Тест по теме «Цинк и его соединения»
1. Сумма коэффициентов в уравнении реакции цинка с очень разбавленной азотной кислотой:
а) 20; б) 22; в) 24; г) 29.
2. Цинк из концентрированного раствора карбоната натрия вытесняет:
а) водород; б) угарный газ;
в) углекислый газ; г) метан.
3. Растворы щелочей могут реагировать со следующими веществами (возможно несколько правильных ответов):
а) сульфатом меди и хлором;
б) оксидом кальция и медью;
в) гидросульфатом натрия и цинком;
г) гидроксидом цинка и гидроксидом меди.
4. Плотность 27,4%-го раствора гидроксида натрия составляет 1,3 г/мл. Молярная концентрация щелочи в этом растворе составляет:
а) 0,0089 моль/мл; б) 0,0089 моль/л;
в) 4 моль/л; г) 8,905 моль/л.
5. Для получения гидроксида цинка необходимо:
а) по каплям приливать раствор гидроксида натрия к раствору хлорида цинка;
б) по каплям приливать раствор хлорида цинка к раствору гидроксида натрия;
в) прилить избыток раствора гидроксида натрия к раствору хлорида цинка;
г) по каплям добавлять раствор гидроксида натрия к раствору карбоната цинка;
6. Исключите «лишнее» соединение:
а) H2ZnO2; б) ZnCl2; в) ZnO; г) Zn(OH)2.
7. Сплав меди и цинка массой 24,12 г обработали избытком разбавленной серной кислоты. При этом выделилось 3,36 л газа (н.у.). Массовая доля цинка в этом сплаве равна (в %):
а) 59,58; б) 40,42; в) 68,66; г) 70,4.
8. Гранулы цинка будут взаимодействовать с водным раствором (возможно несколько правильных ответов):
а) соляной кислоты; б) азотной кислоты;
в) гидроксида калия; г) сульфата алюминия.
9. Углекислый газ объемом 16,8 л (н.у.) был поглощен 400 г 28%-го раствора гидроксида калия. Массовая доля вещества, находящегося в растворе, составляет (в %):
а) 34,5; б) 31,9; в) 69; г) 63,7.
10. Масса образца карбоната цинка, в котором содержится 4,816•1024 атомов кислорода, равна (в г):
а) 1000; б) 33,3; в) 100; г) 333,3.
Ключ к тесту
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
б |
а |
а, в |
г |
а |
б |
б |
а, б, в, г |
б |
г |
Задачи и упражнения на амфотерные металлы
Цепочки превращений
1. Цинк —> оксид цинка —> гидроксид цинка —> сульфат цинка —> хлорид цинка —> нитрат цинка —> сульфид цинка —> оксид цинка —> цинкат калия.
2. Оксид алюминия —> тетрагидроксоалюминат калия —> хлорид алюминия —> гидроксид алюминия —> тетрагидроксоалюминат калия.
3. Натрий —> гидроксид натрия —> гидрокарбонат натрия —> карбонат натрия —> гидроксид натрия —> гексагидроксохромат(III) натрия.
4. Хром —> хлорид хрома(II) —> хлорид хрома(III) —> гексагидроксохромат(III) калия + бром + гидроксид калия —> хромат калия —> дихромат калия —> оксид хрома(VI).
5. Сульфид железа(II) —> X1 —> оксид железа(III) —> X2 —> сульфид железа(II).
6. Хлорид железа(II) —> А —> Б —> В —> Г —> Д —> хлорид железа(II) (все вещества содержат железо; в схеме только три окислительно-восстановительные реакции подряд).
7. Хром —> Х1 —> сульфат хрома(III) —> Х2 —> дихромат калия —> Х3 —> хром.
У р о в е н ь А
1. Для растворения 1,26 г сплава магния с алюминием использовано 35 мл 19,6%-го раствора серной кислоты (плотность – 1,14 г/мл). Избыток кислоты вступил в реакцию с 28,6 мл раствора гидрокарбоната калия с концентрацией 1,4 моль/л. Определите состав исходного сплава и объем газа (н.у.), выделившегося при растворении сплава.
Ответ. 57,6% Mg; 42,4% Al; 1,34 л H2.
2. Смесь кальция и алюминия массой 18,8 г прокалили без доступа воздуха с избытком порошка графита. Продукт реакции обработали разбавленной соляной кислотой, при этом выделилось 11,2 л газа (н.у.). Определите состав исходной смеси.
Решение
Уравнения реакций:
Пусть (Ca) = x моль, (Al) = 4y моль.
Тогда: 40x + 4•27y = 18,8.
По условию задачи:
v(С2Н2 + СH4) = 11,2 л.
Следовательно,
(С2Н2 + СH4) = 11,2/22,4 = 0,5 моль.
По уравнению реакции:
(С2Н2) = (СaC2) = (Сa) = х моль,
(СH4) = 3/4(Al) = 3y моль,
x + 3y = 0,5.
Решаем систему:
x = 0,2, y = 0,1.
