Програма факультативного курсу з хімії «Розв’язування розрахункових задач»
Факультативний курс «Розв’язування розрахункових задач» передбачений для проведення занять у 10 – 11 класах з метою узагальнення, систематизації та поглиблення хімічних знань учнів; підготовки їх до ЗНО та продовження навчання у ВНЗ.
Уміння розв’язувати задачі є основним показником творчого засвоєння предмету та формування компетентності учня.
Розв’язування задач – один з найважливіших факторів, активізації пізнавальної діяльності учнів. Розв’язування задач сприяє більш глибокому і повному засвоєнню навчального матеріалу, виробляє вміння самостійно застосовувати набуті знання.
Мета факультативного курсу – розвивати в учнів уміння самостійно розв’язувати розрахункові задачі; аналізувати умову задачі, визначати тип задачі, складати алгоритм її розв’язку.
Література
- Березан О. В. Збірник задач з хімії. – Тернопіль. Підручники і посібники, 2004. – 320с.
- Березан О. В. Хімія елементів та їх сполук у перетвореннях. – Тернопіль: Підручники і посібники, 2003. – 160с.
- Березан О. В. Органічна хімія. Навчальний посібник. – К.: Абрис, 2000. – 303с.
- Брайко В. І., Мушкало Н. Н. Експериментальні задачі з неорганічної хімії. – К.: Рад. школа, 1982. – 127с.
- Буринська Н. М. Тренувальні вправи з неорганічної хімії: Посібник для вчителів. – 2-е вид. К.: Рад. школа, 1979. - 158с.
- Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии. Учебное пособие для вузов /Под ред. В. А. Рабиновича и Х. М. Рубинной. – 22-е изд., испр. и доп.Л.: Химия, 1983. – 264с.
- Гольдфарб Я. Л., Ходаков Ю. В. Збірник задач і вправ з хімії. Посібник для вчителя. К.: Рад. школа, 1975. – 215с.
- Середа И. П. Конкурсные задачи по химии. К.: Вища школа, 1974. – 208с.
- Слєта Л. О. 1001 задача з хімії з відповідями, вказівками, розв’язаннями. 2-ге вид., випр./ Л. О. Слєта, А. В. Чорний, Ю. В. Холін. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2006. -368с.
- Хомченко Г. П та ін. Збірник задач з хімії для вступників до вищих навчальних закладів / Г. П. Хомченко, І. Г. Хомченко; Пер. з рос. – К.: А.С.К.,2005. – 320с.
Факультативний курс розрахований на 70 годин і включає такі розділи:
Розділ 1. Основні класи неорганічних сполук (6 годин)
Розділ 2. Будова атома. Радіоактивність ( 3 години)
Розділ 3. Хімічний зв'язок і будова речовин ( 4 години).
Розділ 4. Найпростіші стехіометричні розрахунки (11 годин)
Розділ 5. Розчини ( 11 годин).
Розділ 6. Кількісні відношення в хімії ( 10 годин)
Розділ 7. Хімічні реакції. Закономірності протікання хімічних реакцій. ( 14 годин).
Розділ 8. Комбіновані задачі (10 годин)
Розділ 1. Основні класи неорганічних сполук (6 годин)
Оксиди, кислоти, основи, солі (1 година)
Хімічні властивості основних класів неорганічних сполук (2 години).
Загальні способи добування оксидів, кислот, основ, солей (1 година).
Генетичний зв'язок між класами неорганічних сполук (2 години).
Розділ 2. Будова атома. Радіоактивність ( 3 години)
Електронна структура атома. Залежність властивостей елементів та їх сполук від будови атомів (1 година).
Будова атомних ядер. Ізотопи. Радіоактивність. Ядерні реакції (1 година).
Ступінь окиснення. Окисники та відновники (1 година).
Розділ 3. Хімічний зв'язок і будова речовин ( 4 години).
Електронна природа хімічного зв’язку. Електронегативність. Типи хімічних зв’язків (1 година)
Способи утворення ковалентного зв’язку (1 година).
Йонний зв'язок (1 година).
Типи кристалічних ґраток. Залежність властивостей речовин від типу кристалічної ґратки .(1 година).
Розділ 4. Найпростіші стехіометричні розрахунки (11 годин)
Кількість речовини. Розрахунки за хімічними формулами (1 година).
Масова частка елемента у речовині (1 година).
Закон Авогадро. Молярний об’єм (1 година).
Основні газові закони (1 година).
Відносна густина газів. Визначення молекулярних мас речовин у газоподібному стані (1 година).
Об’ємна та масова частки газів у суміші (2 години).
Еквівалент: поняття, визначення еквівалентів. Закон еквівалентів(2 години).
Виведення хімічної формули речовини (1 година).
Розрахунки за хімічним рівнянням (1 година).
Розділ 5. Розчини ( 11 годин).
Розчинність (1 година).
Способи вираження вмісту розчиненої речовини у розчині (2 години).
Кристалогідрати (2 години)
Правило змішування розчинів (1 година).
Електроліти та неелектроліти. Електролітична дисоціація (1 година).
Ступінь дисоціації (2 години).
Іонні реакції в розчинах (1 година).
Гідроліз солей (1 година).
Розділ 6. Кількісні відношення в хімії ( 10 годин)
Обчислення за рівнянням реакції у водних розчинах (1 година).
Обчислення маси чи об’єму продуктів реакції, якщо одна з вихідних речовин дана у надлишку (1 година).
Обчислення маси чи об’єму продуктів реакції за відомою масою чи об’ємом вихідної речовини, що містить домішки (1 година).
Обчислення масової чи об’ємної частки виходу продукту реакції від теоретично можливого (1 години).
Розв’язування задач за рівнянням хімічної реакції між розчином солі та металом (1 година).
Обчислення за рівнянням послідовних реакцій (1 година).
Обчислення за рівнянням паралельних реакцій (1 година).
Визначення кількісного складу газових сумішей, якщо в них протікають хімічні реакції (1 година).
Розділ 7. Хімічні реакції. Закономірності протікання хімічних реакцій. ( 14 годин).
Класифікація хімічних реакцій за різними ознаками (1 година).
Оборотні та необоротні реакції. Хімічна рівновага. Константа рівноваги (1 година).
Обчислення рівноважного складу(1 години).
Принцип Ле Шательє (1 година).
Швидкість хімічної реакції. Каталіз (1 година).
Енергетика хімічних реакцій. Хіміко-термодинамічні розрахунки (2 години).
Окисно-відновні реакції. Метод електронного балансу (2 години).
Окисно-відновні реакції. Метод електронно-йонного балансу (2 години).
Електрохімічні реакції. Електроліз (2 години).
Розділ 8. Комбіновані задачі (10 годин)
Задачі виробничого характеру (2 години)
Задачі екологічного змісту (2 години)
Експериментальні задачі (3 години)
Ускладнені задачі (3 години)
Розділ 1. Основні класи неорганічних сполук (6 годин)
1.1. Оксиди, кислоти, основи, солі (1 година)
1. Складіть формули оксидів, що містять катіони K+, Ba2+, Fe2+, Fe3+, La3+. Дайте їм назви.
2. Складіть формули оксидів, виходячи зі вмісту в них елементів:
- С – 27,3%;
- N – 63,6%;
- Fe – 70%;
- Li – 46,7%. Назвіть їх.
3. Зобразіть структурні формули оксидів перерахованих у завданнях 1,2.
4. Складіть формули гідроксидів, якщо масові часки елементів складають:
а) Fe – 52, 3%, O – 44,9%, H – 2,9%;
б) Mn – 61,8%, O – 36,0%, H – 2,2%;
в) Sn – 77,7%, O – 21,0%, H – 1,3%;
г) Be – 20,9%, O – 74,4% H – 4,7%. Назвати ці речовини. Скласти структурні формули.
5. Складіть формули оксигенвмісних кислот, в яких ступінь окиснення Хлору +1, +3, +5, +7. Складіть структурні формули цих кислот.
6. Складіть формули солей, що складаються з таких йонів: Fe2+, Fe3+, Mn2+, Be2+, Ba2+,K+, Cl-, SO42-, PO43-, HSO3-, H2PO4-, HPO42-. Назвіть ці речовини, складіть структурні формули.
7. Назвіть такі речовини за систематичною номенклатурою: NO2, N2O4, K2O, K2O2, AgBr, KClO, KMnO4, NaHSO4, Al(OH)2Cl, KHCO3, Cu2(OH)2CO3, Sn(OH)Cl, Ba(HS)2.
1.2.Хімічні властивості основних класів неорганічних сполук (2 години).
І рівень
Допишіть рівняння хімічних реакцій, назвіть реагенти та продукти реакції. Визначте тип хімічної реакції.
SrO + H2O –
SnO + NaOH –
Pb(OH)2 –
Fe(OH)3 + H2SO4 -
MgO + Cl2O7 –
CaO + HNO3 –
KOH + N2O5 –
NaOH + H2S –
Ba(OH)2 + K2SO4 –
LiOH + NiCl2 –
Ca(OH)2 + H3PO4 –
Ni(OH)2 + HNO3 –
Bi(OH)3 –
Mg + HBr –
BaO + HNO3 –
NaOH + H2S –
Li2O + H2SO4 –
Fe(OH)2 + HNO3 –
K2SiO3 + H3PO4 -
SeO3 + H2O –
SiO2 +BaO –
I2O5 + NaOH -
Cr(OH)3 –
HgSO4 + Mg –
SrSO3+ HBr –
CrSO4 + KOH –
Pb(NO3)2 + H2SO4 –
K3PO4 + CaCl2 –
MgSO3 + HCl -
Zn(OH)2 + HNO3 –
ІІ рівень
Серед перерахованих речовин вибрати речовини, що вступають у реакцію:
А) з калій оксидом;
Б) з сульфур (VІ) оксидом;
В) з натрій гідроксидом;
Г) з хлоридної кислотою;
Д) з барій хлоридом.
Fe, Cu, H2O, H2SO4, NaOH, Na2SO4, AgNO3, AgCl, CaO, Ca(OH)2, CO2.
Записати рівняння можливих реакцій і визначити тип реакції.
ІІІ рівень
1. Напишіть рівняння реакцій, які доводять амфотерність плюмбум (ІІ) оксиду.
2. Наведіть приклади реакцій, які доводять основний характер речовин барій оксиду та барій гідроксиду.
3. Напишіть рівняння реакцій, які доводять амфотерність хром (ІІІ) гідроксиду.
4. У чотирьох пробірках без написів містяться речовини: натрій сульфат, натрій карбонат, натрій нітрат, натрій йодид. За допомогою яких реагентів можна розпізнати, де яка сіль міститься?
5. За допомогою яких реагентів можна розпізнати розчини сульфатної, нітратної, хлоридної кислот? Напишіть рівняння реакцій.
6. Як за допомогою одного реагенту розпізнати кристалічні солі: натрій хлорид, натрій карбонат, натрій сульфід? Напишіть рівняння.
7. За допомогою якого реагенту можна розпізнати калій хлорид, алюміній хлорид, магній хлорид. Написати рівняння цих реакцій.
1.3. Загальні способи добування оксидів, кислот, основ, солей (1 година)
- Записати всі можливі реакції для добування карбон (ІV) оксиду.
- Записати рівняння добування кальцій оксиду.
- Записати рівняння добування сульфатної кислоти з піриту, цинкової обманки, свинцевого блиску. Які стадії включає виробництво сульфатної кислоти. Які прилади використовуються в даному виробництві.
- Записати рівняння реакцій, що слід провести для добування нітратної кислоти, використовуючи як сировину а) азот; б) амоніак.
- Запропонувати чотири способи добування кальцій карбонату, магній сульфату.
- Дано речовини: вапняк, хлор, сульфатна кислота, магній, вода. Добути якомога більше речовин, записати рівняння реакцій, визначити тип.
