Универсальный задачник при подготовке к ЕГЭ по химии
учебно-методическое пособие по химии (11 класс)

Авторское дидактическое и методическое обеспечение для работы с различными категориями обучающихся по теме: «Универсальный задачник                                              при подготовке к ЕГЭ по химии»

Предлагаемое дидактическое пособие содержит необходимый материал, позволяющий  решать расчётные задачи различных уровней сложности по химии с практическим применением  математических  знаний.  В пособии подробно рассматривается алгоритмы решения задач заданий №27, 28, 29, 34, 35 контрольно-измерительных материалов сборников ЕГЭ по химии. В  пособии рассмотрены примеры расчетных задач различного типа, предложены задания для самостоятельного выполнения.

Пособие предназначено для обучающихся 10-11 классов  для подготовки к ЕГЭ по химии.              

Предисловие

Выполнение заданий  предусматривает проверку сформированности следующих метапредметных умений:

• использовать в конкретных ситуациях знания о применении изученных веществ и химических процессов, а также о промышленных методах получения некоторых веществ и способах их переработки;
• проводить вычисления по химическим формулам и уравнениям.

Некоторые из элементов содержания данного блока, такие как определение  индикаторы, расчёты массовой или объёмной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного, расчёты массовой доли (массы) химического соединения в смеси, проверялись в рамках одного задания в комплексе с другими элементами содержания. Рассмотрим задания этого блока из демонстрационного варианта.

 В контрольной работе ЕГЭ по химии большая роль отведена расчетным задачам. Это объясняется тем, что при их решении необходимо опираться на знания химических свойств соединений, использовать умение составлять уравнения химических реакций, т.е. использовать во взаимосвязи теоретическую базу и определенные операционно-логические и вычислительные навыки.

 Решение расчётных задач требует знания химических свойств веществ и предполагает осуществление некоторой совокупности действий, обеспечивающих получение правильного ответа. К таким действиям относятся: составление уравнений химических реакций (в соответствии с условием задачи), необходимых для выполнения стехиометрических расчетов; выполнение расчетов, необходимых для нахождения ответов на поставленные в условии задачи вопросы; формулирование логически обоснованного ответа на все поставленные в условии задания вопросы (например, определить физическую величину – массу, объём, массовую долю вещества).

Согласно кодификатору элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников образовательных организаций для проведения единого государственного экзамена по химии учащиеся должны уметь проводить следующие расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций:

• расчеты с использованием понятия «массовая доля вещества в растворе»;
• расчеты объемных отношений газов при химических реакциях;
•  расчеты массы вещества или объема газов по известному количеству вещества, массе или объему одного из участвующих в реакции веществ;
•  расчеты теплового эффекта реакции;
• расчеты массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси);
•  расчеты массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества;
• установление молекулярной и структурной формулы вещества;
•  расчеты массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного;
• расчеты массовой доли (массы) химического соединения в смеси.

Раздел 1 . Алгоритмы решения задач при выполнении заданий

базового уровня сложности при подготовке к ЕГЭ по химии

1.1. Алгоритм расчета массы продукта по известной массе реагента, содержащего определённую долю примесей

 1) Записать уравнение химической реакции, поставить коэффициенты.

2) Рассчитать массу чистого вещества, содержащегося в смеси.

3) Полученную массу вещества записать над формулой в уравнении реакции. Искомую       массу другого вещества обозначить через х.

4) Под формулами веществ в уравнении записать количество вещества (согласно

коэффициентам); произведения количеств веществ на их молярную массу.

5) Составить пропорцию.

6) Решить уравнение.

7) Записать ответ.

Пример№27(ЕГЭ) [5,c 123]

Вычислить массу оксида кальция (СаО), получившегося при обжиге 300 гизвестняка (СаСО3), содержащего 10 % примесей. [1]

Решение:СаСО3 = СаО + СО2
w(чист.) = 100% - 10% = 90% или 0,9;

 m(CaCO3) = 300*0,9=270 г

n(CaCO3)=270:100=2,7моль

2,7моль    х моль
СаСО3 = СаО + СО2
1 моль    1 моль

Составляем пропорцию :  х=2,7 г  

m(CaO)=2,7г*56г/моль=151,2г

Ответ: m(CaO)= 151, 2 г

1. 2. Алгоритм решения линейных уравнений

1. Раскрыть скобки в каждой части уравнения (если нужно).
2. Неизвестные собрать в левой части уравнения, известные в правой части уравнения. (При переносе слагаемых из одной части уравнения в другую знак «+» меняем на «-», а знак «-», на «+».)
3. В каждой части уравнения привести подобные слагаемые.
4. Неизвестное найди как неизвестный множитель (произведение подели на известный множитель).

Пример: Определите степени окисления элементов в серной кислоте H2SO4.

Нам известна степень окисления водорода +1 и степень окисления кислорода -2, неизвестна степень окисления серы, обозначим ее за «х». Решаем уравнение: +1·2 + х + (-2·4) = 0; х = +6, следовательно, степень окисления элементов в формуле серной кислоты равна: H+2S+6O-24

Задача №27  (ЕГЭ)  [5,c 123]

При растворении в 270 г воды сульфата натрия был получен раствор с массовой долей соли 10%. Рассчитайте массу растворенного Na2SO4.

Пусть m(Na2SO4)=x г,тогда

x=30 г

Ответ: масса растворённого Na2SO4 равна 30 г.

1. 3.  Алгоритм расчёты по термохимическим уравнениям реакций

1.        Данные из условия задачи написать над уравнением реакции

2.        Под формулой вещества написать его количество (согласно коэффициенту); произведение молярной массы на количество вещества. Над количеством теплоты в уравнении реакции поставить х.

3.        Составить пропорцию.

4.        Вычислить х.

5.        Записать ответ.

Пример: Задание №28 (ЕГЭ) [5,c 124]

Сколько теплоты выделится при растворении 200 г оксида меди (II) в соляной кислоте (водный раствор HCl), если термохимическое уравнение реакции: CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O + 63,6 кДж

Решение:

n (СuO) = , n (СuO)= = 2,5 моль;
Составляем пропорцию по термохимическому уравнению реакции: 
1 моль - 63,6  кДж

2,5 моль -  Х  кДж
Х= = 159кДж
Ответ: 159 кДж

1.4. Алгоритм расчет состава смеси по уравнению химической реакции

1.        Записать уравнения реакций, расставить коэффициенты.

2.        Обозначить количество первого вещества - х, а количество второго за у.

3.        Определить количество кислорода, которое будет израсходовано на сжигание х моль первого вещества и у моль второго вещества.

4.Сделать вывод о соотношении количества вещества кислорода и газовой смеси.

5.        Составить уравнение.

6.        Упростить уравнение.

7.        Принять количество первого вещества за 1 моль и определить требуемое количество второго вещества.

