§ 9.2. Задачи для самостоятельного решения

9.2.1. Кислород и его соединения

541. Приведите 8 реакций, в результате которых получается кислород.

542. Для качественного обнаружения озона газ пропускают через водный раствор иодида калия:

KI + O₃ + H₂O  O₂ + ...

Запишите окончание этого уравнения реакции.

543. Изобразите структурную формулу молекулы озона.

544. Приведите примеры реакций, показывающих, что O₃ является более сильным окислителем, чем O₂.

545. Жидкий кислород притягивается магнитом, он обладает парамагнитными свойствами. Дайте объяснение этому факту.

546. Приведите примеры соединений, в которых степень окисления кислорода равна +2, –1.

547. Какое простое газообразное вещество будет легче второго члена гомологического ряда предельных аминов, но тяжелее первого члена того же ряда? Приведите пример соединения, в котором атом элемента, образующего это вещество, был бы в положительной степени окисления.

548. Простое неустойчивое газообразное вещество А превращается в другое простое вещество В, в атмосфере которого сгорает металл С, продуктом этой реакции является оксид, в котором металл находится в двух степенях окисления. Что из себя представляют вещества А, В, С? Приведите уравнения всех реакций.

549. В лаборатории имеются BaO₂, KMnO₄, KNO₃, KClO₃, причем массы их равны. Какое из указанных соединений нужно взять, чтобы получить при термическом разложении максимальное количество O₂?

550. Закончите уравнения реакций и расставьте коэффициенты:

O₃ + KI + H₂O 

O₃ + Mn(OH)₄ + NaOH 

O₃ + FeSO₄ + H₂SO₄ 

O₃ + PbS 

551. При пропускании озона через раствор какого-либо алкена в тетрахлорметане при низких температурах образуется соответствующий озонид. Приведите пример химической реакции образования озонида.

552. Плотность смеси озона и кислорода по гелию равна 10. Рассчитайте объемные доли газов в этой смеси.

553. Приведите примеры соединений, содержащих кислород и представляющих 6 различных классов органических соединений.

554. Какой из дезоксирибонуклеозидов имеет наименьшее число атомов кислорода в молекуле? Напишите его структурную формулу (см. также вариант В–97–4 в разделе “Варианты вступительных экзаменов”).

555. Один из оксидов водорода содержит 94,12% кислорода. Установите формулу оксида.

556. При полном разложении нитрата щелочного металла масса выделившегося кислорода составила 8,2% от исходной массы нитрата. Установите формулу нитрата (см. также варианты М–97–1 и М–97–2 в разделе “Варианты вступительных экзаменов”).

557. Какой объем воздуха необходим для полного сгорания 4,4 г сероводорода?

558. В лаборатории озон получают, пропуская через поток кислорода электрический разряд. При этом получают смесь кислорода и озона (“озонированный кислород”), в которой содержится до 40% озона (по объему). Рассчитайте выход реакции озонирования (в % по объему).

559. Какой объем озонированного кислорода с массовой долей озона 5% потребуется для сжигания 1,68 л бутена (при н.у.)?

9.2.2. Сера и ее соединения

560. Предложите пять разных способов получения элементарной серы.

561. В соединениях с какими элементами сера проявляет положительную степень окисления? Приведите примеры.

562. Приведите не менее 4-х соединений серы, относящихся к различным классам неорганических соединений.

563. Охарактеризуйте отношение серы к воде, кислотам, щелочам. Составьте уравнения соответствующих реакций.

564. Приведите примеры реакций, в которых сера выступает а) как окислитель, б) как восстановитель, в) претерпевает самоокисление-самовосстановление.

565. В вашем распоряжении имеются сера, железо и соляная кислота. Укажите два способа получения сероводорода.

566. Составьте уравнения реакций с участием сероводорода, в которых: а) сера не меняет степени окисления; б) сера меняет степень окисления.

567. С помощью какого реактива можно распознать растворимые сульфиды и сероводород? Приведите уравнения реакций.

568. Приведите уравнения реакций горения сероводорода в избытке кислорода и при его недостатке.

569. Укажите не менее четырех способов получения SO₂.