1.4. Генетичний зв'язок між класами неорганічних сполук (2 години)
1. Виконати перетворення:
2. Запишіть рівняння реакцій, що відповідають таким перетворенням:
![]() |
3. Виконати перетворення:
Розділ 2. Будова атома. Радіоактивність ( 3 години)
2.1. Електронна структура атома. Залежність властивостей елементів та їх сполук від будови атомів (1 година).
І рівень
Описати будову атома Сульфуру, визначити протонне та нуклонне число, передбачити можливі валентності та ступені окиснення.
Описати електронні формули Хлору в основному та збуджених станах, вказати можливі ступені окиснення.
Складіть електронну формулу атома Силіцію і графічну схему заповнення електронами валентних орбіталей цього атома у основному і збудженому стані.
На основі положення кальцію у ПС напишіть формулу його оксиду, гідроксиду, хлориду.
ІІ рівень
- На основі чого Манган та Хлор розміщуються в одній групі періодичної системи? Чому вони розміщені в різних підгрупах?
- На основі чого Хром і Сульфуру розташовуються в одній групі періодичної системи хімічних елементів?
- Серед наведених нижче електронних конфігурацій вказати неможливі і пояснити причину неможливості їх реалізації: а) 1p3; б) 3p6; в) 3s2; г) 2s2; д) 2d5; е)5d2; є) 3f12; ж) 2p4; з) 3p7.
- Скільки неспарених електронів містять атоми в основному стані: а) В; б) S; в) Cr; г) Cu; д) Fe; е)C.
ІІІ рівень
Написати електронні формули йонів: Fe2+, Fe3+, Mn2+, Be2+, Ba2+,K+, Cl-, S2-.
Один з хімічних елементів, передбачених Д. І. Менделєєвим, утворює оксид, масова частка Оксигену в якому становить 0,305. Елемент виявляє в цьому оксиді ступінь окиснення +4. Визначте відносну атомну масу цього елемента і назвіть його. (73, Германій)
Елемент утворює вищий оксид складу ЕО3. З Гідрогеном цей самий елемент утворює летку водневу сполуку, масова частка Гідрогену становить 5,88%, Обчисліть відносну атомну масу цього елемента та назвіть його. (32, Сульфур).
У головній підгрупі ПС назвіть неметали, що утворюють сполуки з Гідрогеном, у яких масова частка Гідрогену: а) найбільша; б) найменша. (Флуор, Кремній).
2.2. Будова атомних ядер. Ізотопи. Радіоактивність. Ядерні реакції (1 година).
І рівень
Скільки протонів, нейтронів та електронів має кожний із таких нуклідів: 20Ne, 21Ne, 40K, 40Ca, 192Pt.
Наведіть повні позначення таких нуклідів: Нітроген-15, Сульфуру-33, Неон-22. Скільки протонів, нейтронів та електронів має кожний із таких нуклідів.
Враховуючи, що в природі існують два нукліди Гідрогену (1Н, 2Н) і три нукліди Оксигену (16О, 17О, 18О), визначте, скільки може бути різновидів молекул води. Напишіть їх хімічні формули з позначенням нуклідів . скільки значень може мати відносна молекулярна маса води?
ІІ рівень
- Закінчити рівняння реакцій радіоактивного розпаду:
А)23290Th ------ … + 24He
Б)23993 Np ----- … + e-
В) 5517Co ---- … + 01e-
Г) 4019K + e- ----
- Закінчити рівняння ядерних реакцій:
|
ІІІ рівень
Визначте відносну атомну масу бору, якщо відомо, що молярна частка ізотопу бору 10В становить 19,6%, а ізотопу 11В – 80,4%.
Купрум має два ізотопи: 63Сu і 65Сu. Молярні частки їх у природі становлять 73 і 27% відповідно. Визначте середню відносну атомну масу Купруму.
Природний Хлор містить два ізотопи 35Сl і 65Сl. Відносна атомна маса хлору становить 35,45. Визначте молярну частку кожного ізотопу Хлору.(77,5% та 22,5%).
Відносна атомна маса Неону становить 20,2. Неон складається з двох ізотопів: 20Ne і 22Ne. Обчисліть молярну частку кожного з ізотопів в природному Неоні. (90% та 10%).
2.3.Ступінь окиснення. Окисники та відновники (1 година).
І рівень
- Визначити ступені окиснення елементів у сполуках:
NH3, PH3, HCl, CH4, H2S, Li2O, CaO, Al2O3, SiO2, N2O5, SO3, Cl2O7, H2SO4, HNO3, HNO2, H3PO4, HClO, HClO2, HClO3, HClO4, H2CO3, H4SiO4, HPO3, NaH, CaH2, H2, HBr.
- Визначити ступені окиснення оксисену у сполуках: La2O3, Cl2O7, H2O2, Na2O2, BaO2, KO2, O2, OF2.
- Визначити ступені окиснення Нітрогену у сполуках: N2, N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5, NH4NO3, Ca3N2.
- Складіть формули сполук Гідрогену з елементами: Арсен (+3), Силіцію (+4), Германію (+4), Селену (-2).
- Складіть формули оксидів даних елементів: Аргентум (+1), Магнію, Фосфору (+5), Вольфраму (+6).
- Складіть формули оксидів: а) Купруму (+1), (+2); б) Ауруму (+1), (+3); в) Хрому (+2), (+3), (+6).
ІІ рівень
- Визначити кількість приєднаних окисником електронів при утворенні таких продуктів:
Cl2 --- HCl;
Br2 --- HBr;
O2 --- 2O-2;
I2 --- HI;
KClO3 --- KCl;
KClO --- KCl;
H2SO4 --- H2S;
Na2SO3 --- S;
SO2 --- S;
HNO3 --- NO2;
HNO3 --- NO;
HNO3 --- N2O;
KNO2 --- NO;
NO2 --- NO;
KMnO4 --MnSO4;
MnO2 --- MnSO4
- Визначити кількість втрачених відновником електронів:
Ca --- Ca+2;
Na --- Na+;
Cr+2 --- Cr+3;
HCl --- Cl2;
KBr --- Br2;
C --- CO2;
P --- P+3;
S --- S+4;
S --- SO3;
NH3 --- N2;
KNO2 --- KNO3;
PH3 --- H3PO4;
H2S --- S;
NH4Cl --- N2;
CrCl3 --- K2CrO4;
MnSO4 --- MnO2
ІІІ рівень
- Записати рівняння реакцій в яких сульфатна кислота виступатиме як: а) окисник; б) відновник.
- Складіть рівняння реакцій, що відповідають перетворенню: азот --- амоніак --- нітроген (ІІ) оксид --- нітроген (ІV) оксид --- нітратна кислота.
- При пропусканні сірководню через бромну воду червоно-буре забарвлення зникає. Що при цьому спостерігається. Окисником чи відновником буде бром у даному процесі?
Розділ 3. Хімічний зв'язок і будова речовин ( 4 години)
3.1. Електронна природа хімічного зв’язку. Електронегативність. Типи хімічних зв’язків (1 година)
1. В якій молекулі: кисню, води, водню, гідроген хлориду спільні електрони будуть зміщені до одного з атомів? Чому?
2. Визначте пари елементів, що мають однакову кількість неспарених електронів на зовнішньому енергетичному рівні: а) Li і S; б) Mg і F; в) Li і F.
3. Укажіть, до атома якого елемента будуть зміщені електронні пари у випадку сполук , утворених з атомів: а) Нітрогену і Оксигену; б)Нітрогену і Гідрогену; в) Нітрогену і Літію.
4. Поясніть, чому електронегативність атомів інертних газів дорівнює нулю.
5. Які частинки мають більше електронів: а) атом чи відповідний катіон; б) атом чи відповідний аніон?
6. Складіть електронні формули Be2+, P3-, F-, K+.
7. Складіть три катіони і два аніони, які мають таку саму електронну оболонку, як і йон F-.
8. В атомі якого елемента на 2 електрони менше, ніж у йоні Магнію?
9. Гідроген – єдиний елемент, для якого відомі і катіон і аніон. Напишіть хімічні формули цих йонів і схеми їх утворення з атома. Яка частинка має найменший радіус – катіон, аніон чи атом Гідрогену?
Чому?
10. Складіть електронну формулу частинки, яка має 16 протонів і 18 електронів. Назвіть цю частинку.
3.2. Способи утворення ковалентного зв’язку (1 година)
- Чи може брати участь в утворенні ковалентного зв’язку: а) атом Магнію; б) атом Неону? Чому?
- Запишіть спрощені і повні електронні формули а також графічні формули молекул фтору, фосфіну, сульфур діоксиду.
- Скільки існує варіантів перекривання: а) двох s – орбіталей; б) s - орбіталі і р-орбіталі; в) двох р-орбіталей.
- Користуючись рядом електронегативності, напишіть формулу бінарної сполуки Карбону із Сульфуром. Поясніть, як утворився хімічний зв'язок у цій сполуці.
- Складіть схеми утворення молекул азоту, леткої водневої сполуки Нітрогену, зазначте вид ковалентного зв’язку, число спільних електронних пар у кожній з них. Запишіть електронні та структурні формули молекул цих речовин.
- Користуючись таблицею відносної електронегативності елементів, обчислити різницю електронегативності для зв’язків H – Cl, H – F, H – Br, H – I. Який зв'язок буде більш полярним? Який зв'язок буде більш міцним?
- Порівняйте способи утворення ковалентних зв’язків в молекулах СН4, NH3, в іоні NH4+ . Чи можуть існувати іони CH5+ NH5+?
- Складіть електронно-точкові формули молекул фтору, кисню, азоту. Чому дорівнює кратність зв’язку у кожній з цих молекул?
3.3.Йонний зв'язок (1 година)
- Яку речовину слід сильніше нагріти, щоб перевести з твердого агрегатного стану у рідкий: а) воду у вигляді льоду; б) кухонну сіль; в) алмаз? Поясніть чому.
- Напишіть формули йонів , з яких складаються:
А) оксиди ZnO, Cr2O3
Б) основи LiOH, Ba(OH)2
В) солі NaNO3, Fe3(PO4)2
- Напишіть формули сполук, утворених такими йонами: Ag+ та O2- ; Sr2+ та OH- ;
Fe3+ та NO3- ; K+ та SO42-.
- Яка з сполук, на вашу думку, має вищу температуру плавлення: а) літій оксид чи натрій оксид; б) магній оксид чи магній флуорид? Відповідь обґрунтуйте
- Обчисліть масові частки іонів у таких сполуках: магній нітрид, калій карбонат, барій гідроксид.
- Зобразіть структурні формули таких речовин: натрій гідроксид, кальцій гідроксид, алюміній гідроксид, натрій ортофосфат, натрій сульфат, натрій нітрат, натрій хлорид.
- Знайти кількість речовини катіонів Магнію у 200г магній карбонату.
- У воді розчинили натрій хлорид масою 500г. Яка кількість катіонів хлору й розчині? Яка їх маса?
3.4.Типи кристалічних ґраток. Залежність властивостей речовин від типу кристалічної ґратки (1 година)
- У лабораторії є зразки таких металів: Pb, Cu, Hg, Na, Au, Ag, W. Розташуйте ці метали в ряд у відповідності із наступними фізичними характеристиками: надто м’який, ріжеться ножем; має матову поверхню; найбільш тугоплавкий; рідкий за кімнатної температури; червоного кольору; має металевий блиск і високу електропровідність.
- Якого типу кристалічну решітку – атомну, молекулярну чи йонну – мають у твердому стані: алмаз, йод, цезій хлорид, сухий лід, звичайний лід, аргон, нафталін, кварц, кремній, кальцій флуорид?
- Чому алмаз використовується у різальних інструментах, а графіт – ні? Як це пов’язано з особливостями їх будови?