8.        Найти общее количество вещества.

9.        Определить объёмную долю первого и второго вещества в смеси

10.        Записать ответ.

Пример: Задача. На полное сгорание смеси метана и оксида углерода (II) потребовался такой же объём кислорода. Определите состав газовой смеси в объёмных долях. [9

Решение:

СО + 1/2О2 = СО2 
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О
  х0,5 х          
СО + 1/2О2 = СО2 
   у 2у
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О
Равенство объёмов газов свидетельствует о равенстве количеств вещества.
х + у = 0,5х + 2у
0,5 х = у
Если х=1, то у=0,5
х + у = 1 + 0,5 = 1,5
ф(СО) = 1/1,5 = 2/3
ф(СН4) = 0,5/1,5 = 1/3
Ответ: объёмная доля СО равна 2/3, а СН4 - 1/3.

Раздел 2.  Алгоритмы решения задач при выполнении заданий

высокого  уровня сложности

2.1. Алгоритм решения задач на смеси и сплавы

1. Определить, какое вещество влияет на концентрацию раствора (главное вещество).
2. Следить за весом главного вещества при добавлении других веществ в раствор.
3. Исходя из данных об изменениях состояния главного вещества - сделать выводы.

Пример.  Задача. Имеются два сплава серебра с медью. В первом содержится 10% серебра, во втором-25%. Сколько килограмм второго сплава нужно добавить к 10 кг первого, чтобы получить сплав с 20 % содержанием серебра? [1]

Решение:

1.Обозначим за x искомый вес второго сплава, a за y - массу получившегося сплава.

2.Масса серебра в первом сплаве-10%*10 кг=0,1* 10 кг=1 кг, во втором-25%*x=0, 25 x, в новом сплаве-20%*y=0,2y

3.Теперь у нас есть система уравнений, решив которую найдём искомый x:

⇒

⇒

4.Получается, добавив в 10 кг 10% сплава, 20 кг 25% сплава - мы получим 30 кг 20% сплава

2.2. Алгоритм решения задач на вывод формулы вещества

1. Обозначить формулу вещества с помощью индексов х, у z. и т.д. по числу элементов в молекуле.
2. Если в условии не дана массовая доля одного элемента, вычислить её как разность 100% и массовых долей всех остальных элементов.
3. Найти отношение индексов Х: У: Z как отношение на его относительную атомную массу. Привести частные от деления к отношению целых чисел. Определить простейшую формулу вещества.
4. В задачах на нахождение формул органических веществ часто требуется сравнить относительную молекулярную массу простейшей формулы Мr с истинной по условию задачи (чаще всего плотности по воздуху или по водороду). Отношение этих масс дает число, на которое надо умножить индексы простейшей формулы.

Пример. Задание №35 (ЕГЭ)

Некоторый углеводород содержит 11,76 % водорода по массе. Известно, что молекула этого водорода содержит один третичный атом углерода. Установлено, что этот углеводород может взаимодействовать с аммиачным раствором оксида серебра с образованием осадка.

На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. запишите уравнение реакции этого вещества с аммиачным раствором оксида серебра (используйте структурные формулы органических веществ).

Решение:

1)Находим состав вещества:
ω(С)= 100- 11,76 = 88,24%
Пусть m(СхНу) = 100 г, тогда:
m(С) = 88,24 г, n(С) = 88,24/12 = 7,35 моль
m(Н) = 11,76 г, n(Н)= 11,76/1 = 11,76 моль

2) Находим молекулярную формулу:

х: у = n(С): n(Н) = 7,35: 11,76 = 7,35/7,35: 11,76/7,35 = 1: 1,6 = 5: 8 Молекулярная формула вещества — C5H8.

3)Структурная формула:

CH3 −CH−C≡CH

|

CH3

4)Составляем уравнение реакции:

CH3 −CH−C≡CH+ [Ag(NH3)2]OH→CH3 −CH−C≡CAg+ 2NH3 + Н20

|        |

CH3        CH3

Раздел  3.  Задания для самостоятельной работы

3.1.  Базовый уровень сложности:

• Задание № 27 ЕГЭ по химии

Задача 1

50г медного купороса добавили в 200 г 10%-ного раствора сульфата меди (II). Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе. (Запишите число с точностью до десятых.)

Задача 2

Смешали 120 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 15 % и 80 г раствора этого же вещества с массовой долей 22 %. Вычислите массу щелочи в полученном растворе. (Запишите число с точностью до десятых.)

Задача 3

К 240 г раствора соли с массовой долей 10 % добавили 160 мл воды. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе. (Запишите число с точностью до целых.)

Задача 4

Сколько граммов хлорида натрия необходимо растворить в 50 г воды для приготовления раствора с массовой долей соли 20 %? (Запишите число с точностью до десятых.)

Задача 5

Через 500 мл раствора с концентрацией аммиака 4 моль/л (ρ = 1,05 г/мл) пропустили 67,2 (н.у.) аммиака. Рассчитайте массовую долю аммиака в полученном растворе. (Запишите число с точностью до десятых)

Задача 6

200 мл 36,5 %-ного раствора соляной кислоты (плотностью 1,18 г/мл) оставили в открытой колбе в вытяжном шкафу, в результате концентрация кислоты снизилась до 30 %. Рассчитайте массу испарившейся кислоты. (Запишите число с точностью до сотых)

Задача 7

К 1 л раствора серной кислоты (массовая доля 0,3 и плотность 1,13 г/мл) добавили 196 г кислоты. Рассчитайте массовую долю кислоты в полученном растворе. (Запишите число с точностью до сотых)

Задача 8

Вычислите массовую долю йодоводорода (в %) в растворе, полученном при растворении 112 л (н.у.) HIв 1л воды. (Запишите число с точностью до целых).

Задача 9

Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе, полученном после выпаривания 20 г воды из 160 г ее 5 %-ного раствора. (Запишите число с точностью до десятых.)

Задача 10

Найдите, какую массу раствора уксусной кислоты с массовой долей 40 % необходимо добавить к 500 г воды для получения раствора с массовой долей 15 %. (Запишите число с точностью до целых.)

• Задание № 28 ЕГЭ по химии

Задача 1

Получение железа описывается термохимическим уравнением

Fe2O3(тв.)+ 3CO(г)=3CO2(г)+ 2Fe(тв.)-27кДж

Какое количество теплоты необходимо затратить для получения 33,6 г железа? (Запишите число с точностью до десятых.)

Задача 2

В соответствии с термохимическим уравнением реакции

2Cl2O7(г) = 2Cl2(г) + 7O2(г) + 570 кДж

В реакцию вступил оксид хлора (VII)массой 3,66 г. Рассчитайте количество выделенной теплоты. (Запишите число с точностью до десятых.)

Задача 3

Окисление метана описывается термохимическим уравнением

2CH4(г)+ 2O(r)=2CO(r)+ 4H2(г)+ 70 кДж

Какое объем метана необходим для получения 1400кДж тепла? (Запишите число с точностью до целых.)

