Контрольная работа 1

Контрольная работа 1

9класс (2 сессия)

Раздел 1. Качественный анализ.

1. (4.2000). В семи пронумерованных пробирках находятся сухие сульфаты аммония, калия, бария, свинца, марганца, цинка и алюминия.

1. Представьте в виде таблицы наиболее простой путь идентификации сульфатов.

2. Используя находящиеся на столе реагенты, определите, какая соль находится в каждой пробирке.

3. Приведите уравнения реакций.

Реагенты: H2O, NH4OH (2М), NaOH (2М), (NH4)2SO4 (2М), индикаторная бумага универсальная.

Оборудование: пробирки, шпатель для отбора пробы, водяная баня или горелка.

2. (4.2001). В восьми пронумерованных пробирках находятся гидроксиды следующих металлов: натрия, магния, кальция, бария, цинка, марганца, алюминия и свинца.

1. Используя находящиеся на столе реактивы, определите состав каждой из пробирок.

2. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Реактивы: H2O, H2SO4, 2М KOH, 1М NH4Cl.

Оборудование: штатив с пробирками, шпатель, глазная пипетка, горелка.

3. (4.2002). Из следующего набора сухих солей: Na2CO3, NaCl, CaCO3, BaCl2, Al2SO4)3, ZnCl2, Pb(NO3)2 выдается 3 смеси по две соли в каждой.

1. Используя находящиеся на столе реактивы, определите состав выданных смесей.

2. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Реактивы: H2O, HCl (1М), H2SO4 (1М), NaOH (1М), NH3·H2O (1М).

4. (5.2000.) В девяти пробирках находятся растворы следующих солей: NaNO3, NaCl, NaBr, NaJ, Na2S, NaSO4, Na2SO3, Na2CO3 и Na3PO4.

1. Представьте в виде плана или таблицы наиболее простой путь идентификации этих растворов.

2. Используя находящиеся на столе реактивы, определите вещества, находящиеся в каждой пробирке.

3. Приведите уравнения реакций.

Реактивы: BaCl2 (1М), AgNO3 (1М), H2SO4 (1М) или HNO3 (1М), NH3*H2O (2М), H2O.

Оборудование: штатив с пробирками, пипетка, водяная баня.

Раздел 2. Элементы и их соединения.

1. В подгруппе IA сверху вниз происходит закономерное увеличение атомных радиусов и понижение энергии ионизации. В электрохимическом ряду напряжения металлов литий стоит первым и. следовательно, является самым сильным из металлов восстановителем в растворе. Используя необходимые справочные данные, объясните этот факт. Какой из щелочных металлов является самым сильным восстановителем в расплаве и почему?

2. Одним из промышленных методов получения кальцинированной соды из галита является метод Сольвэ. Однако поташ этим методом не получают. Объясните. Почему нельзя получить поташ методом Сольвэ? Как в промышленности осуществляется производство поташа?

3. “Индийская селитра” всегда содержит примеси нитрата калия, который составляет основу “чилийской селитры”. Как очищают “индийскую селитру” от нитрата калия? Дайте пояснение с привлечением необходимого справочного материала. Почему “чилийскую селитру” еще называют “норвежской селитрой”?

4. Природные бокситы, используемые в производстве металлического алюминия, всегда содержат примеси гематита, рутила и кремнезема. Предложите химические основы производственной очистки бокситов. С какой целью на заключительной стадии электролиза при получении алюминия готовят расплав оксида алюминия в криолите с добавлением флюорита? Дайте объяснение, используя сведения о промышленных условиях производства металлического алюминия.

5. В девяти склянках без надписей находятся твердые нитрат бария, оксид марганца(IV), гидроксид калия, нитрат серебра, карбонат кальция и растворы аммиака, сульфата натрия, соляной и азотной кислот. Не прибегая к другим реактивам, предложите идентификацию названных веществ. Составьте уравнения соответствующих реакций.

6. На вещества А, Б, В, в составе молекул которых один и тот же катион, подействовали избытком раствора серной кислоты. В результате образовались бесцветные растворы, а в случае веществ А и Б выделились бесцветные газы соответственно Г и Д. Вещество В взаимодействует с растворимыми солями бария. Образуя нерастворимый в кислотах осадок. Газы Г и Д могут реагировать между собой с образованием твердого вещества Е, при сгорании которого в кислороде образуется газ Г. При взаимодействии газов Г и Д с гидроксидом натрия образуются вещества А и Б соответственно. Определите вещества А, Б. В, Г, Д и Е. Составьте уравнения всех реакций, о которых идет речь в задании.

