СБОРНИК ЗАДАЧ И УПРАЖНЕНИЙ ПО ХИМИИ
1. Повторение
1.1. Ответьте на вопросы теста (выберите один или несколько правильных ответов):
ТЕСТ
1. Найдите пример химического явления среди следующих процессов:
А) плавление стекла; Б) образование льда из воды;
В) свечение электрической лампы; Г) горение свечи.
2. Абсолютная масса атома водорода равна:
А) 1 г; Б) 1 г/атом; В) 1 а. е.м.; Г) 1.
3. Примерами химических элементов с постоянной валентностью являются:
А) H, Li, O; Б) Cu, Au, Ag; В) Fe, Co, Ni; Г) N, P, S.
4. Валентность водорода в соединениях HF, H2S, NH3 соответственно равна:
А) I, II, III; Б) II, I, III; В) везде II; Г) везде I.
5. Реакция получения водорода и кислорода из воды под действием электрического тока– это реакция:
А) разложения; Б) соединения; В) замещения; Г) обмена.
6. В лабораторных условиях кислород получают:
А) разложением воды под действием электрического тока;
Б) разложением пероксида водорода (Н2О2);
В) разложением оксида ртути при нагревании;
Г) из воздуха.
7. Справедливо утверждение:
А) водород и кислород легче воздуха;
Б) кислород легче воздуха и водорода;
В) водород легче воздуха, а кислород тяжелее воздуха;
Г) воздух легче кислорода и водорода.
8. Кислоты – это сложные вещества, которые состоят из атомов:
А) водорода и кислотных остатков; Б) металла и кислотных остатков;
В) кислорода, металла или неметалла; Г) метала и гидроксильных групп.
9. Соли можно получить взаимодействием:
А) оксидов металлов с кислотами; Б) металлов с кислотами;
В) солей; Г) всеми этими способами.
10. Какая из приведенных пар веществ может реагировать в водном растворе:
А) NaOH и KCl; Б) NaNO3 и AgCl; В) NaOH и MgCl2; Г) Na2SO4 и FeCl3.
11. В приведенном ниже уравнении реакции:
2Zn+ ? =2ZnO
вместо вопроса надо написать:
А) 2О; Б) О2; В) 2Н2О; Г) Н2О2.
12. В приведенном ниже уравнении реакции между растворами щелочи и соли:
2NaOH+CuSO4= ? +Na2SO4
вместо вопроса надо написать:
А) Сu2O; Б) Cu(OH)2; В) Cu(OH)2↓; Г) Cu(OH)2↑.
13. В приведенной ниже схеме уравнений трех последовательных превращений:
Х Y Z
Са СаО Са(ОН)2 Са(NО3)2, вещества X, Y и Z – это:
А) Х= О2, Y= Н2О и Z= НNО3; Б) Х= Н2О, Y= Н2 и Z= НNО3;
В) Х=О2, Y= Н2О и Z= NaNO3; Г) X= О2, Y= NaOH и Z= NaNO3.
14. Масса 1 л кислорода при н. у. равна:
А) 1,42 г; Б) 0,044 г; В) 0,71 г; Г) 22,4 г.
2. Периодический закон. Строение атома.
2.1. В природе существуют два изотопа углерода с относительными атомными массами 12,0 и 13,003, причем содержание атомов первого составляет 98,89%. Вычислите относительную атомную массу элемента углерода. Сравните полученное вами значение с тем, которое приведено в таблице Менделеева.
2.2. Природный магний представляет собой смесь изотопов с массовыми числами 24, 25 и 26. Их распространенность в природе составляет соответственно 79,0; 10,0 и 11,0%. Вычислите на основании этих данных относительную атомную массу магния и сравните полученный результат с приведенным в периодической таблице элементов.
2.3. Природный кремний представляет собой смесь изотопов с массовыми числами 28, 29 и 30. На долю самого тяжелого изотопа приходится 3,10% всех атомов кремния. Вычислите, атомов какого изотопа (28-го или 29-го) в природе больше и во сколько раз.