Задача 4

Теплота образования 1 моль оксида меди(II) из простых веществ равна 154,5 кДж. Какое количество теплоты выделится при взаимодействии с кислородом 512 г меди? (Запишите число с точностью до целых)

Задача 5

Врезультате реакции,  термохимическое уравнение которой

CaO(тв.)+ H2O(ж)=Ca(OH)2(тв.)+ 70 кДж

Выделилось 150 кДж теплоты. Сколько граммов оксида кальция вступило в реакцию? (Запишите число с точностью до целых.)

Задача 6

Какой объем (н.у.) кислорода потребуется для полногосгорания 34 л (н.у.) метана? (Запишите число с точностью до целых)

Задача 7

В результате реакции,термохимическое уравнение которой

NH4NO2(тв.)=N2(г)+ 2H2O(ж) + 316 кДж

выделилось 94,8 кДж теплоты. Сколько граммов нитрита натрия вступило в реакцию? (Запишите число с точностью до десятых.)

Задача 8

Рассчитайте, какой объем (н.у.) углекислого газа может теоретически образоваться при сжигании 5 л (н.у.) угарного газа. (Запишите число с точностью до целых.)

Задача 9

Врезультате реакции,  термохимическое уравнение которой

2SO2(г)+ O2  =2SO3(г)+ 198 кДж,

выделилось 2790 кДж теплоты. Сколько объем (н.у.) оксида серы(IV) вступил в реакцию? (Запишите число с точностью до целых.)

• Задание № 29 ЕГЭ по химии

Задача 1

Какой объем (н.у.) водорода можно получить при взаимодействии 0,25 моль магния с избытком разбавленной серной кислоты? (Запишите число с точностью до десятых.)

Задача 2

Какой объем (н.у.) газа можно получить при взаимодействии 0,3 моль железа с избытком концентрированной соляной кислоты? (Запишите число с точностью до десятых.)

Задача 3

При растворении в воде карбида кальция выделилось 11,2 л (н.у.) газа. Вычислите массу карбида кальция, вступившего в реакцию. (Запишите число с точностью до целых.)

Задача 4

Рассчитайте массу осадка, образующегося при взаимодействии избытка раствора хлорида бария с раствором, содержащим 13,68 г сульфата алюминия. (Запишите число с точностью до cотых)

Задача 5

При обжиге сульфида цинка было получено 0,5 моль оксида цинка. Какой объем (н.у.) кислорода был израсходован в этом процессе? (Запишите с точностью до десятых.)

Задача 6

36г карбида алюминия, содержащего 20 % примесей, обработали избытком воды. Какой объем газа (н.у.) выделится? (Запишите число с точностью до сотых)

Задача 7

Оксид азота(II) объемом 60 л (н.у.) прореагировал с 20 л кислоты (н.у.). Вычислите массу не вступившего в реакцию газа. (Запишите число с точностью до целых.)

Задача 8

При взаимодействии 4 моль сероводорода с сернистым газом былополучено 153,6 г твердого продукта реакции. Какой объем (н.у.) сернистого газа вступил в реакцию?(Запишите число с точностью до сотых)

Задача 9

Какой объем (н.у.) водорода потребуется для полного восстановления 0,2 моль железной окалины? (Запишите число с точностью до сотых.)

Задача 10

Какой объем углекислого газа(н.у.)необходим для полного осаждения кальция из раствора, полученного при растворении 11,2 г оксида кальция в 3 л воды? (Запишите число с точностью до сотых)

3.2. Задания высокого уровня сложности

• Задание 34 ЕГЭ по химии

Задача 1

При электролизе с графитовыми электродами 5 % - ного раствора нитрата меди(II) массой 376 г на катоде выделилось 2,24 л (н.у.) газа. В оставшийся раствор добавили 120 г 20 %-ного раствора едкого натра. Определите концентрации веществ в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Задача 2

Нагрели сульфат аммония массой 13,2 г с 50 мл 26,2 %-ного раствора гидроксида калия (плотностью 1,241 г/мл). Выделившийся газ полностью поглотили 120 г 10%-ного раствора сульфата железа(III). Найдите массовую долю соли в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Задача 3

При растворении магниево-цинкового сплава в бромоводородной кислоте выделяется 11,2 л газа (н.у.). При обработке такого же количества раствором гидроксида калия выделяется 6,72 л (н.у.) газа. Рассчитайте массовую долю цинка в сплаве.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Задача 4

При растворении 69,5 г железного купороса (FeSO4 ∙ 7H2O) в воде был получен раствор с массовой долей соли 9,5 %. В этот раствор добавили смесь калия и оксида калия, содержащую 92,34 % оксида. Смесь растворилась, при этом выделилось 560 мл (н.у.) газа. Найдите массовые доли веществ в конечном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Задача 5

Газ, полученный при сжигании 6,4 г серы, без остатка прореагировал с 138 мл 8 %-ного раствора NaOH(плотностью 1,087 г/мл). Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Задача 6

Смешали 100 мл 30 %-ного раствора хлорной кислоты (плотностью 1,11 г/мл) и 300 мл 20 %-ного раствора гидроксида натрия (плотностью 1,10 г/мл). Сколько миллилитров воды следует добавить к полученной смеси. Чтобы массовая доля соли в ней составила 5 %? Какую среду имеет полученный раствор?

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Задача 7

Коэффициент растворимости хлорида меди(II) при 100°С=110г/100 г воды, при 20°С– 72,7 г. 420 г насыщенного при 100°Сраствора соли охладили до 20°Си выделившийся осадок кристаллогидрата СиСl2∙2H2О отделили. К оставшемуся раствору добавили 200 г 10 %-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю веществ в полученном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Задача 8

Электролиз 470 г 5 %-ного раствора нитрата меди(II) прекратили после того, как масса раствора уменьшилась на 8 г. Из полученного раствора отобрали порцию массой 92,4 г. Вычислите массу 8 %-ного раствора едкого натра, необходимого для полного осаждения меди из отобранной порции раствора и ее нейтрализации.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Задача 9

Медный купорос (CuSO4∙5H2O) массой 20 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20 %. К этому раствору добавили 7,84 г железа и после завершения реакции еще 200 г 11 %-ного раствора сульфида калия. Определите массовую долю сульфида калия в конечном растворе.

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Задача 10

Определите массовые доли (в процентах) сульфидов железа(II) и цинка в смеси, если при обработке 28,2 г этой смеси избытком раствора серной кислоты выделяется газ, который полностью осаждает медь из 405 г 10 %-ного раствора хлорида меди(II).

В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

• Задание № 35 ЕГЭ по химии

Задача 1

При сжигании 4,35 г органического вещества выделилось 4,48 л (н.у.) углекислого газа и 3,15 г воды. В ходе исследования химических свойств этого вещества установлено, что при его взаимодействии с водным раствором гидроксида натрия образуется два органических вещества, причем число атомов углерода в одном из них в два раза больше, чем во втором.

