Тест по теме «Железо и его соединения»

1. Сумма коэффициентов в уравнении термического разложения нитрата железа(III) равна:

а) 9; б) 13; в) 17; г) 21.

2. Железную стружку можно отделить от алюминиевой, используя (без нагревания):

а) раствор аммиака;

б) раствор гидроксида натрия;

в) раствор азотной кислоты;

г) концентрированный раствор соляной кислоты.

3. Уравнению

S^–2 + H⁺ = H₂S

соответствует реакция между:

а) пиритом и концентрированной азотной кислотой;

б) сульфидом натрия и концентрированной соляной кислотой;

в) сероводородом и разбавленной азотной кислотой;

г) сульфидом калия и разбавленной серной кислотой.

4. В железной цистерне можно хранить:

а) разбавленную серную кислоту;

б) олеум;

в) плавиковую кислоту;

г) хлорную воду.

5. Рассчитайте тепловой эффект реакции (в кДж) взаимодействия раскаленного железа с водяным паром по следующим данным:

2H₂O = 2H₂ + O₂ – 484 кДж;

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄ + 1118 кДж.

а) 1118; б) 634; в) 150; г) –634.

6. В белом чугуне весь углерод содержится в виде цементита Fe₃C. Рассчитайте массовую долю цементита в чугуне, если массовая доля углерода составляет 2,2%.

а) 33%; б) 2,2%; в) 99%; г) 11%.

7. Хлорид железа(II) не может быть получен при взаимодействии:

а) раствора хлорида меди(II) и железа;

б) железа и хлора;

в) железа и соляной кислоты;

г) железа и серной кислоты.

8. С наименьшей скоростью протекает реакция между:

а) железным гвоздем и 4%-м раствором CuSO₄;

б) железной стружкой и 4%-м раствором CuSO₄;

в) железным гвоздем и 10%-м раствором CuSO₄;

г) железной стружкой и 10%-м раствором CuSO₄.

9. Для увеличения скорости взаимодействия железа с соляной кислотой не следует:

а) добавлять ингибитор;

б) понижать температуру;

в) повышать степень раздробленности железа;

г) увеличивать концентрацию соляной кислоты.

10. Найдите объем (в мл) 3%-го раствора пероксида водорода (плотность раствора 1009,5 г/л),  который потребуется для взаимодействия со 100 мл 0,1М раствора сульфата железа(II) в кислой среде.

а) 0,02; б) 5613; в) 0,0119; г) 5,6.

Ключ к тесту

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
г	б	б, г	б	в	а	б, г	а	а, б	г

 

Задачи на альтернативные реакции

У р о в е н ь  А

1. Через 100 мл раствора фосфорной кислоты, содержащего 17,8% кислоты и имеющего плотность 1,1 г/мл, пропустили 3,36 л (н.у.) аммиака. Определите концентрации веществ в полученном растворе.

Решение

При взаимодействии H₃PO₄ и NH₃ возможно протекание трех реакций:

H₃PO₄ + NH₃ = NH₄H₂PO₄,   (1)

H₃PO₄ + 2NH₃ = (NH₄)₂HPO₄,   (2)

H₃PO₄ + 3NH₃ = (NH₄)₃PO₄.   (3)

По условию задачи:

т.е. H₃PO₄ дана в избытке.

Следовательно, идет реакция (1).

m(р-ра) = m(р-ра H₃PO₄) + m(NH₃) = (100•1,1) + (0,15•17) = 112,55 г.

В конечном растворе:

(H₃PO₄) = 0,2 – 0,15 = 0,05 моль,

m(H₃PO₄) = (H₃PO₄)•M(H₃PO₄) = 0,05•98 = 4,9 г.

m(NH₄H₂PO₄) = (NH₄H₂PO₄)•M(NH₄H₂PO₄) = 0,15•115 = 17,25 г,

Ответ. 4,35% H₃PO₄, 15,3% NH₄H₂PO₄.

2. Через 350 г 10%-го раствора гидроксида натрия было пропущено 11,2 л (н.у.) сероводорода. Определите массу воды в полученном растворе.

Ответ. 330,75 г.

3. Продукты полного сгорания 11,2 л (н.у.) сероводорода в избытке кислорода поглощены 200 мл 20%-го раствора едкого кали, имеющего плотность 1,173 г/мл. Определите концентрации веществ в полученном растворе.

Ответ. 7% KHSO₃ и 19,5% K₂SO₃.

4. Через 200 мл 20%-го раствора едкого натра (плотность раствора 1,22 г/мл), пропустили 8,96 л (н.у.) сероводорода. Определите концентрации веществ в полученном растворе.

Ответ. 6,5% NaOH и 12,1% Na₂S.

5. В 980 г раствора фосфорной кислоты с массовой долей 2% добавили 37,6 г оксида калия. Определите концентрации веществ в полученном растворе.

Ответ. 1,1% KOH и 4,17% K₃PO₄.

6. Углекислый газ, полученный при полном сгорании 4,48 л метана (н.у.), полностью поглощен 200 г 7%-го раствора гидроксида натрия. Определите состав полученного раствора.

Ответ. 2% NaHCO₃ и 7,6% Na₂CO₃.