2.4. Природное серебро представляет собой смесь изотопов с массовыми числами 107 и 109. Вычислите, какого из изотопов в природе больше и во сколько раз (атомную массу серебра возьмите с точностью до 4-х значащих цифр).
2.5. Природный таллий представляет собой смесь изотопов с массовыми числами 203 и 205. Рассчитайте изотопный состав таллия, зная, что его относительная атомная масса равна 204,38.
2.6. Вычислите относительную атомную массу элемента меди, зная, что в природной меди содержится 71,87% (по массе) 63-го изотопа и 28,13% 65-го изотопа.
2.7. Относительная атомная масса хлора приближенно равна 35,5. Хлор существует в виде двух изотопов: 
и 
. Рассчитайте долю обоих изотопов от общего количества атомов хлора.
2.8. Распределение валентных электронов в атоме: 
. Определите, какой это элемент.
2.9. Составить схему распределения валентных электронов в атомах: а) фосфора; б) ванадия; в)мышьяка.
2.10. Изобразите электронные конфигурации атомов: а) серы; б) брома; в) кремния; г) марганца;д) алюминия; е) криптона.
2.11. По данным о распределении валентных электронов найдите элемент: 
.
2.12. Определите электронную конфигурацию в атомах элементов с порядковыми номерами: а) 4, 15, 25; б) 11, 30, 36; в) 13, 19, 26; г) 20, 24, 34.
2.13. Составьте графические схемы заполнения электронами электронных слоев в атомах азота, натрия, скандия, кремния.
2.14. Составьте графические схемы заполнения электронами электронных слоев в атомах калия, фтора, кобальта и алюминия.
2.15. Изотопы одного химического элемента имеют (выберите правильные ответы):
а) одинаковое число нейтронов;
б) одинаковое массовое число;
в) разное число протонов;
г) одинаковый порядковый номер;
д) одинаковое общее число электронов;
е) разное число электронных слоев;
ж) одинаковое распределение электронов по электронным слоям;
з) разные массовые числа;
и) разное число нейтронов;
к) одинаковое число протонов;
л) одинаковый заряд ядра.
2.16. Распределение электронов в атомах химических элементов, образующих основные оксиды и гидроксиды: а) 2, 8, 2; б) 2, 7; в) 2, 8, 8, 1; г) 2, 6; д) 2, 8, 18, 7.
2.17. Химические элементы, стоящие рядом в периодической системе: а) 2е; б) 2е, 4е; в) 2е, 8е, 2е; г) 2е, 8е, 5е; д) 2е, 5е; е) 2е, 8е, 8е.
2.18. Последовательность расположения химических элементов одного периода (укажите порядок расположения цифрами): 1) 2е, 8е, 4е; 2) 2е, 8е, 2е; 3) 2е. 8е, 6е; 4) 2е, 8е, 1е; 5) 2е, 8е, 3е; 6) 2е, 8е, 5е; 7) 2е, 8е, 7е; 8) 2е, 8е, 8е.
2.19. Химические элементы, оксиды которых реагируют с гидроксидом химического элемента V группы, третьего периода (выберите правильные ответы): а) 2е, 8е, 2е; б) 2е, 8е, 7е; в) 2е, 8е, 18е, 2е; г) 2е, 4е.
2.20. Укажите соответствие между данными, обозначенными цифрами и буквами:
1) Химический элемент, расположенный в четвертом периоде, в главной подгруппе I группы.
2) Химические элементы, образующие высшие оксиды состава Э2О7.
3) Схема заполнения электронами электронных слоев атома элемента с зарядом ядра +17.
4) Химический элемент, образующий простое вещество с более выраженными металлическими свойствами по сравнению с другими, указанными в тексте.
5) Химические элементы третьего периода.
6) Химический элемент побочной подгруппы, VII группы, четвертого периода.