На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. напишите уравнение реакции этого вещества с гидроксидом натрия (используйте структурные формулы органических веществ).

Задача 2

Вещество, которое содержит 61,54 % кислорода, 34,62% углерода и 3,84 % водорода по массе, было получено при взаимодействии углеводорода состава С5Н8 с раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты.

На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. напишите уравнение получения этого вещества при взаимодействии углеводорода состава С5Н8 с раствором перманганата калия в присутствии серной кислоты  (используйте структурные формулы органических веществ).

Задача 3

В результате сплавления органического вещества с гидроксидом калия был получен углеводород, 1,17 г паров которого занимают объем 336 мл (н.у.). Известно, что исходное вещество относится к классу солей. В этом соединении число атомов кислорода равно числу атомов водорода.

На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. напишите уравнение реакции сплавления исходного органического вещества с гидроксидом калия (используйте структурные формулы органических веществ).

Задача 4

При этерификации органического вещества массой 15 г образовался этиловый эфир массой 20,6 г. При исследовании свойств этого вещества было установлено, что оно представляет собой бесцветные кристаллы, растворимые в воде, и может реагировать с кислотами и щелочами с образованием кристаллических солей, а также взаимодействует со спиртами.

На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. напишите уравнение реакции этого  вещества с соляной кислотой (используйте структурные формулы органических веществ).

Задача 5

При сжигании образца пептида массой 4 г получили 3,36 л (н.у.) углекислого газа, 2,7 г воды и 560 мл (н.у.) азота. Известно, что это вещество образует соль при взаимодействии с кислотами, а при взаимодействии с водным раствором щелочи образуется только одна соль.

На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. напишите уравнение реакции взаимодействия этого  вещества с водным раствором едкого натра (используйте структурные формулы органических веществ).

Задача 6

При сжигании 4,76 г органического вещества выделилось 6, 272 л (н.у.) углекислого газа и 2,52 г воды. Данное вещество подверглось гидролизу в присутствии гидроксида калия с образованием двух солей.

На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. напишите уравнение реакции этого  вещества с раствором едкого кали (используйте структурные формулы органических веществ).

Задача 7

При сгорании 1,8 г органического вещества, не содержащего кислорода, получили углекислый газ, 2,52 г воды и 448 мл (н.у.) азота. Известно, что вещество не может быть получено восстановлением соответствующего нитросоединения, но вступает в реакцию с хлорэтаном.

 На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. напишите уравнение реакции данного  вещества с хлорэтаном (используйте структурные формулы органических веществ).

Задача 8

При сгорании 32,75 г органического вещества А получили 33,6 л углекислого газа (н.у.). 2,8 л азота (н.у.) и 29,25 г воды. Известно, что вещество А можно получить при взаимодействии природного вещества Б со спиртом, а при его нагревании с соляной кислотой образуется соединение состава C3H8NO2Clи вторичный спирт.

На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. напишите уравнение реакции гидролиза исходного  вещества в присутствии соляной кислоты (используйте структурные формулы органических веществ)

Задача 9

Плотность паров органического вещества по водороду равна 58. В ходе исследования химических свойств вещества установлено, что при его взаимодействии с водой образуется органическая кислота, имеющая разветвленное строение, и одноатомный спирт, который содержит 34,79 % кислорода и 13,04% водорода.

На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. напишите уравнение реакции взаимодействия спирта с кислотой (используйте структурные формулы органических веществ).

Задача 10

При сгорании 16,2 г органического вещества нециклического строения получили 26,88 л (н.у.) углекислого газа и 16,2 г воды. Известно, что1 моль этого органического вещества в присутствии катализатора присоединяет только 1 моль воды и что данное вещество не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра.

На основании данных условия задания:

1. проведите необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин) и установите молекулярную формулу исходного органического вещества;
2. составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле;
3. напишите уравнение реакции гидратации органического вещества (используйте структурные формулы органических веществ).

Решения:

Задание 27

Задача 1Ответ: 20,8

Задача 2Ответ: 35,6

Задача 3Ответ: 6

Задача 4Ответ: 12,5

Задача 5Ответ:14,8

Задача 6Ответ:21,91

Задача 7Ответ:40,35

Задача 8Ответ:39

Задача 9Ответ: 5,7

Задача 10Ответ:300

Задание 28

Задача 1Ответ: 8,1

Задача 2Ответ: 5,7

Задача 3Ответ: 896

Задача 4Ответ: 1236

Задача 5Ответ: 120

Задача 6Ответ: 68

Задача 7Ответ: 19,2

Задача 8Ответ: 5

Задача 9Ответ: 672

Задание 29

Задача 1Ответ: 5,6

Задача 2Ответ: 6,7

Задача 3Ответ: 32

Задача 4Ответ: 27,96

Задача 5Ответ:16,8

Задача 6Ответ:13,44

Задача 7Ответ:27

Задача 8Ответ: 35,84

Задача 9Ответ: 17,92

Задача 10Ответ:4,48

Задание №34

Задача 1

1. Уравнения реакций:

2Cu(NО3)2 + 2Н2О = 2Cu↓+ О2↑ + 4HNО3(1)

2Н2О = 2Н2↑ + О2↑(2)

HNО3 + NaOH =NaNО3 + Н2О (3)

2. Находим количество вещества реагентов:

а)        m(Cu(NО3)2)чист. = 0,05∙376 = 18,8 г
M(Cu(NO3)2) = 188 г/моль; n(Cu(NО3)2) = 18,8/188 = 0,1 моль

б)        n (Н2) = 2,24/22,4 = 0,1 моль

М(Н2) = 2 г/моль; m (Н2) = 0,1∙2 = 0,2 г

в)        m(NaOH)чист.= 0,2 ∙ 120 = 24 г

M(NaOH) = 40 г/моль; n(NaOH) = 24/40 = 0,6 моль

3)        По уравнению (1):

а)        n(Cu) = n(Cu(N03)2) = 0,1 моль

M(Cu) = 64 г/моль; m(Cu) = 0,1 ∙64 = 6,4 г

б)        n(O2) = 0,5n(Cu(NO3)2) = 0,5∙0,1 =0,05 моль
М(О2) = 32 г/моль; m (О2) = 0,05∙32 = 1,6 г

в)        n(HN03) = 2n(Cu(NО3)2) =2∙0,1 = 0,2 моль
M(HN03) = 63 г/моль; m(НNО3) = 0,2∙63 = 12,6 г

4)        По уравнению (2):

n(О2) = 0,5n(Н2) = 0,05∙0,1 = 0,05 моль

М(О2) = 32 г/моль; m (О2) = 0,05∙32 = 1,6 г

5)        По уравнению (3):