7. Из сульфида калия и воды получите не менее двадцати веществ, не используя других реактивов. Составьте уравнения соответствующих реакций.

8. При пропускании в воду окрашенного газа А с резким запахом получается смесь кислот Б и В. При пропускании этого же газа в горячий раствор гидроксида калия образуется смесь солей Г и Д. Соль Г в результате прокаливания может выделять бесцветный газ и переходить в соль Д. Определите вещества А, Б, В, Г, Д. Предложите несколько вариантов ответа. Как из веществ Б, В, Г и Д можно получить газ А? Составьте уравнения всех необходимых реакций.

9. Бесцветные соли А и Б хорошо растворимы в воде. Если на соль А подействовать концентрированной серной кислотой, то выделяется бесцветный газ В. При электролизе водного раствора этого газа на аноде выделяется газ Г с резким запахом. Если концентрированной серной кислотой подействовать на соль Б, то среди продуктов реакции образуется простое твердое вещество Д, при взаимодействии которого с газом Г в растворе гидроксида калия получается вещество А и новое вещество Е. При нагревании последнего ниже 10000С образуется вещество Б. Установите, что представляют собой вещества А, Б, В, Г, Д и Е? Составьте уравнения необходимых реакций.

10. При окислении некоторого газообразного вещества А на воздухе в зависимости от условий может образовываться газообразное вещество Б или В. При взаимодействии газа Б с газом Г может быть получено исходное вещество А. Из газа В в результате последующих реакций может быть получено жидкое вещество Д. При взаимодействии последнего с газом А образуется твердое вещество Е, используемое в качестве удобрения. Определите вещества А, Б, В, Г, Д, Е. Составьте уравнения всех необходимых реакций.

Раздел 3. Расчетные задачи.

«Они хочут свою образованность показать

и всегда говорят о непонятном.»

, пьеса «Свадьба».

4. (3.9.03). Из приведенной ниже таблицы химических соединений:

1	2	3	4	5	6
Cu(OH)2	NH3	CaH2	K2S2O8	H2S	H3PO4
7	8	9	10	11	12
H2S2O7	H4P4O12	K2HPO3	NF3	B2H6	P4O10
13	14	15	16	17	18
NCl3	H6P4O13	K2H2P2O6	HCOOK	NaH2PO3	S3O9

выпишите отдельно формулы:

1.  гидроксидов

2.  кислых солей

3.  гидридов

4.  ангидридов

5.  соединений, имеющих циклическое строение

6.  приведите структурные (графические) формулы веществ под следующими номерами: 4, 6, 7, 8, 9, 12, 14, 15, 17, 18.

6. (4.9.04). В таблице приведены составы четырех бинарных соединений, имеющих одинаковый качественный состав.

состав соединение	W(А), %	W(В), %
I	93,10	6,90
II	87,08	12,92
III	83,49	16,51
IV	81,80	18,20

a)  Определите качественный состав соединений (А, В).

b)  Определите состав соединений I–IV (формулы).

c)  Приведите способ получения I (уравнения реакций).

d)  Приведите способ получения II (уравнения реакций).

e)  Напишите уравнения реакций, протекающих при добавлении KI(к. р-ра) к I.

f)  Напишите уравнения реакций, протекающих при добавлении KI(к. р-ра) к II.

25 сентября 1791г. французский химик-технолог Никола Леблан взял патент на «Способ превращения глауберовой соли в соду». Автор так описал технологию получения соды:

«Между железными пальцами превращаются в порошок и смешиваются следующие вещества: 100 фунтов обезвоженной глауберовой соли, 100 фунтов очищенного мела из Мелдона, 50 фунтов угля. Смешивание продолжают при нагревании в пламенной печи. Вещество приобретает вид кашеобразного флюса, пенится и превращается в соду. Образовавшаяся при этом сода отличается более высоким содержанием продукта… Сплав извлекается из печи железными кочергами, после чего помещается для застывания в формы, придающие содовой массе вид блоков… Можно изменять соотношение различных видов сырья, но лишь использование вышеописанных пропорций дает наилучший результат. При этом получается 150 фунтов соды».