а) 2е, 8е, 6е; в) 2е, 8е, 8е, 1е; д) 2е, 8е, 1е;
б) 2е, 8е, 3е; г) 2е, 8е, 13е, 2е; е) 2е, 8е, 7е.
2.21. Оксид химического элемента II группы, побочной подгруппы, четвертого периода: а) СаО; б) ZnO; в) ВаО; г) Rb2О.
2.22. Формулы оксидов, которым соответствует общая формула гидроксида ЭОН: а) Na2O; б) Cu2O; в) Al2O3; г) К2О; д) СаО; е) ZnO.
2.23. Оксиды, которым в качестве гидроксидов соответствуют кислоты: а) P2O5; б) SO2; в) MgO; г) K2O; д) Cl2O7; е) СО2; ж) Ag2O.
2.24. Составьте уравнение реакции между гидроксидами, которые образованы атомами химических элементов, имеющих распределение электронов: 2, 8, 1 и 2, 8, 7.
2.25. Атомы химического элемента имеют следующее распределение электронов: 2, 8, 8, 1. Какую окраску приобретет фенолфталеин в растворе гидроксида этого элемента? Составьте уравнение реакции, подтверждающее кислотно-основные свойства этого гидроксида.
2.26. Между какими из веществ возможны реакции: H2SO4, KOH, Cu(OH)2, Zn(OH)2? Составьте уравнения реакции.
3. Химическая связь. Электролитическая диссоциация.
3.1. Из приведенного ниже перечня выпишите формулы веществ: а) с ковалентной неполярной связью; б) с ковалентной полярной связью. Составьте их электронные и структурные формулы.
BaCl2, NH3, O2, Cl2, NaCl, H2, HCl, Br2, I2, H2O.
3.2. Предложен перечень веществ: H2O, CaO, NaOH, SO3, H2SO4, CuSO4, Cu, KCl, P2O5. Выпишите из него формулы веществ: а) с ионной связью; б) с ковалентной связью.
3.3. Приведите примеры солей кальция, бария, калия, являющихся электролитами в водных растворах.
3.4. Продолжите ряд веществ, установив закономерность в последовательности их формул:
А) AgCl, Cu(OH)2, BaSO4, Zn(OH)2, …
Б) Na2SO4, CaCO3, MgSO4, BaCO3, …
В) H2SO4, NaOH, KCl, HCl, KOH, AgNO3, …
3.5. Выпишите из списка веществ электролиты:
H2SiO3, BaSO4, Zn(OH)2, AlCl3, KOH, KNO3, CaCO3, Cu(OH)2, H2SO4.
3.6. Запишите формулы ионов, образованных: а) из атомов химических элементов Ba, Mg, Ag, Cu; б) из кислотных остатков SO4, HCO3, NO3, HS. Назовите ионы.
3.7. Запишите в таблице число и заряд ионов, входящих в состав каждого предложенного вещества, как показано в примере 1.
Электролиты | Катионы | Анионы |
1. Al2(SO4)3 |
|
|
2. CuCl2 | ||
3. Na3PO4 | ||
4. K2CO3 | ||
5. LiOH | ||
6. Ba(OH)2 |
3.8. Какие из растворов веществ: NaOH, AgNO3, K2S, NaCl, H2SO4 надо слить попарно, чтобы получить а) сероводород, б) гидроксид меди (II), в) хлорид серебра? Напишите полные и сокращенные ионные уравнения реакций.
3.9. В химический стакан, содержащий раствор гидроксида бария, опущены электроды прибора для испытания веществ на электрическую проводимость. Из пипетки по каплям к гидроксиду бария постепенно добавляют раствор серной кислоты до ее избытка.
Какие явления будут сопровождать данный опыт? Объясните их, составив уравнения реакций. Будут ли наблюдаться те же явления, если серную кислоту заменить соляной?
