 1).

1.Что представляет собой тепловой эффект реакции и от каких факторов зависит его величина? Какие уравнения реакций называются термохимическими?

Вычислите стандартное изменение энтальпии реакции восстановления оксида железа(III) алюминием. Чему равна масса образовавшегося железа, если в результате реакции выделилось 30000 кДж теплоты?

2.Что характеризует и как рассчитывается изменение энергии Гиббса химической реакции? Определите, при какой температуре константа химического равновесия в системе

4НСl (г) + О2 (г) ↔ 2Н2О (г) + 2Сl2 (г)

равна единице. Сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях.

3. Какие условия называются стандартными? Что понимают под стандартным состоянием вещества? Приведите примеры веществ в их стандартных состояниях.

Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса реакции: Fe3O4 (к) + 4CO (г) ↔ 3Fe (к) + 4CO2 (г) .

Сделайте вывод о возможности ее самопроизвольного протекания при стандартных условиях. Рассчитайте, при какой примерно температуре эта реакция становится термодинамически возможной.

4.Используя какие термодинамические данные, можно рассчитать тепловой эффект химической реакции? Зависит ли его величина от способа расчета?

Можно ли получить карбонаты бериллия, кальция и бария взаимодействием кристаллических оксидов указанных металлов с оксидом углерода(IV) при стандартных условиях? Ответ подтвердите соответствующими расчетами. Какая из возможных реакций осуществляется в указанных условиях наиболее энергично?

5.От каких факторов зависит величина теплового эффекта реакции?

Рассчитайте стандартные изменения энтальпии, энтропии и энергии Гиббса реакции: 3N2O (г) + 2NH3 (г) → 4N2 (г) + 3H2O (г).

Определите температурные условия осуществления данного процесса.

6. Что представляет собой внутренняя энергия системы? Как связано ее изменение с тепловыми эффектами реакций при постоянном давлении и при постоянном объеме системы?

Стандартное изменение энтальпии реакции

2Fe(OH)3 (k) → Fe2O3 (k) + 3H2O (г)

равно 105,54 кДж. Рассчитайте стандартное изменение энтальпии образования кристаллического Fe(OH)3 (k). Чему была равна масса указанного гидроксида, если при его дегидратации поглотилось 73,88 кДж теплоты?

7. Сформулируйте закон Гесса и следствия из него.

Вычислите тепловой эффект реакции восстановления оксида железа(II) водородом исходя из термохимических уравнений:

FeO (к) + СО (г) = Fe (к) + СО2 (г); Н = – 13,18 кДж;

СО (г) + ½ О2 (г) = СО2 (г);	Н = – 283,0 кДж;
Н2 (г) + ½ О2 (г) = Н2О (г);	Н = – 241,83 кДж.

8. Что представляет собой стандартная энтальпия образования вещества? От каких факторов зависит ее величина?

Вычислите тепловые эффекты реакций горения метана и этана в кислороде:

2C2H6 (г) + 7О2 (г) → 4СО2 (г) + 6Н2О (г),

CH4 (г) + 2О2 (г) → СО2 (г) + 2Н2О (г) .

Какой объем эквимолярной смеси (н. у.) указанных алканов необходимо сжечь для получения 20000 кДж теплоты?

- 9 -

9. Охарактеризуйте влияние энтальпийного и энтропийного факторов на возможность осуществления процесса.

Рассчитайте, при какой температуре константа химического равновесие в системе

2H2O (г) ↔ 2Н2 (г) + О2 (г)

равна единице?

0. Не проводя расчетов, определите знак изменения энтропии в ходе следующих процессов: а) плавление льда; б) испарение спирта; в) растворение серы в бензоле; г) конденсация паров ацетона; д) полимеризация этилена; е) превращение графита в алмаз; ж) расширение газа при выпускании его из баллона.

Вычислите стандартное изменение энергии Гиббса реакции: 4Fe(OH)2 (к) + O2 (г) + 2H2O (ж) → 4Fe(OH)3 (к).

Т е м а VI

РАСТВОРЫ. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА РАСТВОРОВ

1.Дайте определение понятия «раствор» и приведите примеры растворов в разных агрегатных состояниях. Объясните сущность процессов растворения твердых, жидких и газообразных

веществ в воде с точки зрения молекулярно-кинетических представлений.

a) Газообразный оксид серы(VI) объемом 112 дм3 (н. у.) растворили в воде объемом 1 дм3.

Определите массовую долю, массовую концентрацию, молярную концентрацию и моляльность растворенного вещества в образовавшемся растворе, если плотность раствора равна 1,26 г/см3.

б) Вычислите молярную и эквивалентную концентрации ортофосфорной кислоты, если ее

массовая доля в растворе составляет 40 %, а плотность этого раствора равна 1,254 г/см3.

2.Что представляет собой коэффициент(константа) растворимости вещества и каковы его единицы? Какие факторы и как влияют на растворимость твердых, жидких и газообразных веществ в воде?

a) Рассчитайте молярную концентрацию и моляльность щелочи в растворе, если массовая доля гидроксида натрия составляет 18 %, а плотность раствора равна 1,203 г/см3.

б) Рассчитайте объем раствора с массовой долей серной кислоты, равной 96 % (плотность раствора – 1,84 г/см3), необходимый для приготовления нового раствора объемом 3 дм3 с эквивалентной концентрацией кислоты, составляющей 0,4 моль/дм3. Чему равна массовая концентрация кислоты в приготовленном растворе?

3.Перечислите основные способы выражения количественного состава растворов и соот-

ветствующие им единицы размерности.

a) В растворе объемом 1 дм3 содержится азотная кислота массой 224 г. Рассчитайте эквива-

лентную и массовую концентрации, моляльность кислоты в данном растворе, если его плотность равна 1,12 г/см3.

б) Насыщенный при 60 °С раствор нитрата калия массой1100 г охладили до температуры 25 °С, в результате чего выделился осадок безводной соли. Рассчитайте его массу, если коэффициенты растворимости нитрата калия при60 °С и 25 °C равны, соответственно, 110,2 и 37,9 г на 100 г воды.

4.Что представляет собой массовая доля растворенного вещества в растворе? Как влияют

температура и давление на растворимость газов в воде?

a) К воде объемом 500 см3 добавили раствор объемом 400 см3 с массовой долей серной кислоты, равной 70 % (плотность раствора – 1,61 г/см3). Рассчитайте массовую долю, эквивалент-

ную концентрацию и моляльность кислоты в приготовленном растворе, если его плотность равна

1,30 г/см3.

б) Определите эквивалентную и массовую концентрации гидроксида бария в растворе, если его массовая доля составляет 18 %, а плотность раствора равна 1,203 г/см3.

5.Что представляет собой и как выражается молярная концентрация вещества в растворе? Чем отличаются растворы от механических смесей и от химических соединений? Приведите соответствующие примеры.

-10 -