- Чому метали добре проводять електричний струм? Графіт також добрий провідник електрики. Поясніть цей факт, зобразивши електронно-точкову формулу довільного фрагменту окремого атомного шару графіту.
- Твердий карбон діоксид (сухий лід) має властивості молекулярного кристала (він легко стискається й сублімується при 195К), у той час, як твердий силіцій діоксид (кварц) має високу твердість і температуру плавлення 1883 К. яку будову він має?
- Чи однаковою буде конфігурація молекул BF3 чи NF3?
Розділ 4. Найпростіші стехіометричні розрахунки (11 годин)
4.1. Кількість речовини. Розрахунки за хімічними формулами (1 година)
І рівень
- Обчисліть кількість речовини цинк сульфату, якщо його маса становить 80,5 г.
- Визначити масу барій хлориду кількістю речовини 0,8 моль.
- Відомо, що певна маса азоту містить 1,5 . 1023 молекул. Розрахуйте: кількість речовини азоту; кількість атомів Нітрогену, які містяться у заданій масі газу; масу заданої кількості молекул.
ІІ рівень
- У якій кількості речовини сульфур триоксиду міститься таке ж число атомів оксисену, як у сульфур діоксиду масою 32 г?
- Суміш газів за нормальних умов містить 6,02 . 1022 молекул азоту та 3, 01. 1023 молекул карбон діоксиду. Обчисліть масу суміші.
- Якою має бути маса порції кухонної солі, щоб у ній містилося стільки ж формульних одиниць речовини, скільки молекул міститься у грудці рафінованого цукру масою 5 г.
ІІІ рівень
- Деяка кількість води містить 3, 01. 1024 атомів Оксигену та 6, 02. 1024 атомів Гідрогену. Визначте масу цієї кількості води.
- Скільки атомів Нітрогену міститься у 54г амоній карбонату, у якому масова частка домішок, що не містять Нітроген, дорівнює 20%?
- В 1 л мінеральної води «Боржомі» міститься 80мг йонів Са2+ , 55 мг йонів Mg2+, 60мг йонів SO42-. Кількість який йонів серед указаних найменша у цій воді, а яких – найбільша?
4.2. Масова частка елемента у речовині (1 година)
І рівень
- Обчисліть масові частки елементів у сульфатній кислоті.
- Визначте масові частки марганцю в оксидах мангану (ІV) і оксиді мангану (VІІ).
- Визначте масову частку кристалізаційної води у залізному купоросі.
- Хімічна сполука містить Фосфор і Оксиген. Масові частки цих елементів відповідно становлять 43,66% та 56,34%. Визначте формулу сполуки.
ІІ рівень
- У сплаві число атомів Купруму вдвічі більше від числа атомів Аргентуму. Обчисліть масову частку Аргентуму (%) у сплаві.
- Оксид невідомого елемента має склад Е2О5. Масова частка Оксигену в ньому становить 74,07%. Визначте невідомий елемент.
- Визначте масову частку Натрію в глауберовій солі, якщо відомо, що сіль містить домішки калій хлориду, масова частка яких 4,0%. Якою стане масова частка Натрію, якщо глауберова сіль буде містити домішки натрій карбонату, масова частка яких становитиме 4,0%?
- Обчисліть молярну масу сполуки Сульфуру з Оксигеном та знайдіть її формулу, якщо маса 1,505 . 1023 молекул цієї речовини становить 16г, а масова частка Сульфуру в ній становить 50%.
ІІІ рівень
- До складу мінерального добрива амофосу входять амоній дигідрофосфат NH4H2PO4 (масова частка 85%), амоній гідро фосфат (NH4 )2HPO4 (8%) і домішки, які не містять Нітрогену. Визначте масову частку Нітрогену в амофосі і кількість речовини атомного Нітрогену в добриві масою 200г.
- Масові частки Алюмінію і Магнію в земній корі дорівнюють відповідно 8,8% і 2,3%. У скільки разів у земній корі атомів Алюмінію більше, ніж атомів Магнію?
- Розрахуйте масову частку Аргентуму в технічному препараті аргентум нітрату, масова частка домішок, що не містять Аргентум, у ньому становить 8%.
4.3. Закон Авогадро. Молярний об’єм (1 година)
І рівень
- Суміш газів за нормальних умов містить 6,02 . 1022 молекул азоту та 3, 01. 1023 молекул карбон діоксиду. Обчисліть об’єм (н.у.) суміші.
- Обчисліть кількість молекул в 1л кисню за н.у.
- Обчисліть молярну масу деякого газу, якщо 60г його займають об’єм 44,8л.
ІІ рівень
- Масова частка карбон діоксиду в газовій суміші з азотом становить 40%. Який об’єм (н.у.) займатиме 40г цієї суміші?
- Визначте, де міститься більше молекул: у 10г азоту чи у 2,24л вуглекислого газу (н.у.)
- Визначте масу суміші, що містить за н.у.: а) 100 мл водню та 80 мл чадного газу; б) 8,5л амоніаку та 0,5м3 вуглекислого газу.
ІІІ рівень
- Змішали 112 мл азоту та 200см3 кисню (н.у.). Розрахуйте масову частку кисню в одержаній газовій суміші (%).
- Скільки атомів Оксигену міститься в суміші, що містить 5,6л вуглекислого газу і 320г кисню (н.у.).
- Обчисліть масу 200л (н.у.) суміші, що містить водень, чадний газ, вуглекислий газ, об’єми яких відносяться як 1: 3: 4.
4.4. Основні газові закони (1 година)
- При деякій температурі тиск газу, що займає об’єм 3 л, дорівнює 93,3 кПа (700мм.рт.ст.). Яким стане тиск, якщо не змінюючи температури, зменшити об’єм газу до 2,8л.
- При 270С об’єм газу становить 600мл. Який об’єм займатиме газ при 570С, якщо тиск залишиться сталим?
- При 150С тиск в балоні з киснем становить 91,2. 102 кПа. При якій температурі він стане рівний 101,33. 102 кПа?
- При 250С і тиску 99,3 кПа (745 мм.рт.ст.) деяка кількість газу займає об’єм 152 мл. Який об’єм займе ця ж кількість газу при 00С і тиску 1001,33 кПа.
- Суміш еквімолярних кількостей водню та кисню знаходиться в закритій посудині при температурі більше 1000С. Як зміниться тиск в посудині, якщо суміш зірвати а потім привести до вихідної температури.
- Визначити, який об’єм займе 5,25г азоту при 260С і тиску 98,9 кПа.
- Який тиск утворюють 5,0. 1013 молекул ідеального газу в об’ємі 1 мл при температурі 00С?
4.5. Відносна густина газів. Визначення молекулярних мас речовин у газоподібному стані (1 година)
І рівень
- Визначити відносну густину кисню, вуглекислого газу, метану, повітря за воднем.
- Густина газу за повітрям становить 1,17. Визначити молекулярну масу цього газу.
- Визначити молекулярну масу газу, якщо при н.у. 0,824 г його займає об’єм 0,260 л.
ІІ рівень
- Відносна густина газу Х (сполука Сульфуру) за воднем становить 17. Обчисліть молярну масу газу Х і знайдіть формулу сполуки.
- Визначити молекулярну масу бензолу, знаючи, що маса 600 мл його парів при 870С і тиску 83,2 кПа становить 1,30г.
- Маса 200 мл ацетилену при н.у. становить 0,232г. Визначити молярну масу ацетилену.
ІІІ рівень
- Визначити масу 0,001м3 газу (О0С, 101,33 кПа) становить 1,25г. Визначити молярну масу газу та масу 1 молекули.
- Визначити масу 1м3 кисню при температурі 170 С і тиску 83,2 кПа.
- Маса 0,001м3 деякого газу при н.у. становить 0,00152кг, а маса 0,001м3 азоту становить 0,00125кг. Визначити молярну м асу газу, виходячи: а) з його густини за азотом; б) з молярного об’єму.
4.6. Об’ємна та масова частки газів у суміші (2 години)
І рівень
- Визначте молярну масу суміші, що складається з 56 л аргону, 28 л азоту.
- Визначити відносну густину за воднем суміші, що складається з 80 л кисню, 10 л азоту і 10 л метану.
- Обчисліть масові частки газів у суміші, що складається з 200г метану та 10 г азоту.
ІІ рівень
- Обчисліть густину за воднем суміші, яка складається з 80% азоту, 10% кисню, 10% сульфур (ІV) оксиду.
- Обчисліть об’ємну частку карбон (ІІ) оксиду і карбон (ІV) оксиду в суміші, якщо відносна густина її за воднем становить 16.
- Визначте масові частки газів у суміші, що складається з 20л метану, 30 л азоту.
ІІІ рівень
- Відносна густина за воднем суміші кисню та азоту дорівнює 15,5. Визначити масову та об’ємну частки азоту у суміші.
- Обчисліть масові та об’ємні частки газів у суміші карбон (ІІ) оксиду і карбон (ІV) оксиду в суміші, якщо відносна густина її за воднем становить 18,8.
4.7. Еквівалент: поняття, визначення еквівалентів. Закон еквівалентів(2 години)
І рівень
- Визначити еквівалентні маси кисню, азоту брому, хлору.
- Визначити еквівалентні маси води, кальцій оксиду, натрій оксиду, ферум (ІІ) оксиду, ферум (ІІІ) оксиду.
- Визначити еквівалентні маси хлоридної кислоти, сульфатної кислоти, нітратної кислоти.
- Визначити еквівалентні маси натрій гідроксиду, кальцій гідроксиду, ферум (ІІ) гідроксиду, ферум (ІІІ) гідроксиду.
- Визначити еквівалентні маси натрій хлориду, кальцій хлориду, алюміній хлориду.
- Визначити еквівалентні об’єми водню, кисню, хлору.
ІІ рівень
- При сполученні 5,6г заліза з сіркою утворилося 8,8г сульфіду заліза. Визначити еквівалентну масу заліза і його еквівалент, якщо відомо, що еквівалентна маса сірки 16 г/моль.
- При згоранні 5,00г металу утворюється 9,44г оксиду. Визначити еквівалентну масу металу.
- Одна і та ж кількість металу сполучається з 0,200г кисню і з 3,17г одного з галогенів. Визначити еквівалентну масу галогену.
- Визначити еквівалентні маси металу та сірки, якщо 3,24г металу утворює 3,48г оксиду і 3,72г сульфіду.
- 1,00г деякого металу сполучається з 8,89г брому і сірки. Знайти еквівалентні маси брому і металу, знаючи, що еквівалентна маса сірки 16,0 г/моль.
ІІІ рівень
- Визначити атомну масу двовалентного металу і назвати цей метал, якщо 8,34 г металу окислюється киснем об’ємом 0,680л (н.у.).
- Для розчинення 16,8г металу витратили 14, 7г сульфатної кислоти. Визначити еквівалентну масу і об’єм водню, що виділиться (н.у.). Що це за метал.
- На нейтралізацію 2,45г кислоти витрачається 2,00г натрій гідроксиду. Визначити еквівалентну масу кислоти.
4.8. Виведення хімічної формули речовини (1 година)
І рівень
- Визначити формулу сполуки, якщо відомі масові частки елементів, що містить 51,89% Карбону, 9,73% Гідрогену, 38,38% Хлору за масою Відносна густина пари цієї речовини за повітрям 3,19.
- За даними хімічного аналізу в алюміній сульфіді міститься 36% Алюмінію і 64% Сульфуру. Виведіть формулу цієї речовини.
- Визначити формулу речовини, до складу якої входять елементи у такому співвідношенні мас: а) m(Ca) : m(S) = 5:4; б) m(P) : m(O) =31:40 в) m(Ca) :m(N) :m(O) = 10:7:24.