3.10. Отметьте в таблице знаком «плюс» пары веществ, между которыми возможны реакции ионного обмена, идущие до конца. Составьте уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.
Реагирующие вещества | K2CO3 | KOH | AgNO3 | FeCl3 | HNO3 |
NaOH | |||||
CuCl2 | |||||
HCl |
4. Окислительно-восстановительные реакции.
4.1. Из перечня веществ выпишите те, в которых атомы имеют степень окисления «0»: NaCl, H2, KMnO4, C, HCl, Ba, Al2O3, O2, Cl2, Fe(OH)3.
4.2. Определите степень окисления каждого химического элемента в следующих соединениях: KCl, KClO3, MgCl2, Cl2, KMnO4, K2MnO4, H3PO4.
4.3. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций, укажите окислитель и восстановитель:
1) KBr + Cl2 → Br2 + KCl 2) Na + H2O → NaOH + H2
3) Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 4) P + O2 → P2O5
4.4. В данных переходах укажите число электронов, приобретаемых или теряемых элементом, укажите процесс (окисление или восстановление):
4.5. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в схемах окислительно-восстановительных реакций, укажите окислитель и восстановитель:
1) KMnO4 → MnO2+K2MnO4+O2 2) Cu2S+O2 → CuO+SO2
3) V2O5+Al → Al2O3+V 4) HNO3+Cu → Cu(NO3)2+NO2+H2O
5. Вычисления по уравнению химической реакции,
если одно из исходных веществ взято в избытке.
5.1. На оксид магния массой 4 г подействовали раствором, содержащим 15 г азотной кислоты. Вычислите массу полученной соли.
5.2. Рассчитайте массу осадка, образовавшегося при сливании растворов, содержащих 14,2 г сульфата натрия и 35 г нитрата свинца (II).
5.3. Рассчитайте, какой объем оксида серы (IV) образовался при взаимодействии 0,071 кг сульфита натрия с 0,049 кг серной кислоты.
5.4. К 27,6 г карбоната калия добавили 315 г азотной кислоты. Вычислите, какой объем углекислого газа (н. у) при этом образуется.
5.5. Какое количество вещества нитрата калия получится, если к 11,2 г гидроксида калия добавили 13 г азотной кислоты?
5.6. Вычислите, могут ли полностью вступить в реакцию 2,5 л водорода и 1,5 л хлора (н. у.) и какой объем хлороводорода получится?
5.7. Какой объем водорода может выделиться при взаимодействии 1,2 г магния с 10 г серной кислоты?
5.8. Вычислите массу сульфида железа (II), которую можно получить, взяв 0,7 г железа и 0,7 г серы.
5.9. Какая масса силиката кальция образуется при сплавлении 12 кг карбоната кальция с 6 кг оксида кремния (IV)?
5.10. К раствору, содержащему 4,4 г хлорида кальция, добавили раствор, содержащий 4 г нитрата серебра. Какова масса осадка?
5.11*. Определите массу соли, полученной при взаимодействии 300 г 2%-го раствора гидроксида натрия с 300 г 10%-го раствора соляной кислоты.
5.12*. Вычислите, какой объем углекислого газа образуется при сжигании 6 кг угля С в 75 куб. м воздуха (н. у.). Кислорода в воздухе 20%.
5.13. Самый эффективный способ обезвреживания загрязненных сточных вод химических предприятий – обработка промышленных стоков веществами, осаждающими вредные примеси в виде труднорастворимых соединений. При этом реагент-осадитель может оказаться как в избытке, так и в недостатке. Во втором случае, очевидно, требуемая степень очистки стоков не будет достигнута. Предприятие подает на участок водоочистки сточную воду, содержащую 3,31 кг нитрата свинца (II). Осаждение катионов свинца ведут, добавляя к раствору 1,26 кг карбоната натрия. Определите, какой реагент и в каком количестве взят в избытке. Рассчитайте также массу выпавшего осадка малорастворимого PbCO3.
6. Галогены.