а) имеется NaOH — 0,6 моль

прореагирует NaOH — 0,2 моль

останется NaOH — (0,6 — 0,2) = 0,4 моль

m(NaOH)избыток=0,4∙40= 16 г

б) n(NaNО3) = n(HNО3) = 0,2 моль

M(NaN03) = 85 г/моль; m(NaN03) = 0,2∙85 = 17 г

6) mp-pa = 376 - 6,4 - 1,6 - 0,2 - 1,6 + 120 = 486,2 г

ω(NaNО3) = 17/486,2≈0,035, или 3,5%

ω(NaOH) = 16/486,2≈0,0329, или 3,29%

ω(Н2О) = 100 - 3,5 - 3,29 = 93,21 %

Задача 2

1. Уравнения реакций:

(NH4)2SО4 + 2KOH = К2SO4 + 2NH3↑ + 2H20 (1)

Fe2(S04)3 + 6NH3 + 6H2О = 2Fe(OH)3↓+ 3(NH4)2SО4 (2)

2)        Количество реагирующих веществ:

а)        M((NH4)2S04) = 132 г/моль; n((NH4)2S04) = 13,2/132 = 0,1 моль

б)        mp.pa(KOH) = 1,241 ∙ 50 = 62,05 г
m (КОН)чист. = 0,262∙62,05 ≈16,26 г

М(КОН) = 56 г/моль; n(КОН) = 16,26/56 ≈0,29 моль

в)        m(Fe2(SO4)3)чист.=0,l∙120=12 г

M(Fe2(SО4)3) = 400 г/моль; n(Fe2(SО4)3) = 12/400 = 0,03 моль

г)        n (Н2О) = (120 - 12)/18 = 6 моль (в избытке)

3)        По уравнению (1):

КОН — в избытке в количестве (0,29 — 0,1 ∙2) = 0,09 моль

n(NH3) = 2n((NH4)2SО4) = 2∙0,1 = 0,2 моль; m(NH3) = 0,2∙17 = 3,4 г

4)        По уравнению (2):

NH3 — в избытке в количестве (0,2 - 0,03 ∙6/1) = 0,02 моль

n((NH4)2SО4) = 3n(Fe2(SО4)3) = 3∙0,03 = 0,09 моль

M((NH4)2SО4) = 132 г/моль; m((NH4)2SО4) = 0,09∙132 = 11,88 г

5)        По уравнению (2):

n(Fe(OH)3) = 2n(Fe2(S04)3) = 2 ∙0,03 = 0,06 моль

M(Fe(OH)3) = 107 г/моль; m(Fe(OH)3) = 0,06∙107 = 6,42 г

6) ω((NH4)2SО4) = m((NH4)2SО4)/mp.pa((NH4)2SО4)

mp-ра((NH4)2SО4) = 120 + 3,4 -6,42 = 116,98 г

ω((NH4)2SО4) =11,88/116,98 ≈ 0,1016, или 10,16

Задача 3

1)        Уравнения реакций:

Mg + 2HBr = MgBr2 + H2↑ (1)

Zn + 2HBr = ZnBr2 + H2↑ (2)

Mg + KOH≠ (3)

Zn + 2KOH + 2H20 = K2[Zn(OH)4] + H2 ↑ (4)

2)        Рассчитываем количество вещества водорода:

n (H2)по ур-ям(1)+(2)=11,2/22,4 = 0,5 моль

n (H2)по ур-ям (3)+(4)=6,72/22,4 = 0,3 моль

3)        Пусть в смеси (сплаве) х моль Mg и у моль Zn, тогда:
а) по уравнениям (1) и (2):

n (H2)Мg =х моль

n (H2)Zn =у моль

х + у = 0,5

б) по уравнениям (3) и (4):

n (Н2)Мg = 0моль

n(Н2)Zn = yмоль

0+у = 0,3

4)        Составляем и решаем систему уравнений:

x+ y = 0,5   x = 0,2;  m(Mg) = 0,2∙24 = 4,8 г
0+у = 0,3    у = 0,3;   m(Zn) = 0,3∙65= 19,5 г

5)        Рассчитываем массовую долю цинка в смеси:
ω(Zn) = 19,5/(4,8 + 19,5) = 19,5/24,3 ≈ 0,8025, или 80,25%

Задача 4

1) Уравнения реакций:

FeSО4∙ 7H2О = Fe + 7H2О (1)

2K + 2H2О = 2K0H + H2↑ (2)

K2O + H2О = 2K0H (3)

FeSО4 + 2KOH = Fe(OH)2 + K2SО4 (4)

2)        Количество реагирующих веществ:

а)        M(FeS04∙7H2О) = 278 г/моль; n(FeSО4∙7Н2О) = 69,5/278= 0,25 моль

б)        n (Н2) = 0,56/22,4 = 0,025 моль; m (Н2) = 0,025 ∙ 2 = 0,05 г

3)        По уравнению (1):

n(FeS04) = n(FeS04∙7H20) = 0,25 моль

M(FeS04) = 152 г/моль; m(FeS04) = 0,25∙152 = 38 г

mp.pa(FeS04) = 38/0,095 = 400 г

4)        По уравнению (2):

а)        n (К) = 2n (Н2) = 2∙0,025 = 0,05 моль

М(К) = 39 г/моль; n (К) = 0,05 моль; m (К) = 1,95 г

ω=mв-ва/mсмеси; mсмеси=mв-ва/ω

mсмеси(К + К2О) = 1,95/(1 - 0,9234) = 1,95/0,0766 = 25,46 г

б)        m (К2О) = 25,46 - 1,95 = 23,51 г

М(К2О) = 94 г/моль; n (К2О) = 23,51 /94 = 0,25 моль

в)        n (КОН)(2) = n (К) = 0,05 моль

5)        По уравнению (3):

а)        n (КОН)(3) = 2n (К2О) = 2∙ 0,25 = 0,5 моль

б)        n (КОН)обшее = 0,05 + 0,5 = 0,55 моль

6)        По уравнению (4):

а)        имеется КОН — 0,55 моль
прореагирует КОН — 0,5 моль
останется КОН - (0,55 - 0,5) = 0,05 моль
М(КОН) = 56 г/моль; m (КОН)останется = 0,05 ∙ 56 = 2,8 г

б)        n(Fe(OH)2) = n(FeS04) = 0,25 моль

M(Fe(OH)2) = 90 г/моль; m(Fe(OH)2) = 0,25∙ 90 = 22,5 г

в)        n(K2S04) = n(FeS04) = 0,25 моль

M(K2S04)= 174 г/моль; m(K2S04) = 0,25 ∙174 = 43,5 г

7) a) mр-ра   = 400 + 25,46 - 0,05 - 22,5 = 402,91 г

б)        ω (КОН) = 2,8/402,91 ≈ 0,0069, или 0,69%

в)        ω(K2S04) = 43,5/402,91≈ 0,1080, или 10,8 %

г)        ω (Н20) = 100 - (0,69 + 10,8) = 88,51 %

Задача 5

1)        Уравненияреакций:
S + О2 = SО2(1)