ІІ рівень
- Визначити формулу мінералу кріоліту (x NaF. y AlF3), у якому масові частки NaF і AlF3 дорівнюють відповідно 60 і 40%.
- При повному згорянні 2,3г органічної речовини у надлишку кисню утворюється 4,4г карбон діоксиду і 2,7г води. Відносна густина парів речовини за воднем 23. З яких елементів складається ця речовина.
- Визначте істинну формулу вуглеводню, при спалюванні 2,1г якого отримали 6,6г карбон діоксиду і 2,7г води; відносна густина парів за повітрям дорівнює 2,90.
ІІІ рівень
- Два елементи – елемент групи І А і групи ІV А утворюють сполуки з Гідрогеном, у кожній з яких масова частка Гідрогену складає 12,5%. Які ці елементи?
- Речовину масою 1,8г спалили в струмені кисню, продукти згоряння пропустили послідовно через трубку, наповнену безводним СаСI2 і розчин соди. При цьому маса трубки збільшилась на 1,08г, а маса розчину соди – на 2,64г. Густина пари речовини, приведеної до н.у., за повітрям становить 3,1. Знайдіть її формулу.
4.9. Розрахунки за хімічним рівнянням (1 година)
Стехіометрична кількість – це кількість речовини, яка відповідає рівнянню реакції або формулі.
Стехіометрична суміш – це суміш речовин, у якій кількості речовин відносяться як відповідні стехіометричні коефіцієнти рівняння реакції між цими речовинами.
Еквімолярна суміш – це суміш, що містить однакову кількість речовин компонентів.
Ступінь перетворення – це відношення кількості речовини, що вступила в реакцію, до вихідної кількості речовини. У випадку неповного термічного розкладу ступінь перетворення називають ступенем розкладу.
І рівень
- Яка кількість речовини кисню необхідна для окиснення цинку кількістю речовини 4 моль?
- Скільки грамів кальцій оксиду утвориться при згорянні 2,8г кальцію.
- Який об’єм кисню (н.у.) витратився на спалювання вуглецю масою 0,24кг.
- Знайдіть масу калій гідроксиду, необхідного для нейтралізації 9,8г сульфатної кислоти.
- Знайти об’єм хлору, що може вступити в реакцію з 2л водню за н.у.
ІІ рівень
- Чи вистачить 150л кисню (н.у.) для спалювання метану кількістю речовини 4,5 моль?
- Чи вистачить 80г натрій гідроксиду для нейтралізації сульфатної кислоти кількістю речовини 1 моль.
- Обчисліть об’єм і число молекул водню (н.у.), що виділяється під час взаємодії 26г цинку з надлишком хлоридної кислоти.
ІІІ рівень
- Суміш цинку і цинк оксиду масою 20г обробили надлишком хлоридної кислоти. Об’єм газу, що виділився при цьому, дорівнював 4,48л (н.у.). Визначте масу кожного компонента у суміші.
- Суміш калій сульфату і натрій хлориду масою 46,5г розчинили у воді, до утвореного розчину додали надлишок розчину барій нітрату. Утворився осад масою 46,6г. Визначте масу кожної солі у початковій суміші.
Розділ 5. Розчини ( 10 годин)
5.1. Розчинність (1 година)
І рівень
- Яку масу калій нітрату і води потрібно взяти, щоб приготувати 300г насиченого при 400 С розчину. Коефіцієнт розчинності становить 0,639.
- Яку найменшу масу води потрібно взяти для розчинення калій йодиду масою 45г при температурі 500 С? Коефіцієнт розчинності – 1,688
- Скільки грамів калій хлориду потрібно взяти, щоб приготувати насичений розчин при температурі 200 С у 400г води. Коефіцієнт розчинності – 0,342.
ІІ рівень
- Яка маса натрій йодиду виділиться з 200г насиченого при 700 С розчину після охолодження його до 100 С? Коефіцієнт розчинності натрій йодиду при 700 С - 2,8; а при 100 С – 1,7.
- Яка маса натрій йодиду виділиться з 300г насиченого при 700 С розчину після охолодження його до 100 С? Коефіцієнт розчинності натрій йодиду при 700 С - 2,8; а при 100 С – 1,7.
- У 20г води при 800 С розчинили 202г калій карбонату. Чи розчиниться у приготовленому розчині за вказаної температури додаткова порція сполуки? Якщо так, то обчисліть її максимальну масу.
- В якій кількості води слід розчинити 125 г кристалогідрату магній сульфату гептагідрату, щоб отримати насичений розчин, якщо розчинність магній сульфату – 35,5г на 100г води.
ІІІ рівень
З води і кальцій хлориду приготували насичений при 300С розчин. Охолодженням його до 100С призвело до випадання осаду кристалогідрату масою 21,9г. Обчисліть маси води і безводної солі СаСI2, що взяті для приготування розчину, якщо розчинність СаСI2 складає при 100 і 300С відповідно 65,0 і 102г у 100г води.
5.2. Способи вираження вмісту розчиненої речовини у розчині (2 години)
Масова частка розчиненої речовини (w) – відношення маси розчиненої речовини до маси розчину.
Молярна частка розчиненої речовини - відношення кількості розчиненої речовини до кількості речовини розчину.
Молярна частка розчинника – відношення кількості речовини розчинника до кількості речовини розчину.
Молярна концентрація розчиненої речовини (молярність) (с) – відношення кількості розчиненої речовини до об’єму розчину.
Молярна концентрація еквівалентів речовини (нормальність) (се) – відношення кількості речовини еквівалентів розчиненої речовини до об’єму розчину.
І рівень
- Визначте масову частку розчиненої речовини (%), одержаному про розчиненні 20г натрій хлориду у 180г води.
- Визначте масу води, в якій потрібно розчинити 140г калійної селітри, щоб приготувати розчин з масовою часткою солі 0,1.
- Визначте масу гідроген хлориду, який міститься у 2,0л хлоридної кислоти (густина розчину 1,108г /мл) з масовою часткою розчиненої речовини 0,22.
- Чи можливо приготувати 98%-ний розчин солі?
ІІ рівень
- У 500 мл води розчинили 15,46г натрій гідроксиду. Густина розчину 1,032 г/мл. Визначте: а) масову частку натрій гідроксиду в розчині, що отримали; б) молярну концентрацію натрій гідроксиду у розчині; в) молярну концентрацію еквівалентів розчиненої речовини.
- Визначте: а) масову частку; б) молярну концентрацію насиченого при 200С розчину калій хлориду, розчинність якого при даній температурі дорівнює 34г у 100г води; густина насиченого розчину 1 г/мл.
- Який об’єм гідрогенхлориду (н.у.) потрібно розчинити у 200 мл хлоридної кислоти з масовою часткою НСl 0,2 (густина 1,098 г/мл), щоб збільшити масову частку речовини у 1,5 рази.
- Який об’єм 0,5М розчину калій гідроксиду потрібно використати для приготування 0,1М розчину лугу об’ємом 200 мл.
ІІІ рівень
- Розрахуйте, який об’єм 96%-ного розчину сульфатної кислоти (густина розчину 1,836 г/мл) треба взяти для того, щоб приготувати 0,5л розчину, молярна концентрація кислоти в якому 0,2 моль/л.
- Обчисліть молярну концентрацію розчину, що отримали після розведення водою 24,8 мл розчину з масовою часткою гідроген хлориду 37% (густина розчину 1,19 г/мл) до об’єму 1,5л.
- В одному об’ємі води розчиняється 700 об’ємів амоніаку (за н.у.). Знайти масову частку й молярну концентрацію амоніаку в отриманому розчині, густина якого 0,88 г/мл.
5.3. Кристалогідрати (2 години)
І рівень
- Визначити молярні маси мідного купоросу, залізного купоросу, бертолетової солі.
- Вкажіть формулу кристалогідрату алюміній нітрату, до складу якого входить на 4 молекули кристалізаційної води більше, ніж до складу мідного купоросу.
- Вкажіть формулу кристалогідрату алюміній сульфату, до складу якого входить на 11 м молекул кристалізаційної води більше, ніж до складу глауберової солі.
- Вкажіть кількість молекул кристалізаційної води у складі цинкового купоросу, якщо молярна маса його на 9 одиниць більша за молярну масу залізного купоросу.
- Вкажіть кількість молекул кристалізаційної води у складі кристалічної соди, якщо молярна маса соди на 36 одиниць менша від молярної маси глауберової солі.
ІІ рівень
- Знайти масову частку води у мідному купоросі.
- Які маси кристалізаційної води і безводної солі містяться у 25г мідного купоросу?
- Яка маса барій гідроксиду міститься в його кристалогідраті масою 6,3г? У складі формульної одиниці кристалогідрату вісім молекул води.
- Обчисліть співвідношення мас води і безводної сполуки в кристалогідраті Al(NO3)3. 9H2O.
- Визначте масову частку купрум (ІІ) сульфату в розчині, одержаному при розчиненні 25г мідного купоросу у 200 мл води.
ІІІ рівень
- Масова частка води в кристалогідраті ZnSO4. x H2O становить 43,9%. Виведіть формулу цієї сполуки.
- Визначте лужний елемент, який утворює сполуку ЕОН . Н2О, якщо масова частка Гідрогену у цьому кристалогідраті становить 7,14%.
- Визначте масу барій хлориду дигідрату, яку потрібно розчинити в 400г розчину барій хлориду з масовою часткою солі 0,2, щоб одержати розчин солі з масовою часткою речовини 0,4.
- Визначте масу ферум (ІІ) сульфату гептагідрату, яку потрібно розчинити в 400г води, щоб одержати розчин солі з масовою часткою розчиненої речовини 4%.
- в якому масовому співвідношенні потрібно змішати мідний купорос і воду, щоб одержати розчин купрум (ІІ) сульфату з масовою часткою солі 0,2.
5.4. Правило змішування розчинів (1 година)
І рівень
- Знайти масу 20%-ного розчину натрій хлориду і масу води, що потрібно змішати, щоб отримати 5%-ний розчин натрій хлориду.
- Знайти масову частку натрій сульфату у розчині, що утвориться при змішуванні 20г 10%-ного розчину даної солі і 300г 5%-ного розчину солі.
- У якій кількості речовини слід розчинити 96%-ний розчин сульфатної кислоти масою 200г, щоб добути 10%-ний розчин.
ІІ рівень
- Визначте об’єм води, що необхідний для розчинення 27,8 г залізного купоросу для того, щоб приготувати розчин ферум сульфату з масовою часткою 10%.
- До якого об’єму потрібно розбавити 500мл розчину натрій хлориду з масовою часткою 20% (густина 1,15 г/мл), щоб отримати розчин з масовою часткою 4,5% (густина 1,03 г/мл)
- Визначте масову частку купрум (ІІ)сульфату в розчині, одержаному при розчиненні 25 г купрум(ІІ) сульфату пентагідрату у розчині купрум (ІІ)сульфату масою 300г з масовою часткою 2%.
ІІІ рівень
- Скільки гідроген хлориду(г) потрібно пропустити крізь розчин хлоридної кислоти масою 200г з масовою часткою 10%, щоб утворився розчин кислоти з масовою часткою 25%.
- У яких масових співвідношеннях потрібно взяти 5%-ний та 20%-ний розчини кухонної солі, щоб приготувати 1 кг 10%-ного розчину.
- Розчин соди масою 300г з масовою часткою розчиненої речовини 20% змішали з 300г води. Після цього до утвореної суміші додали ще 200г 5%-ного розчину соди. Якою буде масова частка соди після проведення цих операцій?
5.5. Електроліти та неелектроліти. Електролітична дисоціація (1 година)
І рівень
- Складіть рівняння електролітичної дисоціації кислот: нітратної, сульфатної, ортофосфатної, карбонатної. Які групи солей можуть утворювати ці кислоти під час реакцій обміну.