Следовательно,
(Ca) = 0,2 моль,
(Al) = 4•0,1 = 0,4 моль.
В исходной смеси:
m(Ca) = 0,2•40 = 8 г,
(Ca) = 8/18,8 = 0,4255, или 42,6%;
m(Al) = 0,4•27 = 10,8 г,
(Al) = 10,8/18,8 = 0,5744, или 57,4%.
Ответ. 42,6% Ca; 57,4% Al.
3. При взаимодействии 11,2 г металла VIII группы периодической системы с хлором образовалось 32,5 г хлорида. Определите металл.
Ответ. Железо.
4. При обжиге пирита выделилось 25 м3 сернистого газа (температура 25 °С и давление 101 кПа). Вычислите массу образовавшегося при этом твердого вещества.
Ответ. 40,8 кг Fe2O3.
5. При прокаливании 69,5 г кристаллогидрата сульфата железа(II) образуется 38 г безводной соли. Определите формулу кристаллогидрата.
Ответ. Гептагидрат FeSO4•7H2O.
6. При действии избытка соляной кислоты на 20 г смеси, содержащей медь и железо, выделился газ объемом 3,36 л (н.у.). Определите состав исходной смеси.
Ответ. 58% Cu; 42% Fe.
У р о в е н ь Б
1. Какой объем 40%-го раствора гидроксида калия (плотность – 1,4 г/мл) следует добавить к 50 г 10%-го раствора хлорида алюминия для того, чтобы первоначально выпавший осадок полностью растворился?
Ответ. 15 мл.
2. Металл сожгли в кислороде с образованием 2,32 г оксида, для восстановления которого до металла необходимо затратить 0,896 л (н.у.) угарного газа. Восстановленный металл растворили в разбавленной серной кислоте, полученный раствор дает синий осадок с красной кровяной солью. Определите формулу оксида.
Ответ: Fe3O4.
3. Какой объем 5,6 М раствора гидроксида калия потребуется для полного растворения 5 г смеси гидроксидов хрома(III) и алюминия, если массовая доля кислорода в этой смеси равна 50%?
Ответ. 9,3 мл.
4. К 14%-му раствору нитрата хрома(III) добавили сульфид натрия, полученный раствор отфильтровали и прокипятили (без потери воды), при этом массовая доля соли хрома уменьшилась до 10%. Определите массовые доли остальных веществ в полученном растворе.
Ответ. 4,38% NaNO3.
5. Смесь хлорида железа(II) с дихроматом калия растворили в воде и подкислили раствор соляной кислотой. Через некоторое время к раствору по каплям добавили избыток раствора гидроксида калия, выпавший осадок отфильтровали и прокалили до постоянной массы. Масса сухого остатка равна 4,8 г. Найдите массу исходной смеси солей, учитывая, что массовые доли хлорида железа(II) и дихромата калия в ней относятся как 3:2.
Ответ. 4,5 г.
6. 139 г железного купороса растворили в воде при температуре 20 °С и получили насыщенный раствор. При охлаждении этого раствора до 10 °С выпал осадок железного купороса. Найдите массу выпавшего осадка и массовую долю сульфата железа(II) в оставшемся растворе (растворимость сульфата железа(II) при 20 °С равна 26 г, а при 10 °С – 20 г).
Ответ. 38,45 г FeSO4•7H2O; 16,67%.
Качественные задачи
1. Серебристо-белое легкое простое вещество А, обладающее хорошей тепло- и электропроводностью, реагирует при нагревании с другим простым веществом В. Образующееся твердое вещество растворяется в кислотах с выделением газа С, при пропускании которого через раствор сернистой кислоты выпадает осадок вещества В. Идентифицируйте вещества, напишите уравнения реакций.
Ответ. Вещества: А – Al, В – S, C – H2S.
2. Имеются два газа – А и В, молекулы которых трехатомны. При добавлении каждого из них к раствору алюмината калия выпадает осадок. Предложите возможные формулы газов А и В, учитывая, что эти газы бинарны. Напишите уравнения реакций. Как химическим путем можно различить эти газы?
Решение
Газ А – СО2; газ В – Н2S.
2KAlO2 + СO2 + 3H2O = 2Al(OH)3 + K2CO3,
2KAlO2 + H2S + 2H2O = 2Al(OH)3 + K2S.
3. Нерастворимое в воде соединение А бурого цвета при нагревании разлагается с образованием двух оксидов, один из которых – вода. Другой оксид – В – восстанавливается углеродом с образованием металла С, вторым по распространенности в природе среди металлов. Идентифицируйте вещества, напишите уравнения реакций.
Ответ. Вещества: А – Fe(OH)3, В – Fe2O3, C – Fe.
4. Соль А образована двумя элементами, при обжиге ее на воздухе образуются два оксида: В – твердый, бурого цвета, и газообразный. Оксид В вступает в реакцию замещения с серебристо-белым металлом С (при нагревании). Идентифицируйте вещества, напишите уравнения реакций.
Ответ. Вещества: А – FeS2, В – Fe2O3, C – Al