1.  Какие «соды» Вы знаете? Приведите их формулы и химические названия.

2.  Каково суммарное уравнение процесса в способе Н. Леблана?

3.  Рассчитайте выход соли по способу Леблана в процентах от теоретического.

4.  Как можно объяснить полученный Вами результат?

5.  Какой из карбонатов - натрия или калия – был в ХVIII веке более дешевым и почему?

6.  Почему раствор соды не рекомендуют кипятить в алюминиевой посуде? В ответе приведите необходимые уравнения реакций.

13. (3.9.03). Надпись на пакете с минеральными удобрениями гласит:

«Калий сернокислый (сульфат калия)

Утверждено Председателем Госхимкомиссии РФ

ТУ

Рекомендации по применению: Калий сернокислый (сульфат калия) – калийное удобрение, применяемое под все сельскохозяйственные культуры на всех почвах под основную обработку почвы весной или осенью и для подкормки растений.

Срок годности: неограничен

Гарантийный срок хранения: 12 мес.

Производитель: алюминий! Ленинградская область»

(Цена 24 руб. за 2 кг)

1. «Содержание калия не менее 50%. 1 сорт». Каково содержание калия в сульфате калия?

2. Какое соединение калия (из реально используемых в качестве калийных удобрений) могло бы быть в смеси с сульфатом, чтобы содержание калия в удобрении было не менее 50%? Рассчитайте состав этой смеси (в весовых %).

3. Как корректно на Ваш взгляд должна была выглядеть надпись о содержании калия в удобрении?

4. Из какого природного сырья может производиться сульфат калия на Волховском алюминиевом заводе?

«История производства серной кислоты распадается на 4 периода. В первом, начиная с VII века (Гебер), а может быть и раньше, вплоть до XV века, ее получали прокаливанием квасцов или железного купороса, во втором – до 1800г. ее приготовляли сжиганием серы с прибавкой селитры, для чего, начиная с 1746 года (впервые в Берменгаме – в Шотландии), применяли «свинцовые камеры». Около 1795 года открытие Клемана и Дезорма значение введения воздуха для производства, знаменует третий период, протекающий в 19-ом столетии; изобретения Гей-Люссаковской башни (1830г.), Гловеровой башни (1860г.) и употреблении вместо серы, как исходного материала, пиритов (в Германии – впервые в Окере в 1959году), положили основание современному камерному способу. С 1900 года введение «контактного способа» ознаменовало начало 4-го периода. Первый камерный завод в России был выстроен в 1805 году».

a)  Напишите уравнение реакции получения серной кислоты при термическом разложении «железного купороса».

b)  Рассчитайте максимальную концентрацию серной кислоты, которую можно получить при конденсации продуктов термического разложения «железного купороса» (массовая доля в %).

c)  Напишите уравнения реакций получения серной кислоты при сжигании серы «с прибавкой селитры».

d)  Рассчитайте массу сожженной серы, необходимой для получения 1 т «камерной кислоты», если содержание кислоты составляет 62% для двух случаев: а) сера расходуется только на образование оксида серы (IV); и б) сера расходуется и на взаимодействие с нитратом калия, взятого в стехиометрическом количестве. Считайте, что выход по сере составляет 100%.

e)  Напишите реакции «сжигания пирита» и получения серной кислоты «контактным способом». Какие вещества могут быть использованы (используются) в качестве «контакта». Рассчитайте массу пирита, необходимого для получения 1 т «дымящей» (100%) кислоты контактным способом. Определите массу воды, необходимую для ее получения.

А, Б и В – простые вещества. А быстро реагирует с Б при нагревании до 250оС, образуя темно-красные кристаллы соединения Г. Реакция Б с В после предварительной инициации протекает очень бурно, приводя к образованию бесцветного вещества Д, газообразного при нормальных условиях. Г, в свою очередь, способно реагировать с В при температуре 300-350оС, при этом красные кристаллы превращаются в белый порошок Е и образуется соединение Д. Вещество А вступает в реакцию с Д только при температуре около 800оС, при этом образуются Е и В. Вещество Г легко может быть сублимировано при пониженном давлении и температуре ниже 300оС, но при нагревании выше 500оС его пары разлагаются с образованием вещества Б и опять же соединения Е.