- Складіть рівняння дисоціації основ: натрій гідроксид, кальцій гідроксид та барій гідроксид.
- Складіть рівняння дисоціації: алюміній хлориду, натрій сульфату, магній нітрату, купрум (ІІ) сульфату, алюміній сульфату.
- Серед перерахованих речовин визначити електроліти: вода, кухонна сіль, силікатна кислота, гідроген хлорид, спирт, барій сульфат, питна сода, олія, магній гідроксид.
ІІ рівень
- Розрахуйте концентрацію катіонів та аніонів у розчині алюміній сульфату, концентрація якого 1 моль/л.
- Після розчинення у воді трьох солей розчин містить 0,4 моль йонів SO42-, 0,1 моль йонів Cl- , 0,4 моль йонів K+ , 0,5 моль йонів Na+. Запропонуйте можливий склад солей.
- В якому з розчинів об’ємом 1л міститься більша кількість йонів: 0,3 моль/л натрій ортофосфату чи 0,4 моль/л купрум (ІІ) сульфату?
ІІІ рівень
- Які йони утворяться при дисоціації таких солей: KAl(SO4)2; KCr(SO4)2; NH4Al(SO4)2; CaOCl2.
- Які йонні в яких кількостях будуть присутні у розчині, що утвориться при змішування 2 моль натрій гідроксиду і 0,5 моль ферум (ІІІ) сульфату.
- У 2л розчину міститься 11,2л гідроген хлориду (н.у.) і 58, 5г натрій хлориду. Які йони і в яких концентраціях присутні у розчинах?
5.6. Ступінь дисоціації. Сильні і слабкі електроліти (2 години)
І рівень
- Вкажіть ступінь дисоціації електроліту, якщо з кожних 120 молекул його на йони розщеплюється 30.
- Встановити відповідність між ступенем дисоціації електроліту і кількістю молекул, що дисоціюють на йони з кожних 200 молекул розчиненої речовини.
Ступінь дисоціації електроліту |
Кількість молекул, які розщеплюються на йони |
|
А) 152 Б) 114 В) 84 Г) 68 Д) 48 Е) 36 |
- У розчині кислоти НА на кожну пару йонів Н+ і А- припадає чотири молекули сполуки. Обчисліть ступінь дисоціації кислоти.
ІІ рівень
- Обчисліть кількість йонів у 100г 5%-ного розчину натрій гідроксиду.
- Розчин нітритної кислоти містить стільки ж молекул кислоти, скільки ж і йонів. Який ступінь дисоціації?
- Ступінь дисоціації одноосновної кислоти у розчині становить 70%. Визначте число йонів, що припадає на кожні 100 недисоційованих молекул кислоти.
- Визначити ступінь дисоціації води, якщо відомо, що при температурі 250С із кожних 555 мільйонів молекул на йони розпадається лише одна. Вода сильний чи слабкий електроліт? (Відповідь. 1,8.10-9 чи 1,8.10-7%).
ІІІ рівень
- Дано 600мл 0,1М розчину ортофосфатної кислоти. Ступінь дисоціації кислоти за першим ступенем дорівнює 20%. Нехтуючи дисоціацією за іншими ступенями, розрахуйте концентрацію йонів у розчині (моль/л).
- Визначте кількість катіонів гідрогену, які містяться в 150 мл 0,15М розчину нітратної кислоти, якщо ступінь її дисоціації становить 5,5%.
- Скільки йонів утвориться при дисоціації 6000 молекул трьохосновної кислоти, якщо вона дисоціює за першим ступенем на 90%, за другим – на 10%, за третім – на 2%.
5.7. Іонні реакції в розчинах (1 година)
- Напишіть молекулярні та йонні (повні і скорочені) рівняння реакцій6
а)сульфатної кислоти і барій хлориду;
б) калій гідроксиду і сульфатної кислоти;
в) натрій сульфату і барій нітрату;
г) барій хлориду і купрум (ІІ) сульфату;
д) аргентум нітрату і хлоридної кислоти;
е) кальцій гідроксиду і нітратної кислоти;
є) барій гідроксиду і хлоридної кислоти;
ж) калій карбонату і фосфатної кислоти;
з)літій гідроксиду і нітратної кислоти.
2. Складіть по 2 рівняння реакцій, що відповідають схемам:
а) Са2+ + … = СаСО3 + …
б) … + ОН- = Н2О + …
в) ZnS + … = H2S + Zn2+
3. При зливання двох невідомих речовин отримали розчин, що містить тільки йони Na+ i Cl-. Доберіть приклади п’яти пар вихідних речовин, що необхідні для отримання такого розчину. Запишіть молекулярні та молекулярно-йонні рівняння таких реакцій.
4. У склянках без написів міститься хлорид на кислота, сульфатна кислоти. Як їх розпізнати? Запишіть молекулярні та молекулярно-йонні рівняння таких реакцій.
5. У пробірках без написів містяться купрум (ІІ) хлорид, ферум (ІІ) хлорид, ферум (ІІІ) хлорид, алюміній хлорид та амоній хлорид. Як їх розпізнати? Запишіть молекулярні та молекулярно-йонні рівняння таких реакцій.
6. У шафі містяться 5 склянок із речовинами без етикеток, відомо, що це розчини калій гідроксиду, сульфатної кислоти, натрій карбонату, амоній хлориду, барій хлориду. Як не застосовуючи інших реактивів розпізнати ці речовини. Запишіть молекулярні та молекулярно-йонні рівняння таких реакцій.
5.8. Гідроліз солей (1 година)
І рівень
- Для запропонованих солей запишіть у молекулярній та йонно-молекулярній формах рівняння гідролізу. Зробіть висновок, яка реакція середовища у розчинах: а) СН3СООNa; б) KCN; в) Ca(NO3)2; г)Al2S3; е)Cr2(CO3)3.
- Вкажіть, які з запропонованих солей підлягають гідролізу. Складіть рівняння реакцій гідролізу: Ba(NO3)2, ZnCl2, KNO2, NaNO3, K2HPO4.
ІІ рівень
- Пояснити в який колір буде зафарбований лакмус у водних розчинах KCN, NH4Cl, K2SO3, NaNO3, FeCl3, Na2CO3, Na2SO4.
- Чому розчин NaHCO3 має слабко лужне середовище, а розчин NaHSO3 – слабо кисле?
ІІІ рівень
- Поясніть, чому неможливо отримати ферум (ІІІ) карбонат шляхом змішування розчинів натрій карбонату і ферум (ІІІ) хлориду. Які продукти утворюються у результаті?
- При зливанні водних розчинів Cr (NO3)3 і Na2S утворюється осад хром (ІІІ) гідроксиду і виділяється газ. Складіть молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакції.
Розділ 6. Кількісні відношення в хімії ( 10 годин)
6.1. Обчислення за рівнянням реакції у водних розчинах (1 година)
І рівень
1. Обчисліть об’єм водню (н.у.), що виділиться при взаємодії розчину хлоридної кислоти масою 200г з масовою часткою кислоти 5% з достатньою кількістю цинку.
2. Знайдіть масу осаду, що утвориться при взаємодії розчину барій хлориду масою 233г з масовою часткою солі 0,1 з достатньою кількістю сульфатної кислоти.
ІІ рівень
- Обчисліть, яку масу натрію потрібно розчинити у воді, для того, щоб отримати 10%-ний розчин натрій гідроксиду масою 150г.
- Кальцій оксид масою 10г розчинили у воді масою 400г, визначити масову частку розчиненої речовини у добутому розчині.
- Яка маса солі утвориться при повній нейтралізації магній гідроксидом 800г розчину нітратної кислоти із масовою часткою кислоти 25,2%.
ІІІ рівень
- До розчину, що містить 4,59г хлориду деякого елемента ІІА групи Періодичної системи елементів, додали надлишок розчину аргентум нітрату. Утворився осад масою 11,89г. Назвіть елемент.
- До розчину масою 100г з масовою часткою гідроген хлориду 20% додали розчин натрій карбонату. Після цього для повної нейтралізації розчину було потрібно 50мл з масовою часткою натрій гідроксиду 2,2% (густина розчину 1,03 г/мл). Визначте масову частку натрій карбонату у вихідному розчині.
6.2. Обчислення маси чи об’єму продуктів реакції, якщо одна з вихідних речовин дана у надлишку (1 година)
І рівень
- Цинк масою 32,5г взаємодіє з сіркою масою 24г. Яка маса цинк сульфіду утворилася? Яка речовина у надлишку і яка його маса?
- Знайдіть масу гідроген сульфіду, що утвориться при взаємодії 16г сірки і 5,6л водню (н.у.)
- Гідроген сульфід об’ємом 5,6л спалили в 11,2л кисню. Які продукти утворюються в результаті реакції? Чому? Знайти маси продуктів реакції. Об’єми газів виміряні за н.у.
ІІ рівень
- У розчин сульфатної кислоти масою 60г з масовою часткою кислоти 10% додали 80г 15%-ного розчину натрій гідроксиду. Обчисліть масу солі, що утворилася.
- Визначити масу осаду, добутого в результаті зливання розчину масою 20г з масовою часткою ферум (ІІІ) сульфату 8% з розчином масою 20г з масовою часткою барій гідроксиду 15%.
ІІІ рівень
- Обчисліть масу осаду, який утвориться при зливанні 100мл розчину з масовою часткою барій хлориду 9,45% і густиною 1,1 г/мл та 200 мл розчину з масовою часткою сульфатної кислоти 4,76% та густиною 1,03г/мл.
- До 19,6г розчину з масовою часткою ортофосфатної кислоти 20%додали 24г розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 10%. Після цього розчин випарували. Визначте склад солей у твердому залишку.
- Розчин ортофосфатної кислоти масою 100г з масовою часткою кислоти 9,8% змішали з розчином калій гідроксиду масою 200г з масовою часткою речовини 17,4%. Визначити масові частки солей у розчині після закінчення реакції.
6.3. Обчислення маси чи об’єму продуктів реакції за відомою масою чи об’ємом вихідної речовини, що містить домішки (1 година)
І рівень
- Обчисліть об’єм вуглекислого газу (н.у.), що виділиться при взаємодії 1кг вапняку, який містить 10% домішок, з надлишком хлоридної кислоти.
- Деревне вугілля містить 96% Карбону. Обчисліть масу деревного вугілля, що необхідно для повного відновлення заліза з ферум (ІІІ) оксиду масою 1т.
- Розрахуйте масову частку (у%) Карбону у вугіллі, якщо при спалювання 1000г вугілля виділилося 1,12м3 вуглекислого газу (н.у.). Домішки у вугіллі негорючі.
ІІ рівень
- У природному газі масова частка метану становить 95%, решта – негорючі домішки. Обчисліть об’єм повітря, що необхідно затратити на спалювання 150м3 даного газу.
- Природний газ містить 95% метану, 2% етану, 1% азоту та негорючі домішки. Визначити об’єм повітря, що витратиться на спалювання 2м3 даного газу за н.у.
- Визначте масу твердого залишку, який утвориться при термічному розкладі 16кг вапняку, що містить 6% термічно стійких домішок.
ІІІ рівень
- Обчисліть, яку масу технічного цинку, що містить 96% чистого металу, і яку масу 27,5%-ного розчину гідроген хлориду у воді потрібно взяти для отримання 1т 45%-ного розчину цинк хлориду.
- Яка кількість залізної руди, що містить 62% мінералу магнетиту Fe3O4, буде потрібна для виплавки 10т заліза?
6.4. Обчислення масової чи об’ємної частки виходу продукту реакції від теоретично можливого (1 година)
І рівень
- Яка кількість речовини сірки прореагувала з цинком, якщо внаслідок реакції утворилося 3, моль цинк сульфіду? Вихід реакції становить 78%.
- Яку масу солі можна одержати з 24,5г сульфатної кислоти і калій гідроксиду, якщо вихід реакції 88%?