2NaOH(изб) + SО2 = Na2SО3 + H2О (2)

и если SO2 в избытке, то

SО2 + Н2О + Na2SО3 = 2NaHSО3 (3)

2)        Количество вещества S и NaOH:

а)        M(S) = 32 г/моль; n(S) = 6,4/32= 0,2 моль

б)        mр-ра(NaOH) = 138∙1,087 = 150 г
mр-ра(NaOH) = 0,08∙150 = 12 г

М(NaOH) = 40 г/моль; n(NaOH)=12/40=0,3 моль

3. По уравнению (1):

n(SО2) = n(S) = 0,2 моль

M(SО2) = 64 г/моль; m(SО2) = 0,2 ∙ 64 = 12,8 г

4. По уравнению (2):

имеется S02 — 0,2 моль

прореагирует S02 — 0,15 моль

избытокSO, — (0,2 - 0,15) = 0,05 моль

n(Na2S03) = 0,5n(NaOH) = 0,5 ∙ 0,3 = 0,15 моль

5. По уравнению (3):

имеется Na,SО3 — 0,15 моль

прореагирует Na2SО3 — 0,05 моль

избытокNa2SО3 = (0,15 - 0,05) = 0,1 моль

M(Na2SО3) = 126 г/моль; m(Na2SO3) = 0,1 ∙ 126 = 12,6 г

n(NaHSО3) = 2n(SО2) = 2 ∙ 0,05 = 0,1 моль

M(NaHSО3) = 104 г/моль; m(NaHSO3) = 0,1 ∙ 104 = 10,4 г

6. Массовые доли веществ в растворе:

а)        mpра = mр-ра (NaOH) + m(S02) = 150 + 12,8 = 162,8 г

б)        ω(Na2S03) = 12,6/162,8 = 0,0774, или 7,74%

в)        ω (NaHS03) = 10,4/162,8 = 0,0639, или 6,39%

г)        ω(Н20) = 100 - (7,74 + 6,39) = 85,87%

Задача 6

1)        Уравнение реакции:

НСlО4 + NaOH = NaClО4 + Н2О (1)

2)        Формула для расчёта массовой доли NaClO4 :

ω(NaClO4)= (2)

3) Количество реагирующих веществ:

n=mв-ва/Мв-ва; ω=mв-ва/mр-ра; ρ=m/V

1. mp.pa(NaOH) = 1,1∙300 = 330 г

m(NaOH)чист. = 0,2 ∙330 = 66 г

M(NaOH) = 40 г/моль; n(NaOH) = 66/40 = 1,65 моль

б) mр-ра(НСlO4) = 1,11 ∙100 = 111 г

m (НСlO4)чист. =0,3∙111 = 33,3 г

М(НСlO4)= 100,5 г/моль; n (НСlO4) = 33,5/100,5 ≈0,33 моль

4)        По уравнению реакции:

а)        имеется NaOH — 1,65 моль

прореагирует NaOH — 0,33 моль

избыток NaOH — (1,65 - 0,33) = 1,32 моль, среда щелочная;

б)        n(NaClO4) = n (НСlO4) = 0,33 моль

M(NaClO4) = 122,5 г/моль

m(NaClO4) = 0,33 ∙122,5 = 40,425 г

5)        Рассчитываем массу и объём воды:

а)        по формуле (2)

0,05 = 40,425/(111 + 330+ х)

х ≈ 367,5г(Н2О)

б)        V(Н2О) = m/ρ = 367,5/1 = 367,5 мл

Задача 7

1) Уравнение реакций:

СuСl2 +2H2O= СuСl2∙2H2O (1)

СuСl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↑ + 2KCl (2)

2)Находим количество вещества и массу хлорида меди (II) и воды в исходном растворе (при 100◦С):

Пусть m(СuСl2)=xмоль, тогда справедливо соотношение

 = =

x=220 г СuСl2; m(H2O) = 420-220 =200 г

М (СuСl2)=135 г/моль; n(СuСl2)100=220/135=1,63 моль

3)Находим количество вещества хлорида меди(II) после кристаллизации кристаллогидрата (при 20◦ С).

Пусть выделилось х моль СuСl2, тогда справедливо соотношение

m(СuСl2)выделился=135х г; m(Н2О) = 2∙18х=36х г

==

 х≈0,69 моль СuСl2

m(СuСl2)выделился =0,69∙135 = 93,15 г

m (Н2О) = 0,69∙ 36 = 24,84 г

4) По уравнению (2):

а)        m(NaOH)чист. = 0,1∙200 = 20 г
M(NaOH)= 40 г/моль; n(NaOH) = 20/40 = 0,5 моль

б)        имеется СuСl2 — 0,94 моль
прореагирует СuСl2 — 0,25 моль
останется СuСl2 - (0,94 - 0,25) = 0,69 моль
m(СuСl2)= 0,69∙135 = 93,15 г

в)        n(Cu(OH)2) = 0,5n(NaOH) = 0,5 ∙ 0,5 = 0,25 моль
M(Cu(OH)2) = 98 г/моль; m(Cu(OH)2) = 0,25∙98 = 24,5 г

г)        n(NaCl) = n(NaOH) = 0,5 моль
M(NaCl) = 58,5 г/моль; m(NaCl) = 0,5∙58,5 = 29,25 г

5) mр.ра = 420 - 93,15 - 24,84 + 200 - 24,5 = 477,51 г

ω (СuСl2) = 93,15/477,51 ≈ 0,1951, или 19,51 %

ω (NaCl) = 29,25/477,51 ≈ 0,0613, или 6,13 %

ω (Н2О) = 100 - 19,51 - 6,13 = 74,36%

Задача 8

1) Уравнения реакций:

2Cu(NО3)2 + 2H2О = 2Cu↓+ О2↑ + 4HNО3 (1)

Cu(NО3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaN03 (2)

HNО3 + NaOH = NaNО3 + H2О (3)

Масса раствора уменьшилась за счёт выделения кислорода и образования осадка меди.

2)        Количество вещества реагентов:
m(Cu(NО3)2)4чист. = 0,05∙470 = 23,5 г

M(Cu(NО3)2) = 188 г/моль; n(Cu(NО3)2) = 23,5/188 = 0,125 моль

3)        По уравнению (1).

Пусть прореагировало х моль Cu(NО3)2, тогда

а)        n(Cu) = n(Cu(NО3)2) = х моль
М(Сu) = 64 г/моль; m(Cu) = 64х г

б)        n(О2) = 0,5n(Cu(NO3)2) = 0,5х моль
М(О2) = 32 г/моль; m (О2) = 0,5х-∙32 = 16х г

в)        64х + 16х=8
х = 0,1

г)        n(Cu(N03)2)осталось = 0,125 - 0,1 = 0,025 моль

д)        n(HN03)образовалось = 2n(Cu(NO3)2) = 2∙0,1 = 0,2 моль

4)        Рассчитываем количество вещества нитрата меди и азотной кислоты
в отобранной порции раствора.