А + Б Г Б + Е

Б + В Д В + Е

В + Г

Содержание одного и того же элемента в соединениях Д и Е составляет 97,26 и 55,94 масс.%, соответственно.

1.  Определите вещества А – Е.

2.  Напишите уравнения всех упомянутых реакций в соответствии с приведенной схемой.

3.  Как будут взаимодействовать вещества Г и Е с водными растворами сульфида и иодида натрия, с избытком концентрированного раствора цианида калия? Напишите уравнения реакций.

4.  Напишите уравнения реакций, происходящих при взаимодействии веществ Г, Д и Е с концентрированной азотной кислотой.

В зоне окисления сульфидных руд встречаются синие кристаллики минерала халькантита. Навеска халькантита 0,8546 г была растворена в воде. К полученному раствору был добавлен избыток раствора гидроксида натрия, при этом образовался синий осадок. После отделения осадка фильтрованием и последующем прокаливании его на воздухе был получен черный порошок массой 0,3065 г. При нагревании черного остатка прокаливания в токе водорода был получен красный порошок массой 0,2243 г. К фильтрату, полученному при отделении синего осадка, был добавлен избыток раствора хлорида бария, при этом образовался белый осадок массой 0,7988 г, нерастворимый в разбавленной соляной кислоте.

1.  Определите качественный и количественный состав халькантита (формула). ответ подтвердите расчетами.

2.  Напишите уравнения реакций, которые использовались для проведения его анализа.

3.  Какие цветовые изменения могут наблюдаться при нагревании халькантита до 900 оС? Каким химическим процессам эти изменения могут соответствовать? (Уравнения реакций.)

В 1744 г французский химик Руэль впервые чётко разделил соли на средние, кислые и оснóвные. Однако долгое время эти понятия продолжали путать.

В статье «Новый способ получения вполне насыщенного углекислого кали» (1802 г.) известный русский химик Товий Ловиц указал на химические различия между средними и кислыми солями, а также описал способ приготовления одной из таких солей:

«Обыкновенный кали есть соль, химически пересыщенная своим основанием... Соль же, вполне насыщенную угольной кислотой, называют углекислым кали... Для получения углекислого кали холодный раствор обыкновенного кали в двойном количестве воды постепенно насыщают какой-либо слабой кислотой, например уксусом, растворенным в большом количестве холодной воды, при перемешивании деревянной лопаточкой. Так продолжают до тех пор, пока не обнаружится первый признак разогревания... Здесь действуют осторожно, поскольку та часть угольной кислоты, которой углекислый кали обязан состоянием своей полной насыщенности, настолько слабо связана с кали, что при одном лишь нагревании мало-помалу улетучивается...

Из двух фунтов обыкновенного кали мне удалось получить примерно 7 унций углекислого кали».

1.  Приведите современные формулы обыкновенного кали и углекислого кали.

2.  Запишите 2 уравнения реакций, описанных Т. Ловицем.

3.  Как обычно получали обыкновенный кали в XVII-XVIII в. в.? Какое другое название закрепилось в химии за обыкновенным кали?

4.  Оцените выход углекислого кали по рецепту Т. Ловица.

5.  В журнале «Химия» (приложение к газете «Первое сентября») в №10 за 2007 г. на стр. 18 утверждается, что «Кислые соли образуют только многоосновные кислоты». Согласны ли Вы с приведенным утверждением? Подтвердите или опровергните это суждение.

Для справок: 1 аптекарский фунт равен 12 унциям, 1 унция равна 29,86 г.

«Многие металлы вытесняют водород при действии на растворы щелочей. Особенно ясно действует в этом отношении алюминий, потому что его окись со щелочами дает растворимое соединение. Такой способ предложен в России - во время японской войны даже для получения водорода, необходимого для военных аэростатов, потому что остальные (кроме воды) материалы, для него надобные - NaHO и А1 - удобны для перевозки и легки.»

(, «Основы химии», т.1, М.-Л., ГХИ, 1947, стр. 415.)

1.  Напишите уравнение реакции получения водорода по описанному способу.

2.  Определите минимальную массу реагентов, необходимых для заполнения аэростата с подъемной силой 150 кг (при н. у.).

3.  «Многие металлы вытесняют водород при действии на растворы щелочей.» Какие из металлов (помимо алюминия) могли бы быть использованы для получения водорода таким путем? Приведите уравнения реакций (два примера).