- Натрій карбонат масою 90г цілком розчинився у сульфатній кислоті, при цьому утворилося 15,2л газу (н.у.). Визначте вихід реакції.
ІІ рівень
- З натрій нітрату масою 86,7г, що містить 2% домішок, отримали нітратну кислоту масою 56,7г. Яка масова частка (%) виходу кислоти?
- У результаті дії 4г сульфатної кислоти на 2,6г цинку добули 0,7л водню (н.у.). Визначте об’ємну частку виходу продукту реакції.
ІІІ рівень
- Для виробництва 142,3кг аміачної селітри використали амоніак об’ємом 50м3 (н.у.) і 160л 65%-ної нітратної кислоти (густина 1391 кг/м3). Визначити вихід продукту реакції (%) від теоретично можливого.
- Розрахуйте масу розчину 55%-ної нітратної кислоти, що виходить з 1т амоніаку, якщо вихід продукту окиснення амоніаку в контактному апараті складає 98%, а вихід кислоти в поглинальних колонах – 94%.
6.5. Розв’язування задач за рівнянням хімічної реакції між розчином солі та металом (1 година)
- Кусок мідного дроту масою 20,48г деякий час витримували у розчині меркурій (ІІ) нітрату, після чого маса дроту зросла до 26,84г. Обчисліть масу міді, що вступила в реакцію.
- У розчин мідного купоросу занурили залізну пластинку. Яка маса міді виділилась на пластинці, якщо маса пластинки збільшилась на 0,4г?
- Залізну пластинку масою 10,04г деякий час витримували в розчині масою 250г з масовою часткою купрум (ІІ) сульфату 15%, після чого маса пластинки склала 10,81г. Обчисліть масову частку купрум (ІІ) сульфату у розчині після реакції.
- У розчин, що містить 4,12г двовалентного металу у вигляду сульфату, занурили цинкову пластинку. Після повного виділення металу маса пластинки збільшилась на 0,94г. Визначте метал.
- Залізну дротину помістили в розчин нітрату одновалентного металу. Через деякий час маса дротини збільшилась на 0,9г, а маса ферум (ІІ) нітрату становить 0,9г. Визначте метал.
- Обчислення за рівнянням послідовних реакцій (1 година)
- На заводі по виробництву сульфатної кислоти за рік було добуто сульфатну кислоту масою 3,6 * 108кг. Яку масу колчедану було при цьому витрачено? (Виробничі витрати не враховувати) (2,2 *108кг).
- Визначте об’єм вуглекислого газу (н.у.), що виділиться внаслідок спиртового бродіння глюкози, яка утворюється під час гідролізу 34,2г сахарози.
- Обчисліть масу розчину сульфатної кислоти з масовою часткою кислоти 80%, який можна одержати, використовуючи 2кг руди, що містить пірит і домішки. Масова частка домішок у руді 20%. Вихід кислоти з руди становить 90%.
- Нітробензол добувають з алюміній карбіду в чотири стадії. Втрати продукту на кожній стадії становлять приблизно 7%. Розрахуйте масу алюміній карбіду, необхідну для добування 4кг нітробензолу.
- Розрахуйте масу бензолу, яку можна одержати з ацетилену, що виділяється при дії води на 42,8г кальцій карбіду, масова частка домішок у якому 18,5%. Вихід бензолу становить 15% від теоретичного.
Обчислення за рівнянням паралельних реакцій (1 година)
- На суміш міді і купрум (ІІ) оксиду масою 75г подіяли надлишком нітратної кислоти. При цьому утворився газ об’ємом 26,88л (н.у.). Визначте масову частку купрум (ІІ) оксиду у вихідній суміші.(48,8%).
- Суміш кальцію і кальцій оксиду масою 4,8г обробили водою. Об’єм газу, що виділився, склав 1,12л (н.у.). Розрахуйте масові частки компонентів у суміші.
- При дії надлишку хлоридної кислоти на 7,12г суміші кальцій і натрій карбонатів виділилося 1,568л газу. Обчисліть масу осаду, що утворився після додавання до отриманого розчину надлишку натрій сульфату (розчинністю осаду зневажити).
- Після нагрівання суміші цинк і натрій нітратів масою 20,5г гази, що утворилися, були пропущені через воду, причому 1,12л газу (н.у.) не поглинулося. Визначте склад суміші нітратів.
- Маємо суміш ошурків алюмінію, цинку і міді. Маса твердого залишку після обробки зразка цієї суміші масою 8г надлишком концентрованої нітратної кислоти становила 1,52г. Зразок цієї самої суміші масою 3г внесли у надлишок концентрованого розчину лугу, маса нерозчинного залишку становила 0,6г. Визначте масові частки металів у суміші. (19% алюмінію, 61% цинку, 20% міді).
6.7. Визначення кількісного складу газових сумішей, якщо в них протікають хімічні реакції (1 година)
- При спалюванні 134,4л суміші метану, карбон монооксиду і етану отримали 179,2л карбон діоксиду. Об’єми виміряні за н.у. Визначте об’єм етану в газовій суміші.
- Суміш, що складається з 2,8л азоту і 5,6л водню пропустили над каталізатором. Для поглинання амоніаку, що утворився, витратили 22,6 мл розчину нітратної кислоти густиною1,09 г/мл і масовою часткою кислоти 16%. Обчисліть об’ємні частки компонентів суміші після пропускання її над каталізатором.
- У закритій посудині змішали нітроген (ІІ) оксид з надлишком кисню. Після закінчення реакції тиск у посудині зменшився у 1,25 разів. Визначте склад вихідної і отриманої газових сумішей.
- Визначте склад газової суміші, що утворилася при згорянні 20м3 карбон моно оксиду в 20м3 кисню.
- Суміш складається з карбон моно оксиду і карбон діоксиду об’ємом 150 мл. Цю суміш спалили у надлишку кисню. Об’єм газової суміші зменшився на 45 мл. Розрахуйте об’ємні частки компонентів вихідної суміші. Всі об’єми приведені до однакових умов.
Розділ 7. Закономірності протікання хімічних реакцій ( 14 годин)
7.1. Класифікація хімічних реакцій за різними ознаками (1 година)
І варіант
- Виконати перетворення:
P --- P2 O5 --- H3 PO4 --- Ca3 (PO4)2
Ca --- CaO --- Ca(OH)2
Кожну з наведених реакцій охарактеризувати, відносячи її до певного типу: за кількістю реагентів, за зміною ступеня окислення, за оборотністю, за наявністю каталізатора
2. Практичне завдання: дано речовини HCl, NaOH, Na2CO3, AgNO3, Zn. Здійснити всі можливі реакції. Для реакцій обміну скласти повне та скорочене йонні рівняння, для окисно-відновних реакцій – окисно-відновний баланс, визначити окисник та відновник.(3 бали)
3.Провести якісну реакцію на катіон та аніон у речовині ферум (ІІІ) хлорид. Скласти повні та скорочені йонні рівняння проведених реакцій. Назвати тип хімічних реакцій за різними ознаками
ІІ варіант
Виконати перетворення: C6H5Cl
CaCO3 --- CaO --- CaC2 --- C2H2 --- C6H6 --- CO2
Кожну з наведених реакцій охарактеризувати, відносячи її до певного типу: за кількістю реагентів, за зміною ступеня окислення, за оборотністю, за тепловим ефектом, за наявністю каталізатора.
- Практичне завдання: дано речовини H2SO4, КOH, (NH4)2SO4, BaCL2, Fe. Здійснити всі можливі реакції. Для реакцій обміну скласти повне та скорочене йонні рівняння реакцій, для окисно-відновних реакцій – окисно-відновний баланс, визначити окисник та відновник.
- Провести якісну реакцію на катіон та аніон у речовині купрум (ІІ) сульфат. Скласти повні та скорочені йонні рівняння проведених реакцій. Назвати тип хімічних реакцій за різними ознаками.
ІІІ варіант
Виконати перетворення: CH3COOC2H5
C2H6 --- C2H5Cl --- C2H5OH --- CH3COH --- CH3COOH --- CH3COONa
Кожну з наведених реакцій охарактеризувати, відносячи її до певного типу: за кількістю реагентів, за зміною ступеня окислення, за оборотністю, за тепловим ефектом, за наявністю каталізатора.(3 бали).
- Практичне завдання: дано речовини HCl, КOH, СаCO3, AgNO3, СаО. Здійснити всі можливі реакції. Для реакцій обміну скласти повне та скорочене йонні рівняння, для окисно-відновних реакцій – окисно-відновний баланс, визначити окисник та відновник.(3 бали)
- Провести якісну реакцію на катіон та аніон у речовині амоній сульфат. Скласти повні та скорочені йонні рівняння проведених реакцій. Назвати тип хімічних реакцій за різними ознаками.(3 бали)
ІV варіант
- Виконати перетворення:
Fe --- FeCl2 --- Fe(OH)2 --- Fe(OH)3 --- FeCl3
FeCl3 --- Fe(OH)3 --- Fe2O3
Кожну з наведених реакцій охарактеризувати, відносячи її до певного типу: за кількістю реагентів, за зміною ступеня окислення, за оборотністю, за тепловим ефектом, за наявністю каталізатора.
- Практичне завдання: дано речовини HCl, CuSO4, BaCl2, Ca(OH)2. Здійснити всі можливі реакції. Для реакцій обміну скласти повне та скорочене йонні рівняння, для окисно-відновних реакцій – окисно-відновний баланс, визначити окисник та відновник.
- Провести якісну реакцію на катіон та аніон у речовині ферум (ІІ) сульфат. Скласти повні та скорочені йонні рівняння проведених реакцій. На звати тип хімічних реакцій за різними ознаками.
V варіант
- Виконати перетворення:
CuSO4 --- Cu --- Cu(NO3)2
CuO --- Cu(OH)2
Кожну з наведених реакцій охарактеризувати, відносячи її до певного типу: за кількістю реагентів, за зміною ступеня окислення, за оборотністю, за тепловим ефектом, за наявністю каталізатора
2. Практичне завдання: дано речовини HCl, Na2SO4, BaCl2, KOH, Zn, MgO. Здійснити всі можливі реакції. Для реакцій обміну скласти повне та скорочене йонні рівняння, для окисно-відновних реакцій – окисно-відновний баланс, визначити окисник та відновник.
3.Провести якісну реакцію на катіон та аніон у речовині ферум (ІІІ) сульфат. Скласти повні та скорочені йонні рівняння проведених реакцій. Назвати тип хімічних реакцій за різними ознаками
7.2. Оборотні та необоротні реакції. Хімічна рівновага. Константа рівноваги (1 година)
- Як вплине збільшення концентрації та тиск на перебіг оборотної реакції, всі речовини в якій перебувають у газуватому стані? Н2+ І2 = 2 НІ
- В умовах динамічної рівноваги в закритій посудині відбувається оборотна реакція
СО + Н2О = СО2+ Н2
В якому напрямі зміститься рівновага, якщо в посудину додатково ввести водяну пару?
- Дати визначення понять: хімічна реакція, оборотна реакція, необоротна реакція. Які реакції є необоротними. Навести приклад 5 оборотних реакцій і 5 необоротних реакцій.
- Що таке хімічна рівновага? Як визначається константа рівноваги? Які чинники впливають на стан хімічної рівноваги? Сформулювати принцип Ле Шательє.
- Обчисліть константу рівноваги для реакції 2NО + O2 = 2NO2, якщо рівноважні концентрації складають: 0,8моль/л NО2, 0,4моль/л NО, 0,2моль/л О2.(Відповідь6 20л/моль).