570. Какая кислота сильнее: а) сернистая или серная; б) сернистая или селенистая?

571. Как будет изменяться со временем масса открытого сосуда а) с очень разбавленным раствором серной кислоты; б) с концентрированной серной кислотой?

572. Бесцветный газ "А" с резким характерным запахом окисляется кислородом в присутствии катализатора в соединение "В", представляющее собой летучую жидкость. "В", соединяясь с негашеной известью, образует соль "С". Что из себя представляют вещества "А", "В", "С"? Приведите уравнения всех реакций.

573. При нагревании раствора соли "A" образуется осадок "B". Этот же осадок образуется при действии щелочи на раствор соли "A". При действии кислоты на соль "A" выделяется газ "C", обесцвечивающий раствор перманганата калия. Что из себя представляют вещества "A", "B" и "C"? Напишите уравнения реакций.

574. При окислении газа "A" концентрированной серной кислотой образуются простое вещество "B", сложное вещество "C" и вода. Растворы веществ "A" и "C" реагируют между собой с образованием осадка вещества "B". Назовите вещества "A", "B" и "C". Напишите уравнения реакций.

575. Почему нельзя сушить сероводород, пропуская его через концентрированную серную кислоту?

576. Приведите по 2 примера реакций, в которых степень окисления S⁺⁴ а) повышается, б) понижается, в) не изменяется.

577. Составьте уравнения следующих реакций:

SO₂ + H₂O + KMnO₄ 

SO₂ + H₂S 

SO₂ + I₂ + H₂O 

t

Na₂SO₃ 

578. Имеется смесь газов: SO₂, O₂, N₂. Предложите способ определения количественного состава этой смеси.

579. Напишите уравнения реакций (укажите условия), соответствующие следующей последовательности изменения степени окисления серы: S^–2  S⁰  S⁺⁴  S⁺⁶  S⁺⁴  S⁰  S^–2.

580. Напишите уравнения реакций, характеризующих следующие превращения, и укажите условия их проведения:

Fe  FeS  H₂S  S  Na₂S₂O₃  Na₂S₄O₆.

H₂SO₄  SO₂  S  SO₂ SO₃ H₂SO₄

581. Назовите вещества A, B и C, если известно, что они вступают в реакции, описываемые следующими схемами:

A + O₂  B + ...

A + B  C + ...

A + Br₂  C + ...

C + H₂SO_4(конц)  B + ...

Напишите полные уравнения реакций.

582. При действии концентрированной серной кислоты на бромиды выделяется SO₂, а на иодиды — H₂S. Напишите уравнения реакций. Объясните разницу в характере продуктов в двух случаях.

583. Составьте уравнения химических реакций, позволяющих осуществить следующие превращения: серная кислота  оксид серы (IV)  сульфит кальция  сульфат кальция.

584. В реакции соединения двух жидких при обычной температуре оксидов "А" и "В" образуется вещество "С", концентрированный раствор которого обугливает сахарозу. Приведите формулы "А", "В", "С" и уравнения всех реакций.

585. В вашем распоряжении имеются сульфид железа (II), сульфид алюминия и водные растворы гидроксида бария и хлороводорода. Получите из этих веществ семь различных солей, не прибегая к окислительно-восстановительным процессам.

586. В вашем распоряжении имеются концентрированная серная кислота, железо, вода и гидроксид калия. Получите из этих веществ шесть различных солей.

587. При пропускании удушливого газа "A" через бромную воду выпадает осадок простого вещества "B", которое растворяется в концентрированном растворе сульфита натрия с образованием соли "C". При добавлении раствора соли "C" к осажденным галогенидам серебра образуется прозрачный раствор. Назовите вещества "A", "B", "C". Напишите уравнения реакций.

588. Обсудите возможность взаимодействия между следующими веществами:

1) сульфидом аммония и сульфатом алюминия в водной среде;

2) сульфидом железа (II) и серной кислотой;

3) оксидом серы (IV) и фенолятом натрия;

4) сульфатом железа (III) и магнием.

Напишите уравнения возможных реакций, укажите условия, в которых они протекают.