а)        mр-ра после электролиза = 470 — 8 = 462 г

б)        так как концентрация вещества в растворе и в его части одинаковая,
то количество вещества нитрата меди можно найти с помощью пропорции:

462/0,025 = 92,4/n(Cu(NО3)2)

n(Cu(NО3)2) =0,025∙92,4/462 = 0,005 моль

в)        находим количество вещества азотной кислоты с помощью про-
порции:

462/0,2 = 92,4/n(HNО3)

n(HNО3) = 0,2∙92,4/462 = 0,04 моль

5)        По уравнению (2):

n(NaOH) = 2n(Cu(NО3)2) = 2∙0,005 = 0,01 моль

6)        По уравнению (3):

n(NaOH) = n(HNО3) = 0,04 моль

7)        n(NaOH)по ур.(2)+(3) = 0,01 + 0,04 = 0,05 моль
M(NaOH) = 40 г/моль; m(NaOH) = 0,05∙40 = 2 г
mp-pa(NaOH) = 2/0,08 = 25r

 Задача 9

1)        Уравнения реакций:
CuSО4∙5H2О = CuSО4 + 5Н2О (1)
CuSО4 + Fe = Cu↓ + FeS04 (2)
FeS04 + K2S = FeS↓ + K2SO4 (3)

и если CuS04 находится в избытке, то

CuS04 + K2S = CuS↓+ K2S04 (4)

2) Находим количество вещества CuS04 и массу полученного раствора сульфата меди(II):

а) M(CuS04∙5H20) = 250 г/моль; n(CuSО4∙ 5H20) = 20/250 = 0,08 моль

б) По уравнению (1):

n(CuSО4) = n(CuSО4∙5H2О) = 0,08 моль

M(CuSО4) = 160 г/моль; m(CuSО4) = 0,08∙160 = 12,8 г

mр-ра  = mв-ва/ω; mр-ра= 12,8/0,2 = 64 г

3)        По уравнению (2):

а)        M(Fe) = 56 г/моль; m(Fe) = 7,84/56 = 0,14 моль

б)        имеется железа — 0,14 моль
прореагирует железа — 0,08 моль

останется железа — (0,14 — 0,08) = 0,06 моль (избыток), по уравнению (4) реакция не протекает

m(Fe)прореаг. = 0,08∙56 = 4,48r

в)        n(FeS04) = n(CuS04) = 0,08 моль

г)        n(Cu) = n(CuS04) = 0,08 моль
m(Cu) = 0,08∙64 = 5,12 г

4)По уравнению (3):

а) m(К2S)чист. = 0,11∙200 = 22 г

М(K2S) = 110 г/моль; n(К2S) = 22/110 = 0,2 моль

б) имеется К2S = 0,2 моль

прореагирует К2S = 0,08 моль

останется K2S = 0,2 - 0,08 = 0,12 моль

m(К2S)избыток=0,12∙ 110= 13,2 г

в) n(FeS) = n(FeS04) = 0,08 моль

M(FeS) = 88 г/моль; m(FeS) = 0,08∙ 88 = 7,04 г

5) Вычисляем массовую долю К2S в полученном растворе:

m р-ра =mр-ра(СuSO4)+ mр-ра(К2S)+m(Fe)прореаг.-m(Cu) - m(FeS)

m р-ра =64+ 200+ 4,48-5,12-7,04 = 256,32 r

б) ω = mв-ва/mp-pa = 13,2/256,32 = 0,0515, или 5,15%

Задача 10

1)        Уравненияреакций:

FeS + H2S04 = FeS04 + H2S↑ (l)

ZnS + H2S04 = ZnS04 + H2S↑ (2)

CuCl2 + H2S = CuS↓+ 2HC1 (3)

2)        Количество вещества хлорида меди(II):
m (СuСl2)чист = 0,1 ∙405 = 40,5 г

М(СuСl2) =135 г/моль; n(CuCl2) = 40,5/135 = 0,3 моль

3)        Пусть в смеси n(FeS) = х моль, n(ZnS) = у моль, тогда

а)        M(FeS) = 88 г/моль; m(FeS) = 88x г
M(ZnS) = 97 г/моль; m(ZnS) = 97у г
m (смеси FeS + ZnS) = 88x + 97у = 28,2 г

б)        по уравнению (1):
n (Н2S) = n (FеS)=xмоль

в)        по уравнению (2):
n(H2S) = n(ZnS) = yмоль

4. По уравнению (3):

n(H2S) = n(CuS) = 0,3 моль

х + у=0,3

5. Составляем и решаем систему уравнений:

88x + 97y=28,2 x = 0,1 моль FeS;    m(FeS) = 0,1∙88 = 8,8 г

х + у=0,3        у = 0,2 моль ZnS;   m(ZnS) = 0,2∙97 = 19,4 г

б)        ω (FeS) = 8,8/(8,8 + 19,4) = 8,8/28,2 ≈ 0,3121, или 31,21 %
ω (ZnS) = 100 - 31,21 = 68,79%

Задание 35

Задача №1

1. Находим количественный состав образца:

Формула вещества — СхНу0z.

а)        n (СО2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль

n (С) = 0,2 моль, m (С) = 0,2 ∙ 12 = 2,4 г

б)        n (Н2О) = 3,15/18 = 0,175 моль

n(Н) = 2п(Н2О) = 2 ∙ 0,175 = 0,35 моль, m (Н) = 0,35∙1 = 0,35 г

в)        m (О) = 4,35 - 2,4 - 0,35 = 1,6 г

m (0)= 1,6/16 = 0,1 моль

2)        Определяем молекулярную формулу вещества:

x:y:z= n (С): n (Н): n (О) = 0,2:0,35:0,1= 2: 3,5: 1 =4:7:2 = 8: 14: 4

Молекулярная формула — C8H14О4.

3)        Структурная формула вещества:

                 O                                O

                   \\                              //

                     С – СН2 - СН2 – С

                   ∕                                \

СН3СН2О                                   ОСН2СН3

4. Уравнение реакции вещества с раствором гидроксида натрия:

                 O                                O

                   \\                              //

                     С – СН2 - СН2 – С                      +2NaOH(водн.р-р)→

                   ∕                                \

СН3 СН2О                                   О СН2 СН3

                                O                                    O

                                   \\                              //

→ 2СН3СН2ОН +            С – СН2 - СН2 – С

                                    ∕                              \

                 СН3 СН2О                                  О СН2 СН3

Задача № 2

Формула вещества — СхНу0z.