- Як вплине зміна температури, тиску і об’єму системи на стан рівноваги в реакціях:
2 H2S(г) + 3O2(г) = 2SO2(г)+ 2H2O(г) +O
MgCO3 (кр) = MgO(кр) + CO2(г) - O
3O2 (г) = 2O3 (г)
7. Як зміниться при збільшенні об’єму системи швидкість прямих і зворотних реакцій? У якому напрямку відбудеться зміщення хімічної рівноваги:
2NO2(г) = 2NO(г) + O2(г)
CO2 (г) + Cl2 (г) = COCl2 (г)
FeO(тв) +CO(г) = Fe(тв) +CO2(г)
7.3. Обчислення рівноважного складу(1 години)
- Обчисліть константу рівноваги реакції 2NO + O2 = 2 NO2? Якщо рівноважні концентрації складають [NO2] = 0, 8моль/л; [NO] = 0,4 моль/л; [O2] = 0,2 моль/л.
- За певних умов рівноважні концентрації речовин у реакції синтезу амоніаку склали: [NH3] = 1,2 моль/л; [N2] = 0,8 моль/л; [H2] = 0,2 моль/л. Обчисліть константу рівноваги реакції.
- Рівновага гомогенної реакції :
4HCl + O2 = 2 H2O + 2 Cl2
Установилася при концентрації HCl, що дорівнює 0,20 моль/л і О2 – 0,32 моль/л. Обчисліть рівноважні концентрації хлору і водяної пари, якщо початкові концентрації HCl і О2 були 0,48 і 0,39 моль/л, а об’єм реакційної суміші постійний.
- Обчисліть рівноважні концентрації СО, Н2О і Н2 при постійному тиску в реакції
СО + Н2О = СО2 + Н2,
Якщо початкові концентрації СО і Н2О дорівнюють 0,03 моль/л, а рівноважна концентрація СО 0,01 моль/л. Розрахуйте константу рівноваги.
7.4. Принцип Ле Шательє (1 година)
- У системі
А + В = С +Q
Де А, В, С – гази встановилася рівновага. Як впливатиме на рівноважну кількість речовини С в одиниці об’єму системи: а) підвищення тиску; б) збільшення кількості речовини А в системі; в) підвищення температури?
- Як вплине збільшення тиску на хімічну рівновагу у системі:
Fe2O3 (к.) + 3 H2 (г.) = 2 Fe (к.) + 3H2O(г.)
3. Що таке хімічна рівновага? Як визначається константа рівноваги? Які чинники впливають на стан хімічної рівноваги? Сформулювати принцип Ле Шательє
4. . Обчисліть константу рівноваги для реакції 2NО + O2 = 2NO2, якщо рівноважні концентрації складають: 0,8моль/л NО2, 0,4моль/л NО, 0,2моль/л О2.(Відповідь6 20л/моль).
5. Як вплине зміна температури, тиску і об’єму системи на стан рівноваги в реакціях:
2 H2S(г) + 3O2(г) = 2SO2(г)+ 2H2O(г) +O
MgCO3 (кр) = MgO(кр) + CO2(г) - O
3O2 (г) = 2O3 (г)
6.Як зміниться при збільшенні об’єму системи швидкість прямих і зворотних реакцій? У якому напрямку відбудеться зміщення хімічної рівноваги:
2NO2(г) = 2NO(г) + O2(г)
CO2 (г) + Cl2 (г) = COCl2 (г)
FeO(тв) +CO(г) = Fe(тв) +CO2(г)
7.5. Швидкість хімічної реакції. Каталіз (1 година)
1. Що таке агрегатний стан? Які агрегатні стани речовини ви знаєте? Які реакції називають гетерогенними? Гомогенними?
2. Які речовини називають каталізаторами? Інгібіторами? Що таке отруєння каталізатора? Які заходи приймають, щоб запобігти отруєнню каталізатора? Навести приклади каталітичних і некаталітичних реакцій.
3. У посудині об’ємом 2л змішали газ А кількістю речовини 4,5 моль і газ В кількістю речовини 3 моль. Гази А і В реагують згідно з рівнянням А + В = С. Через 20с у системі утворився газ С кількістю речовини 2 моль. Визначте середню швидкість реакції. Які кількості А і В не прореагували і залишилися у системі? (0,05 моль/л.с; 2,9 моль; 1 моль).
4. Реакція за температури 500С відбувається протягом 2 хв. 15с. За який час закінчиться ця реакція за температури 700С, якщо в даному температурному інтервалі температурний коефіцієнт швидкості реакції дорівнює 3?(у 9 разів швидше).
5. На скільки градусів потрібно збільшити температуру, щоб швидкість реакції зросла у 27 разів? Температурний коефіцієнт швидкості реакції становить 3. (на 300).
6. Швидкість реакції за 00С становить 1 моль/л.с. Обчисліть швидкість цієї реакції за 300С, якщо температурний коефіцієнт реакції дорівнює 3. (27 моль/л.с).
7.6. Енергетика хімічних реакцій. Хіміко-термодинамічні розрахунки (2 години)
- Дати визначення понять: хімічна реакція, тепловий ефект хімічної реакції, хімічне рівняння, термохімічне рівняння, теплота утворення, екзотермічна, ендотермічна реакція.
- Назвіть по п’ять прикладів екзотермічних і ендотермічних реакцій. Які реакції завжди є екзотермічними?
- Обчисліть теплоту, що виділяється при згорянні 1кг вугілля, якщо термохімічне рівняння реакції має вигляд:
C + O2 = CO2 +401кДж. (Відповідь: 33417кДж).
- При взаємодії 9,18л (н.у.) хлору з надлишком водню виділилось 75кДж теплоти. Напишіть термохімічне рівняння реакції.(3 бали)
- Термохімічне рівняння реакції горіння фосфору:
4Р(г) + 5О2 (г) = 2Р2О5 (т) ; Н0 = -3010кДж.
Визначити масу фосфору, що згорів, якщо виділилось 1000кДж теплоти. (Відповідь: 41,2г фосфору).
7.7. Окисно-відновні реакції. Метод електронного балансу (2 години)
Слєта Л. О. 1001 задача з хімії з відповідями, вказівками, розв’язаннями. 2-ге вид., випр./ Л. О. Слєта, А. В. Чорний, Ю. В. Холін. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2006. – С.62 -64 № 443 – 455.
7.8. Окисно-відновні реакції. Метод електронно-йонного балансу (2 години)
Слєта Л. О. 1001 задача з хімії з відповідями, вказівками, розв’язаннями. 2-ге вид., випр./ Л. О. Слєта, А. В. Чорний, Ю. В. Холін. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2006. – С. 65 – 69 № 456, 457, 459, 464 – 466,468.
7.9. Електрохімічні реакції. Електроліз (2 години)
Слєта Л. О. 1001 задача з хімії з відповідями, вказівками, розв’язаннями. 2-ге вид., випр./ Л. О. Слєта, А. В. Чорний, Ю. В. Холін. – Х.: Веста: Видавництво «Ранок», 2006. – С. 72 № 482 – 488.
- Купрум (ІІ) сульфат масою 150г, що містить домішки, розчинили в 0,75л води. При повному електролізі солі на катоді одержали 48г металу. Розрахуйте масову частку домішок (у %) у вихідній солі і масову частку домішок (у%) у розчині, що використовували для проведення електролізу.
- Електричний струм пропустили через два з’єднані послідовно електролізери, які містять розчини купрум (ІІ) сульфату і калій йодиду. На катоді одного електролізеру виділилось 6,25г міді. Визначте масу йоду, який виділився з розчину калій йодиду за цей самий проміжок часу.
- Електричний струм пропустили крізь 200г розчину натрій хлориду з масовою часткою солі 40%. Під час електролізу на аноді виділилось 10л газу. Визначте масові частки речовин, які міститимуться у розчині.
Розділ 8. Комбіновані задачі (10 годин)
8.1. Задачі виробничого характеру (2 години)
- В процесі добування чавуну як сировина дуже часто використовується залізний колчедан. Сульфуру, що входить до складу колчедану, використовують для добування сульфатної кислоти. Вміст FeS2 у залізному колчедані становить 77,4%. Визначте масову частку сірки у колчедані.(41,28%)
- У результаті випалювання колчедану було добуто сірчистий газ масою 3568 кг. Визначити, яку масу колчедану випалювали. (Виробничі витрати не враховувати).(3345 кг).
- Однією із стадій виробництва сульфатної кислоти є добування сульфур (ІV) оксиду. Термохімічне рівняння окислення сірки має вигляд: S + O2 = SO2 + 239,8 кДж.
Яка кількість теплоти утворюється при спалюванні сірки масою 3,68*103 кг? (33787*103 кДж).
- У випалювальній печі за добу переробляють 2,52*104 кг колчедану. Який об’єм сірчистого газу при цьому утворюється? (Вважати, що колчедан повністю складається з FeS2). (9408м3).
- У контактний апарат сульфатно кислого виробництва надходить газова суміш, яка містить 5,5% сірчистого газу, 12% кисню, 82,5% азоту (за об’ємом). Який об’ємний склад (у %) матиме газова суміш при виході з контактного апарата? (5,65% SO3, 9,51% кисню і 84,84% азоту).
- У контактний апарат подається суміш такого складу: 8,5 моль SO2, 9,25 моль кисню,82,25 моль азоту. Який об’ємний склад (у %) матиме газова суміш при виході з контактного апарата? (8,87% SO3, 5,22% кисню і 85,91% азоту).
- Лаборант відібрав 3 мл розчину нітратної кислоти густиною 1,211. Для нейтралізації цієї кислоти було витрачено 3,92г розчину натрій гідроксиду з масовою часткою розчиненої речовини 20%. Знайти масову частку нітратної кислоти у розчині. (34%).
- Карбамід (сечовину) добувають при взаємодії амоніаку з карбон (ІV) оксидом під тиском і при температурі 180 – 2000 С за рівнянням реакції: 2NH3 + CO2 = CO(NH2)2 + H2O. Яка маса карбаміду утвориться при взаємодії амоніаку масою 3267 кг з карбон (ІV) оксидом об’ємом 2464м3, якщо масова частка виходу продукту становить 91% від теоретично можливого? (5765,28кг).
- Оксиди нітрогену, що містяться у відходах установок синтезу нітратної кислоти, знешкоджують хімічними методами: у присутності спеціалізованих каталізаторів додають до оксидів амоніак, у результаті чого утворюються нешкідливі речовини: NO + NH3 = N2 + H2O. Розставте коефіцієнти і визначте, яка маса нітроген (ІІ) оксиду знешкодить ся, якщо об’єм азоту, що утворюється за добу, становить 6,255 * 104 м3. (100т).
- На хімічний комбінат по виробництву мінеральних добрив доставлено фосфорит масою 500т з масовою часткою кальцій фосфату 65%. Яку масу кальцій дигідрофосфату можна з нього добути, якщо виробничі витрати становлять 2%. (721,28т)
- Визначити добову продуктивність нейтралізатора для виробництва аміачної селітри, якщо в апарат було подано розчин нітратної кислоти масою 500т з масовою часткою кислоти 62% і амоніак об’ємом 1,12*105м3. (93,9365 * 105кг)
- На металургійних заводах амоніак, який міститься в коксовому газі, вбирається водою. Яку масу розчину амоній гідроксиду з масовою часткою 20% дістануть при переробці 3,67*103кг вугілля, якщо з кожного кілограма вугілля утворюється коксовий газ об’ємом 2,12*103л, який містить 9% амоніаку за об’ємом? (2657 кг).
- Для першого підживлення буряків на 1га поля необхідно: азоту 20кг, фосфор (V) оксиду 25кг, калій оксиду 20кг. Розрахуйте масу амоній нітрату, масу кальцій гідро фосфату і масу калій сульфату, що потрібна для забезпечення рослин поживними речовинами на полі площею 10га. (571,4кг NH4NO3 , 478,9кг CaHPO3, 370,2 кг K2SO4.)