6.1. Составьте формулы галогенидов натрия, магния и объясните, почему эти вещества имеют одинаковый количественный состав.
6.2. Почему можно получить хлорную, но нельзя получить фторную воду? Дайте объяснение.
6.3. В двух пробирках находятся растворы брома и йода в воде. Какими двумя способами можно определить, где какой раствор?
6.4. Осуществите ряды превращений и запишите их уравнения:
а) 
б) 
в) 
.
6.5. С какими из перечисленных веществ будет реагировать соляная кислота: Zn, Cu(OH)2, Al2O3, H2O, NaOH, Ag? Напишите уравнения осуществимых реакций.
6.6. Напишите уравнения реакции получения хлорида цинка всеми известными способами.
6.7. Какой объем газа (н. у.) выделится при взаимодействии 1,12 г железа с соляной кислотой?
6.8. Какой объем (при н. у.) водорода и хлора потребуется для синтеза 78,4 л хлороводорода?
6.9. В двух пробирках находятся бесцветные растворы соляной и азотной кислот. Как убедиться, что: а) это растворы кислот; б) одна из кислот является соляной?
6.10. Какой объем хлора (при н. у.) выделится при взаимодействии оксида марганца (IV) массой 17,4 г с соляной кислотой, взятой избытке?
6.11. В закрытом прочном сосуде смешали 8 л хлора с 12 л водорода и смесь взорвали. Какой объем хлороводорода получился?
7. Нахождение химической формулы вещества,
если известны массовые доли элементов в нем.
7.1. Установлено, что вещество, состоящее из углерода и водорода, содержит 75% углерода. Какова формула этого вещества?
7.2. Определите химическую формулу оксида марганца, если он содержит 63,2% марганца и 36,8% кислорода.
7.3. Массовая доля кислорода в оксиде алюминия равна 47,06%. Какова формула этого соединения?
7.4. Выведите формулу соединения серы с кислородом, если массовые доли серы и кислорода в нем составляют по 50%.
7.5. Выведите формулу соединения меди, если массовые доли в нем химических элементов меди и кислорода соответственно равны 0,8 и 0,2.
7.6. Вещество содержит 11,11% водорода и 88,89% кислорода. Какое соединение имеет такой состав?
7.7. В состав аммиака входит 82,35% азота и 17,65% водорода. Установите формулу соединения по этим данным.
7.8. В одном из соединений серы с кислородом содержится 40% серы и 60% кислорода по массе. Какова формула этого соединения?
7.9. В производстве хрустального стекла используется поташ. Какова простейшая химическая формула поташа, если массовый состав этого вещества равен: калия – 56,6%; углерода – 8,7%; кислорода – 34,8%?
7.10. Определите химическую формулу карбоната кальция – основной составной части известняка и мела, - содержащего 40% кальция, 12% углерода и 48% кислорода.
7.11. Известно, что питьевая сода содержит 27,38% натрия, 1,19% водорода, 14,29% углерода и 57,14% кислорода. Требуется определить химическую формулу питьевой соды.
8. Комбинированные задачи.
8.1. При пропускании углекислого газа через известковую воду, содержащую гидроксид кальция, получили 5 г осадка. Какова масса гидроксида кальция, вступившего в реакцию с углекислым газом?
8.2. Вычислите массу гидроксида железа (III), который потребуется для получения 1,6 г оксида железа (III) реакцией разложения.
8.3. В результате реакции обмена между серной кислотой и нитратом бария получили осадок, масса которого 4,66 г. Какова масса серной кислоты, вступившей в реакцию?
8.4. Оксид меди (II), взятый в избытке, поместили в колбу с 200 г 7%-ой серной кислоты и смесь нагрели. Вычислите массу сульфата меди (II), получившегося в результате реакции.
8.5. Определите массу соли, получившейся в результате реакции нейтрализации раствора, содержащего гидроксид натрия, раствором азотной кислоты, масса которого 50 г. Массовая доля азотной кислоты в данном растворе составляет 21%.