7. 10,08 л сероводорода (н.у.) пропустили через 280 мл 10%-го раствора гидроксида натрия (плотность раствора 1,11 г/мл). Определите состав полученного раствора.

Ответ. 2,1% NaHS и 7,82% Na₂S.

8. Смешали 92,2 мл 20%-го (по массе) раствора аммиака с плотностью 0,92 г/мл и 56,6 мл 40%-го раствора серной кислоты (плотность раствора 1,3 г/мл). Определите концентрации веществ в полученном растворе.

Ответ. 4,3% NH₃ и 25% (NH₄)₂SO₄.

9. Через 500 г раствора гидроксида калия с массовой долей 5,6% пропустили 8,4 л (н.у.) углекислого газа. Вычислите концентрации веществ в полученном растворе.

Ответ. 3,3% K₂CO₃ и 4,84% KHCO₃.

10. 11,2 л аммиака (н.у.) были пропущены в раствор, содержащий 24,5 г ортофосфорной кислоты. Какая соль и в каком количестве образовалась при этом?

Ответ. 0,25 моль гидрофосфата аммония.

11. Через раствор, содержащий 7,4 г гидроксида кальция, пропустили 3,36 л (н.у.) углекислого газа. Найдите общую массу солей, образовавшихся в результате реакции.

Ответ. 13,1 г.

 

У р о в е н ь  Б

1. Объем смеси угарного газа и кислорода равен 300 мл (н.у.). После сгорания всего угарного газа и приведения к н.у. объем смеси уменьшился до 250 мл. Полученную смесь пропустили через 100 г 4%-го раствора гидроксида натрия. Определите концентрации веществ в полученном растворе.

Ответ. 0,475% Na₂CO₃ и 3,63% NaOH.

2. Для сжигания 1 л (н.у.) смеси оксидов углерода необходимо 0,25 л (н.у.) кислорода. Определите состав исходной газовой смеси в объемных процентах. Какая масса соли образуется, если полученный газ пропустить через раствор, содержащий 2,5 г гидроксида калия?

Ответ. 50% CO, 50% CO₂ и 4,46 г KHCO₃.

3. Фосфорный ангидрид, полученный при сжигании 6,2 г фосфора, растворили в 75 мл раствора едкого натра, содержащего 25% чистого вещества и имеющего плотность 1,28 г/мл. Определите состав полученной соли и ее концентрацию в растворе.

Ответ. 29,8% фосфата натрия.

4. Фосфор, количественно выделенный из 31 г фосфата кальция, окислен в атмосфере кислорода, полученный препарат растворен в 200 мл 1,5М раствора гидроксида калия. Какие соли и в каких количествах содержатся в полученном растворе?

Ответ. Кислые соли (K₂HPO₄ и KH₂PO₄), по 0,1 моль.

5. Реактор объемом 80 л разделен герметической перегородкой на две равные части. Одна половина заполнена аммиаком под давлением 602,35 кПа, вторая – хлороводородом под давлением 361,25 кПа, температура обоих газов 17 °С. Перегородку убрали. Оставшийся после окончания реакции газ был полностью поглощен 932 г 21%-го раствора ортофосфорной кислоты. Определите состав полученного раствора.

Решение

По условию:

(части реактора) = 80 (л)/2 = 40 л.

Найдем количество вещества NH₃ и HCl, используя уравнение газового состояния:

Уравнение реакции:

NH₃ + HCl = NH₄Cl.

Исходя из полученных данных и уравнения реакции, заключаем, что HCl находится в недостатке.

Избыток NH₃:

10 – 6 = 4 моль.

При взаимодействии избытка NH₃ с раствором H₃PO₄ возможны три реакции:

NH₃ + H₃PO₄ = NH₄H₂PO₄, (1)

2NH₃ + H₃PO₄ = (NH₄)₂HPO₄, (2)

3NH₃ + H₃PO₄ = (NH₄)₃PO₄. (3)

(NH₃) : (H₃PO₄) = 4 : 2 = 2 : 1.

Следовательно, идет реакция (2).

((NH₄)₂HPO₄) = (H₃PO₄) = 2 моль,

m((NH₄)₂HPO₄) = • M = 2•132 = 264 г.

m(р-ра) = m(р-ра H₃PO₄) + m(NH₃) = 932 + (4•17) = 1000 г.

Ответ. 26,4% (NH₄)₂HPO₄.

6. К 0,5 мл 6М раствора фосфорной кислоты добавили 10 г насыщенного раствора гидроксида бария (растворимость 3,89 г на 100 г воды). Вычислите количества веществ образовавшихся соединений бария.

Ответ. 0,8 ммоль Ba(H₂PO₄)₂ и 1,4 ммоль BaHPO₄.

7. К 2 г смеси гидрофосфата калия и дигидрофосфата калия, в которой массовая доля фосфора составляет 20%, добавили 20 г 2%-го раствора фосфорной кислоты. Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе.

Ответ. 1,94% K₂HPO₄ и 9,03% KH₂PO₄.

8. Газ, полученный при сжигании 5,6 л (н.у.) смеси этана и пропана, плотность которой по водороду равна 19,9, пропустили через 160 г 20%-го раствора едкого натра. Определите массы веществ в образовавшемся растворе.

Ответ. 13,25 г Na₂CO₃ и 46,2 г NaHCO₃.