- Продуктивність колони синтезу становить 1350т амоніаку на добу. Які об’єми азоту і водню проходять через колону, якщо виробничі втрати водню становлять 7,2%, а азоту – 4,3%? (930м3 азоту і 2870м3 водню).
- У колону синтезу амоніаку подається азот і водень у співвідношенні 1:3. Яка об’ємна частка азоту і водню перетворюється на амоніак, якщо газова суміш на виході з колони синтезу містить 18% амоніаку? (13,5% водню та 4,5% азоту).
- Оксиди нітрогену перетворюють у нешкідливі речовини за допомогою каталітичної реакції з метаном, наприклад: NO2 + CH4 = CO2 + N2 + H2O. Розставте коефіцієнти у рівнянні реакції і визначте, яку масу нітроген (ІV) оксиду було знешкоджено, якщо в реакцію вступив метан об’ємом 7,23*103м3. (29,6т).
8.2. Задачі екологічного змісту (2 години)
- Газ NO2, який утворюється у двигунах внутрішнього згоряння, є частиною отруйного смогу та призводить до утворення кислотних опадів. Унаслідок пропускання NO2 крізь водний розчин лугу утворюється суміш солей двох кислот. Яку кількість даного газу може поглинути розчин лугу масою 400г з масовою часткою розчиненої речовини 10%?
- В Україні налічується понад 1 млн. вантажних і 2,5 млн. легкових автомобілів. Кожен з них на протязі року спалює приблизно 20т бензину, збагаченого Плюмбумом (до 0,3 г/л). Яка маса токсичного металу викидається у довкілля за рік разом з продуктами згоряння палива?
- Добова доза нітратів для дорослого – 325 мг. У воді ГДК складає 45мг/л. Норма питної води складає 2л на добу. Яку кількість нітратів вживає людина з водою на протязі доби? До чого може призвести надлишок нітратів у організмі? Як зменшити вміст нітратів у овочах в домашніх умовах?
- Тверді побутові відходи можна переробляти у біогаз. Біогаз утворюється шляхом метанового бродіння і є сумішшю метану (60 – 70%), вуглекислого газу (30 – 40%) та іноді містить домішки гідроген сульфіду (до 3%). Який об’єм кисню (н.у.) витрачається на спалювання 1м3 біогазу, що має склад: метан – 65%, вуглекислий газ – 30%, гідроген сульфід – 5%. Скільки вапняної води з концентрацією 10% витратиться на поглинання газоподібних відходів горіння?
- Яка кількість теплоти виділиться внаслідок спалювання біогазу об’ємом 10м3, що складається з 65% метану і 35% вуглекислого газу? Під час згоряння 1 моль метану виділяється 880 кДж теплоти.
- Водень – екологічно чисте паливо. Під час спалювання водню виділяється у 3,3 рази більше енергії, ніж при спалюванні рідких вуглеводнів нафти. Запропонуйте можливі шляхи отримання водню. Обчисліть об’єм повітря (н.у.), що витратиться на спалювання 1т водню, що містить 2% азоту (за об’ємом).
- Вміст вуглекислого газу у кабінеті хімії 0,06%, а в кабінеті біології – 0,03%. Чому. Визначте кількість молекул вуглекислого газу у кабінеті хімії, висота якого 3,5м, довжина – 7м, ширина – 5м.
8.3. Експериментальні задачі (3 години)
Варіант 1.
- Провести реакції, що доводять якісний склад сульфатної кислоти.
- Як довести, що калій перманганат містить в своєму складі оксиген?
- Як з сірки, заліза та хлоридною кислоти отримати гідроген сульфід двома способами? (лише теоретично)
- Чому розчинення міді в концентрованій сульфатній кислоті потрібно проводити лише у витяжній шафі, а розчинення заліза у розведеній сульфатній кислоті можна проводити без витяжної шафи?
Варіант 2.
- Як довести, що гідроген пероксид містить у своєму складі хімічний елемент оксиген?
- Проведіть реакції характерні для натрій сульфіду.
- Напишіть рівняння реакцій отримання калій сульфату всіма можливими способами.(теоретично)
- Перевірте дію на цинк концентрованої та розбавленої сульфатної кислоти (обережно!). Поясніть спостереження.
Варіант 3.
- Визначте запропоновані речовини: алюміній сульфат, цинк хлорид, сульфатна кислота.
- Виходячи з купрум (ІІ) оксиду отримайте купрум (ІІ) сульфат і виділіть з нього мідний купорос.
- Чому кров при пропусканні гідроген сульфіду чорніє?
- Встановіть відношення міді до розведеної та концентрованої сульфатної кислоти (обережно). Поясніть явища, що спостерігаються.
Варіант 4.
- Визначити запропоновані речовини: сульфатна кислота, хлоридна кислота, натрій сульфат, купрум (ІІ) сульфат.
- Встановіть, чи містить зразок кухонної солі домішки натрій сульфату.
- Як з часом буде змінюватися маса відкритих стаканів: а) з дуже розведеним розчином сульфатної кислоти; б) з концентрованим розчином сульфатної кислоти.
- Запропонуйте всі можливі способи добування магній сульфату.
Варіант 1.
- Визначити запропоновані речовини: натрій ортофосфату, магній сульфат, цинк хлорид.
- Довести якісний склад амоній сульфату.
- Отримайте амоніак і доведіть, що отриманий газ – амоніак.
Варіант 2.
- Визначити запропоновані речовини: амоній сульфат, амоній хлорид, амоній нітрат. Натрій хлорид.
- Довести якісний склад амоній хлориду.
- Виконати реакції характерні для нітратної кислоти.
Варіант 3.
- Розпізнати запропоновані речовини: амоній гідроксид, натрій гідроксид, натрій ортофостат, натрій сульфат.
- Отримати магній нітрат кількома способами.
- Добути амоніак і довести, що він добре розчинний у воді.
Варіант 4.
- Визначити запропоновані кристалічні речовини: натрій сульфат, амоній сульфат, натрій хлорид.
- Доведіть якісний склад амоній хлориду.
- Отримайте середню та кислу сіль калій ортофосфату.
Варіант 5.
- Визначте запропоновані речовини: цинк сульфат, амоній нітрат, магній хлорид.
- Добудьте амоніак і доведіть, що він проявляє основні властивості.
- Отримати купрум (ІІ) нітрат.
Варіант 1.
- Визначити запропоновані речовини: натрій карбонат, натрій сульфат, натрій хлорид.
- Виходячи з вапняної води добути кальцій карбонат та кальцій гідрокарбонат.
- Добути силікатну кислоту. Чому вона є слабким електролітом?
Варіант 2.
- Добути вуглекислий газ і довести його наявність. Довести, що вуглекислий газ – кислотний оксид.
- Визначити запропоновані вам кристалічні речовини: калій нітрат, натрій хлорид, кальцій карбонат, натрій гідрокарбонат.
- Як довести, що кальцій карбонат і кальцій гідрокарбонат взаємо перетворюються?
Варіант 3.
- Добути вуглекислий газ і пропустити його через розчин барій гідроксиду. Що відбувається у пробірці з лугом?
- Добути вуглекислий газ і дослідити його властивості.
- Використовуючи мінімальну кількість реактивів, визначте вміст пробірок з розчинами, що містять катіони натрій, магнію, алюмінію, калію та аніони карбонату, сульфату, хлориду. Складіть план і запропонуйте кілька варіантів визначення.
Варіант 4.
- Довести, що вода з колодязя містить солі кальцію та магнію. Як можна їх усунути?
- Розпізнати речовини: натрій хлорид, натрій сульфат, натрій силікат, натрій карбонат.
- Запропонувати декілька способів добування вуглекислого газу. Який прилад слід використовувати, щоб зібрати вуглекислий газ?
Варіант 5.
- Вода, що містить сульфати та хлориди кальцію має не карбонатну твердість. Переконайтесь, чи можливе усунення не карбонатної твердості шляхом кип’ятіння. Які способи усунення цих солей ви можете запропонувати?
- Довести якісний склад амоній гідрокарбонату (використовується як розпушувач тіста у харчовій промисловості).
- Дано суміш натрій карбонату та натрій силікату. Як розділити дану суміш?
Варіант 1.
- Провести реакції, що характеризують хімічні властивості хлоридною кислоти.
- Виконати перетворення: кальцій карбонат --- кальцій хлорид --- кальцій сульфат --- кальцій гідроксид --- кальцій карбонат --- кальцій гідрокарбонат --- кальцій карбонат --- кальцій оксид.
- Визначити запропоновані речовини: натрій хлорид, кальцій хлорид, алюміній хлорид, ферум (ІІІ) хлорид, ферум (ІІІ) сульфат.
Варіант 2 .
- Провести реакції характерні для сульфатної кислоти.
- Виконати перетворення: цинк --- цинк хлорид --- цинк гідроксид --- натрій тетрацинкат --- натрій сульфат --- натрій хлорид --- натрій сульфат.
- Визначити запропоновані речовини: натрій ортофосфату, натрій карбонат, натрій силікат, натрій хлорид, натрій сульфат.
Варіант 3.
- Добути кисень і довести його наявність.
- Отримати магній сульфат трьома способами.
- Визначити запропоновані речовини: натрій сульфід, натрій сульфат, натрій ортофосфату, натрій хлорид, амоній хлорид.
Варіант 4.
- Добути вуглекислий газ і дослідити його властивості.
- Проробіть реакції, що доводять якісний склад амоній сульфату.
- За допомогою характерних реакцій визначити, в якій з пронумерованих пробірок містяться розчини амоній сульфату. Алюміній сульфату, натрій сульфату, алюміній хлориду.
8.4. Ускладнені задачі (3 години)
- До алюміній оксиду додали концентрований розчин 16г натрій гідроксиду, як слід прогріли, висушили і прожарили. Маса залишку 22,6г. Визначте його склад.
- До розчину калій дигідрофосфату додали розчин 12г натрій гідроксиду. Утворений осад відфільтрували, промили, висушили і обережно прожарили для видалення можливої кристалогідратної води. Маса залишку 7,89г. Визначте його склад.
- Зразок, що містить натрій хлорид та калій хлорид, має масу 25г. До водного розчину зразка додали 840 мл розчину Аргентум нітрату з молярною концентрацією 0,5 моль/л. Осад відфільтрували, після чого опустили в розчин мідну пластинку масою 100г. Через деякий час маса пластинки стала рівною 101,52г. Обчисліть масові частки компонентів у вихідній суміші.
- Суміш етену і пропену об'ємом 11,2 л має відносну густину за воднем 16,8. До суміші додали такий же об'єм водню і пропустили її над платиновим каталізатором. Об'єм суміші на виході з реактора склав 17,92л. Визначте об'ємні частки компонентів вихідної і кінцевої суміші газів та ступінь перетворення (у %), вважаючи, що він однаковий для обох алкенів. Всі об'єми виміряні за н.у.
- Етиленовий вуглеводень, що утворився з 24г одноатомного насиченого спирту при нагріванні з концентрованою сульфатною кислотою, приєднує 15,3 мл брому (густина 3,14г/см3). Який спирт використали для реакції? Врахуйте, що масова частка алкену становить 75% від теоретичного.
- Сполука Сульфуру з Флором містить 25,2% Сульфуру та 74,8% Флору за масою. Після переведення цієї сполуки в газоподібний стан 112 мл (н.у.) її мають таку саму масу, як 2,83. 1022 атомі Алюмінію. Установіть істинну формулу сполуки.
- У якому масовому співвідношенні необхідно змішати кристалогідрати MgSO4.7 H2O і CuSO4. 5 H2O, щоб масові частки Купру му і Магнію у суміші були однаковими? Яку масу цієї суміші необхідно розчинити у воді масою 100г, щоб одержати розчин з масовою часткою іонів кожного металу по 1%?