589. Какие вещества вступили в реакцию и при каких условиях, если в результате образовались следующие вещества (указаны все продукты реакции без коэффициентов):

1) Al(OH)₃ + CaSO₄ + SO₂;

2) BaSO₄ + H₂SO₄ + H₂O;

3) S + K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ + H₂O?

Напишите полные уравнения реакций.

590. Напишите уравнения следующих реакций:

Na₂S + H₂O 

Al₂S₃ + H₂O 

H₂S + I₂ 

Cu₂S + HNO_3(конц)  NO₂

P₂S₃ + H₂O 

H₂S + KMnO₄ + H₂SO₄ 

Na₂S + FeCl₃ + H₂O 

H₂S + Cl₂ + H₂O 

591. В результате взаимодействия сероводорода с оксидом серы (IV) образовалось 100 г серы. Какой объем сероводорода (н.у.) вступил в реакцию?

592. Через раствор, содержащий 5 г едкого натра, пропустили 6,5 л сероводорода (н.у.). Какая образовалась соль и в каком количестве?

593. Вычислите массу серы, требующуюся для получения 300 г 15%-ного раствора SO₃ в H₂SO₄.

594. Смешали 14 г 14%-ного олеума, 20 г кристаллического карбоната натрия (кристаллизуется с 10 молекулами воды) и 56 г 8%-ного раствора гидросульфита натрия. Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе.

595. Продукты полного сгорания 4,48 л сероводорода (н.у.) в избытке кислорода поглощены 53 мл 16%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,18 г/мл). Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе и массу осадка, который выделится при обработке этого раствора избытком гидроксида бария.

596. Сколько граммов кристаллогидрата Na₂SO₄10H₂O необходимо добавить к 100 мл 8%-ного раствора сульфата натрия (плотность 1,07 г/мл), чтобы удвоить массовую долю вещества в растворе?

597. К 40 г 12%-ного раствора серной кислоты добавили 4 г оксида серы (VI). Вычислите массовую долю вещества в новом растворе.

598. Какой объем оксида серы (IV) (н.у.) выделится при нагревании 100 мл 98%-ного раствора серной кислоты (плотность 1,84 г/мл) с избытком железа?

599. Вычислите объемные доли газов в смеси, образовавшейся при действии горячей концентрированной серной кислоты на хлорид серы S₂Cl₂.

600. При поглощении оксида серы (VI) 55,6 мл раствора серной кислоты (массовая доля кислоты 91%, плотность раствора 1,8 г/мл) массовая доля кислоты в образовавшемся растворе составила 96,3%. Определите массу поглощенного оксида серы (VI).

601. Смесь сульфида железа (II) и пирита, массой 20,8 г, подвергли обжигу, при этом образовалось 6,72 л газообразного продукта (при н.у.). Определите массу твердого остатка, образовавшегося при обжиге.

602. Имеется 2 л смеси оксида серы (IV) и кислорода. В результате реакции между ними образовалось 0,17 г оксида серы (VI). Определите объемный состав исходной смеси, учитывая, что оксид серы (IV) вступил в реакцию полностью.

603. Продукты полного сгорания 4,48 л сероводорода (н.у.) в избытке кислорода поглощены 57,4 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,22 г/мл). Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе и массу осадка, который выделится при обработке этого раствора избытком гидроксида кальция.

604. Имеется смесь меди, углерода и оксида железа (III) с молярным соотношением компонентов 4:2:1 (в порядке перечисления). Какой объем 96%-ной серной кислоты (плотность 1,84 г/мл) нужен для полного растворения при нагревании 2,2 г такой смеси?

605. Для окисления 3,12 г гидросульфита щелочного металла потребовалось добавить 50 мл раствора, в котором молярные концентрации дихромата натрия и серной кислоты равны 0,2 моль/л и 0,5 моль/л, соответственно. Установите состав и массу остатка, который получится при выпаривании раствора после реакции.

606. Продукты полного взаимодействия 0,69 г натрия и 0,80 г серы осторожно внесли в воду, и образовавшийся прозрачный раствор разбавили до объема 50 мл. Определите молярные концентрации соединений в образовавшемся растворе. Вычислите максимальную массу брома, который может прореагировать с полученным раствором.