Водород, галогены
1. Определите число электронов, протонов и нейтронов в составе атома водорода и иона водорода.
2. Составьте электронную формулу атома и иона водорода.
3. Определите степень окисления водорода в соединениях:
Н2, НС1, Н202, NaHCО3, H2SО4, NaH, СаН2.
4. Массовая доля водорода в химическом соединении, содержащем водород и неизвестный химический элемент (А), равна 5,88 %. Определите химический элемент А. Степень окисления А в данном соединении равна (-2). Ответ: S.
5. Какую массу (т) водорода по методу Боша можно получить из 6 т кокса, содержащего 95 % углерода, и воды, взятой в избытке? В этом процессе водяной пар пропускают над раскаленным коксом. В результате реакции образуются Н2 и СО. Затем к смеси добавляют новую порцию пара и пропускают ее над катализатором (Fe2О3) при 450 °С, в результате этого СО реагирует с Н2О с образованием CO2., и Н2 Выход Н2 и СО на первой стадии процесса равен 90 %, на второй стадии выход Н2 — 95 % Ответ: 1,665 т.
6. Водород может быть получен из природного газа путем каталитического окисления метана (СН4) кислородом. Какой объем Н2 можно получить из 32 кг метана, если производственные потери составляют 15 %? Объем определите при давлении 303,9 кПа и температуре 25 °С.
7. Какой объем водорода (н.у.) выделится, если в раствор гидроксида калия с массовой долей КОН 30 %, объемом 50 см3 и плотностью 1,29 г/см3 поместить 6,5 г цинка?
Ответ: 2,24 дм3.
8. 12 г гидрида натрия растворили в 50 г Н2О. Определите массовую долю (в процентах) гидроксида натрия в полученном растворе. ( 33 %. )
9. В результате реакции между 2 г гидрида неизвестного одновалентного металла и воды, взятой в избытке, выделился водород объемом 1,12 дм3 (н.у.). Определите металл в составе гидрида. Ответ: К.
10. Объемные доли Н2 и NH3 в смеси соответственно равны 80 и 20 %. Определите массовую долю водорода в смеси. Ответ: 32 %.
11. Определите относительную плотность по воздуху газовой смеси, состоящей из Н2, N2, и NH3, массовые доли которых соответственно равны 5, 50 и 45 % • ( 0,5.)
12. Газ. полученный при взаимодействии водорода и серы, пропустили через избыток раствора CuSO4 . В результате реакции выпал осадок массой 4,8 г. Определите объем (н.у.) водорода, вступившего в реакцию. Ответ: 1,12 дм3.
13. Водород, полученный в результате термического разложения гидрида кальция массой 2,1 г, пропустили над раскаленным оксидом меди (П) массой 8 г. Определите массовую долю (в процентах) меди в твердом остатке
14. Какой максимальный объем раствора серной кислоты (р= 1,14г/см3) с массовой долей H2SО4 19,6% нужно взять для реакции с магнием для получения водорода, которым можно было бы восстановить 2,32 г W2O3 до вольфрама. Оттает: 13,2 см3
15. Фодород в промышленности используют для получения метанола по уравнению:
Н2 + СО → СН3ОН
Реакция протекает при 4000 С и давлении 300 атм. в присутствии катализатора Какую массу (в тоннах) метанола можно получить из 5.6 т оксида углерода и 0,88 т. водорода, если производственные потери составили 15%. Ответ: 5,44т.
16. Первоначальное давление в сосуде, содержащем кислород и водород, при 200С равно 4 атм.. После реакции между компонентами смеси и охлаждения сосуда до 200С давление стало равным 1 атм. . Определите мольную долю водорода в исходной смеси, если известно, что кислород для реакции был взять в избытке.
Ответ: 50%
17. Определите число электронов, протонов и нейтронов в составе атомов иода, фтора, хлора, ионов брома.
18. Составьте электронную формулу ионов брома и хлора.
19. Хлор растворили в воде. Раствор выставили на солнечный свет. Через некоторое время выделился газ объемом 56 см3 (н.у.). Определите при 270 и давлении 130 кПа объем хлора, растворенного в воде. Ответ 96 см3
20. Какой объем хлора (в литрах) при давлении 140 кПа и 20 °С нужно взять для получения 12 из технического иодида калия массой 10 г, содержащего 5 % иоднесодержащих примесей? Ответ: 0,50 дм3.