8.6. В какой цвет окрасится лакмус в растворе, полученном при взаимодействии 40 г гидроксида кальция с соляной кислотой, содержащей 40 г хлороводорода?
8.7. Произойдет ли полная нейтрализация при сливании растворов, содержащих 20 г гидроксида калия и 22,5 г азотной кислоты?
8.8. Достаточно ли кислорода объемом 2 л (н. у.) для полного сгорания 1 г фосфора?
8.9. Какой объем водорода можно получить при действии 80 мл 0,5 М раствора соляной кислоты на 2,6 г цинка?
8.10. В 100 мл 5 М раствора азотной кислоты пропустили аммиак (NH3) объемом 15 л. Вычислите массу полученной соли.
8.11. К 200 мл 0,4 М раствора соляной кислоты прилили 300 мл 22%-го раствора гидроксида натрия (плотность 1,241 г/мл). Вычислите массу полученной соли.
8.12. Над нагретым оксидом меди (II) массой 20 г пропустили водород объемом 10,08 л (н. у.). Какая масса меди образовалась при этом?
8.13. К раствору, содержащему 0,68 г хлорида цинка, прилили раствор, содержащий 1,5 г нитрата серебра. Вычислите массы веществ, находящихся в растворе по окончании реакции.
8.14. Через 50 г 10%-го раствора хлорида меди (II) пропустили 280 мл сероводорода (н. у.). Вычислите массу полученного осадка.
8.15. К 80 г 6,6%-го раствора нитрата свинца (II) прилили 60 г 5%-го раствора иодида натрия. Какова масса выпавшего в осадок иодида свинца (II)?
8.16. На нейтрализацию 100 г раствора азотной кислоты было израсходовано 80 мл 5 М раствора гидроксида калия. Вычислите массовую долю (в %) азотной кислоты в исходном растворе.
8.17. Какой объем воды (в мл) нужно выпарить из 500 г 5%-го раствора хлорида натрия для получения 20%-го раствора?
8.18. В 9,8 г 20%-го раствора серной кислоты растворили 1,3 г цинка. Какая соль – средняя или кислая – образовалась при этом? Вычислите ее массу.
8.19. К 100 г 20%-го раствора гидроксила натрия прилили 245 г 20%-г раствора серной кислоты. Какая соль – средняя или кислая – при этом образуется? Какова ее масса?
8.20. Нашатырный спирт – это водный раствор газа аммиака NH3. В аптеке для получения нашатырного спирта в 300 г воды растворили 112 л аммиака (н. у.). Вычислите массовую долю (в %) аммиака в полученном растворе.
8.21. В химической лаборатории случайно разлили на полу концентрированную азотную кислоту, содержащую 0,76 моль HNO3. Для нейтрализации кислоты использовали технический мел, содержащий 96% карбоната кальция (остальное – диоксид кремния т другие силикатные материалы). Рассчитайте массу технического мела, который потребовался для обезвреживания пролитой кислоты. Определите также объем выделившегося водорода (при н. у.).
9. Вычисления по химическим уравнениям,
если одно из исходных веществ содержит примеси.
9.1. Рассчитайте, какая масса соли получится при взаимодействии 1 кг известняка, содержащего 90% карбоната кальция, с избытком соляной кислоты.
9.2. Какая масса древесного угля, содержащего 96% углерода, потребуется для полного восстановления железа из оксида железа (III) массой 1 кг?
9.3. При сплавлении 50 кг известняка с песком SiO2 получили 29 кг силиката кальция. Определите массовую долю (в %) карбоната кальция в известняке.
9.4. Какой объем воздуха (в куб. м) потребуется для сжигания 10 кг кокса, массовая доля углерода в котором равна 98%?
9.5. Определите массовую долю (в %) содержания углерода в коксе, если при сжигании 4 г его выделилось 6,72 л оксида углерода (IV).