4.  Возможно ли использование других "материалов" с большим выходом водорода на единицу транспортируемой массы? (Приведите два примера реакций: а) А1+ ...; б) с участием веществ других классов химических соединений.).

25.(3.9.2007). «Глава 13. Что есть живое серебро, и каково его происхождение ...Оно источник всех металлов, как уже отмечено мною раньше. Все металлы сотворены из него. Оно смешивается с железом, и ни один металл не может быть озолочен без помощи живого серебра. Прибавлю еще. Живое серебро и сера, если их подвергнуть возгонке с нашатырем, обратятся в сверкающий красный порошок. Когда же этот порошок сгорает в пламени, он вновь возвращается к прежнему состоянию»...

Альберт Великий "Малый алхимический свод" ХШв.

1.  "Живое серебро" часто можно встретить в природе в виде сульфидов. Напишите реакцию получения этого металла из сульфида.

2.  Как называются сплавы, содержащие "живое серебро". Рассчитайте, сколько атомов "живого серебра" приходится на атом калия в сплаве, если максимальное содержание калия составляет 0,8% по массе. Напишите реакцию этого сплава с водой.

3.  При взаимодействии "живого серебра" с азотной кислотой может образоваться либо азотнокислая окись "живого серебра" (содержание "живого серебра" 61,84%), либо азотнокислая закись "живого серебра" (масса одного моля 526 г.) (Все данные в расчете на безводную соль). Напишите уравнения реакций.

4.  Окислители легко переводят соединения закиси "живого серебра" в производные окиси. Напишите реакцию взаимодействия хлорида закиси "живого серебра" (каломели) с хлором.

5.  Восстановители легко переводят соединения окиси живого серебра в производные закиси. Напишите реакцию хлорида металла с оксидом серы (IV) в растворе.

24.(3.9.2007). Медицинский препарат 1 называется «.... магния» состоит из двух бинарных веществ (вещества, в состав которых входят два элемента) А и Б одинакового качественного состава. Нагревание препарата 1 сопровождается выделением бесцветного газа, поддерживающего горение, и потерей массы 4,29%. При этом образуется препарат 2 - «... магния», состоящий исключительно из Б. Оба препарата используются для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта, причем 1 оказывает активное противомикробное действие, в отличие от 2.

При растворении Б в серной кислоте и последующей кристаллизации продукта получается вещество В, исторически используемого в качестве легкого слабительного средства. Массовый состав В: 5,7%Н, 71,5%О, 13,0%S, 9,8%Mg.

1. Определите состав веществ А и Б и приведите названия препаратов 1 и 2, учитывая, что название 1 - название соединения А, а название 2 - название соединения Б.

2.Установите состав препарата 1 (массовые %) и химическую формулу вещества В и его название.

3.Напишите уравнения приведенных реакций.

4.Рассчитайте, сколько г вещества В можно получить при насыщении 100 г 30% серной кислоты веществом Б при нагревании и кристаллизации раствора при 20°С, если растворимость образующегося соединения составляет при этой температуре 35,1 г на 100 г воды.

5.С чем может быть связана противомикробная активность 1?

Хром является одним из важнейших легирующих элементов. Лучшими растворителями хромистых сталей являются соляная и разбавленная серная кислоты в отсутствии окислителей. Один из методов определения хрома в растворе основан на окислении его с помощью персульфат-ионов (в присутствии солей серебра) с последующим титрованием дихромат-ионов солью Мора. В результате окисления зелёный цвет раствора переходит в оранжевый. Присутствующий в стали марганец также переводится в раствор кислотами и затем окисляется персульфат-ионами, в результате чего окраска дихромат-ионов полностью маскируется фиолетовой окраской перманганат-ионов. Затем анализируемый раствор кипятят с добавлением небольших количеств хлорида натрия и после охлаждения титруют солью Мора.

1. Почему хромистые стали следует растворять в кислотах в отсутствии окислителей?

2. Зачем в раствор добавляют соль серебра и не мешает ли она процессу титрования?

3. Почему в случае отсутствия в хромистых сталях марганца его специально вводят в раствор при анализе хрома?

4. С какой целью раствор перед титрованием кипятят с добавлением хлорида натрия?

5. Приведите в кратком ионном виде уравнения всех оговоренных в условии процессов.