21. Смесь водорода и хлора объемом 12 дм3 облучили светом. Через некоторое время установили, что объем хлороводорода равен 3 дм3 и в реакцию вступило 30 % С12. Определите объемную долю С12 в конечной смеси. Все объемы приведены к н.у.
22. Смесь хлорида калия и бромида калия массой 16,5 г растворили в воде. Через раствор пропустили избыток хлора. После упаривания масса твердого остатка оказалась на 4,45 г меньше исходной массы солей. В результате упаривания Вг2 и С12 были полностью удалены. Определите массовую долю (в процентах) КВг в исходной смеси.
24. Хлорид натрия массой 5,85 г обработали раствором серной кислоты с массовой долей H2SО4 98 %, массой 20 г. Выделившийся газ пропустили через раствор нитрата серебра (взят в избытке). Определите массу образовавшегося осадка, если выход продукта в первой реакции равен 80 %, во второй — 100 % .
Ответ: 11,5 г.
25. Оксид марганца (IV) массой 8,7 г обработали избытком соляной кислоты. Выделившийся газ (выход продукта равен 90 %) смешали с 2,24 дм3 (н.у.) водорода. Определите относительную плотность полученной газовой смеси по кислороду. Ответ: 1,08
26. В результате электролиза водного раствора хлорида калия массой 200 г выделилось 2,24 дм3 (н.у.) хлора. Определите массовую долю гидроксида калия в растворе по окончанию электролиза. Ответ: 5,8 %.
27. Установите формулу соединения, массовые доли Н, С1 и О в котором соответственно равны 1; 35,3 и 63,7 %. Ответ: Н С1О4.
28. Неизвестный металл массой 13,5 г вступил в реакцию с 16,8 дм3 (н.у.) хлора. Определите неизвестный металл. ( алюминий).
29. Неизвестный металл массой 20 г вступил в реакцию с 11,2 дм3 (н.у.) фтора. Определите неизвестный металл. Ответ: Са.
30. Образец железа прореагировал с соляной кислотой. Другой образец железа такой же массы прореагировал с хлором. Оказалось, что масса хлора, вступившего в реакцию, больше массы НС1 на 3,35 г. Определите массу железа в образце. ( 5,6 г) .
31. Образец железа прореагировал с соляной кислотой. Другой образец железа такой же массы прореагировал с хлором. Масса хлорида железа, образовавшегося в результате второй реакции, оказалась больше массы хлорида железа, образовавшегося в результате первой реакции, на 3,55 г. Определите массу железа в образце.
Ответ: 5,6 г.
32. Определите степень диссоциации бромноватой кислоты (НВгО3) в растворе, содержащем 0,2 моль ионов и 0,2 моль молекул НВгО3 Ответ: 33,3%.
33. Смесь, содержащую KF и КВг, растворили в воде. К половине раствора добавили избыток раствора CaCl2 . В результате реакции выпал осадок массой 15 6 г. Ко второй половине добавили избыток раствора AgNO3 . При этом образовался осадок массой 18,8 г. Определите массовую долю KF в исходной смеси. Ответ: 66 %.
34. 19,15 г смеси хлорида лития и хлорида калия растворили в воде. К раствору добавили избыток раствора фторида серебра, при этом образовался осадок массой 43,05 г. Определите массу КС1 в смеси. Ответ: 14,9 г.
35. Смесь, содержащую NaF, NaCl и NaBr (масса галогенидов равна 49,1 г), растворили в воде. К половине раствора добавили избыток раствора СаС12. В результате реакции выпал осадок массой 7,8 г. Ко второй половине добавили избыток раствора AgNО3. При этом образовался осадок массой 33,15 г. Определите массовую долю хлорида натрия в исходной смеси.
36. Какую массу НВг нужно растворить в 20 г раствора бромоводородной кислоты с массовой долей НВг 5 %, чтобы получить раствор с массовой долей кислоты 20 %? Ответ:3,75 г
37. Какой объем (н.у.) хлороводорода нужно растворить в 200 г воды, чтобы получить раствор соляной кислоты с массовой долей 20 % ? Ответ: 30,7 дм3.
38. Методом электронного баланса расставьте коэффициенты в схеме окислительно-восстановительной реакции:
NaOH + NaC1О3 + MnО2 → NaMnО4 + NaCl + H2О.
Определите окислитель и восстановитель.
Задания для самостоятельной работы