1) Находим количественный состав вещества:

Пусть тв-ва= 100 г, тогда:

а)m(С)=34,62 г, n(С)=34,62/12 ≈2,89 моль

б)m(Н)=3,84 г, n(Н)=3,84/1 ≈ 3,84 моль

а)m(О)=61,54 г, n(О)=61,54/16 ≈3,85 моль

2)Находим молекулярную формулу вещества:

x:у:z= n(С):n(Н):n(О)=2,89:3,84:3,85=1:1,33:1,33 =3:4:4

Молекулярная формула  -С3Н4О4

3)Структурная формула:

О                      О

  \\                   //

    С – СН2 – С

   /                    \

        НО                    ОН

4)Уравнение реакции окисления углеводорода:

СН2=СН-СН2-СН=СН2 + 4KMnО4 + 6H2S04 →2 К2S04+ 4MnS04+8Н20+2С02+

    О                      О

      \\                   //

 +   С – СН2 – С

      /                  \

   НО                 ОН

Задача №3

1)Находим молярную массу углеводорода:

 n = Vr/VM = 0,336/22,4 = 0,015 моль

М(СxHy) = mв-ва/n = 1,17/0,015 = 78 г/моль

2)        Находим молекулярную формулу углеводорода:

 12х + у=78

если х = 6, у = 6

Формула углеводорода — С6H6, молекулярная формула исходного вещества С8Н4О4К2

3)        Составляем структурную формулу соли:

 О                                    О

     \\                                //

       С -                     -  С

      /                                \

КО                                  ОК

4)        Уравнение реакции:

КООС-С6Н4-СООК + 2КОН→ 2К2СО3 + С6Н6

Задача № 4

1) Находим количественный состав вещества. На основании известных свойств допустим, что вещество является аминокислотой, т.е. имеет формулу NH2-CnH2n-COOH:

NH2-CH2n-COOH + СН3СН2ОН→NH2-CnH2n-COOC2H5+ Н2О

M(NH2-CnH2n-COOH) = (61 + 14n) г/моль

n(NH2-CnH2n-COOH) = 15/(61 + 14 n) моль

M(NH2- CnH2n -COOC2H5)= (89 + 14 n) г/моль

n(NH2-CnH2n-COOC2H5)= 20,6/(89 + 14п) моль

2)        Определяем молекулярную формулу вещества:
По уравнению реакции:

n(NH2-CnH2n -СООН) = n(NH2-CnH2n -COOC2H5)

15/(61 + 14n) = 20,6/(89 + 14n) n = 1

Молекулярная формула вещества C2H5NO2.

3. Структурная формула вещества:

NH2-CH2-COOH

4)        Составляем уравнение реакции вещества с соляной кислотой:

NH2-CH2-COOH + НС1 → Cl-[NH3-CH2-COOH]

Задача № 5

Пусть формула вещества — СхНуNzOw, тогда:

1. m(C) = n (СО2) = Vr/VM = 3,36/22,4 = 0,15 моль

m (С) = 0,15 ∙12= 1,8 г

n(Н) = 2n (Н2O) = mв-ва/Мв-ва = 2 ∙2,7/18 = 0,3 моль

n (Н) = 0,3 ∙1 =0,3 г

n(N) = 2n(N2) = Vr/VM= 2 ∙0,560/22,4 = 0,05 моль

m(N) = 0,05 ∙ 14 = 0,7 г

m (О) = 4 - (1,8 + 0,3 + 0,7) = 1,2 г

n (О) = m в-ва/Мв-ва = 1,2/16 = 0,075 моль

2)х : у : z : w= n(C) : n(H) : n(N) : n(O) = 0,15 : 0,30 : 0,05 : 0,075 =

= 3:6: 1 : 1,5 = 6: 12:2:3

Вычисленная формула — C6H12N203.

2. Формула вещества:

                      О

                     //

Н2N – СН -С                      O

            |      \                     //

           СН3   NH – CH - C

                                 |         \

                                 СН3        OH

Задача № 6

Формула вещества  - СхНуОz

Так как вещество подвергается гидролизу с образованием двух солей, то оно может быть или сложным эфиром фенола, или ангигидридом кислоты. Следовательно, в составе молекулы вещества должно быть не менее двух атомов кислорода.

М(С) = 12 г/моль, М(Н) = 1 г/моль, М(О) = 16 г/моль,

М(СО2) = 44 г/моль, М(Н2О) = 18 г/моль

1) Количественный состав образца:

n (С) = n (С02) = 6,272/22,4 = 0,28 моль; m(С) = 0,28∙ 12 = 3,36 г

n (Н) = 2n (Н20) = 2 ∙ 2,52/18 = 0,28 моль; m (Н) = 0,28 ∙ 1 = 0,28 г

m (О) = 4,76 - 3,36 - 0,28 = 1,12 г; n (О) = 1,12/16 = 0,07 моль

1. Вычисленная формула:
   х:у:z= n(С): n (Н): n (О) = 0,56 : 0,56 :0,14 = (делим на 0,14)

= 4   : 4 :   1 = (умножаем на 2)

= 8   : 8   :  2

Вычисленная формула — C8H8О2.

3)        Вещество может быть фениловым эфиром уксусной кислоты или
одним из сложных эфиров крезола и муравьиной кислоты (3 изомера).

                    О

                   //

       Н3С – С

                   \

                    О -

4)Уравнение гидролиза

               О                                                                                      О

              //                                                                                      //

 Н3С – С                    + 2КОН→  Н2О+               - ОК+  Н3С - С                                                                              

              \                                                                                        \

               О -                                                                                    ОК

Задача № 7

Формула вещества — СхНуОz.

1)        Количественный состав образца:

М(С) = 12 г/моль, М(Н) = 1 г/моль, M(N) = 14 г/моль, М(Н2О) = = 18 г/моль

n(Н) = 2n (Н2O) = 2∙2,52/18 = 0,28 моль; m(Н) = 0,28 ∙ 1 = 0,28 г

n(N) = 2n(N2) = 2∙ 0,448/22,4 = 0,04 моль; m(N) = 0,04∙ 14 = 0,56 г

m С) = 1,8 - 0,28 - 0,56 = 0,96 г; n(С) = 0,96/12 = 0,08 моль

2)        Вычисленная формула:

x:y:z= n(C): n(H): n(N) = 0,08 : 0,28 : 0,04 = 2 : 7 : 1

Вычисленная формула — C2H7N.

3. Структурная формула: CH3-NH-CH3
4. Уравнение реакции:

CH3-NH-CH3 + С2Н5С1 →[(CH3)2NH(C2H5)]+C1-

Задача № 8

Пусть формула вещества — СхНуNzOw, тогда:

1) m(C) = n(CO2) = 33,6/22,4 = 1,5 моль

m(C)= 1,5 ∙12 = 18 г

n(H) = 2n(H20) = 2 ∙ 29,25/18 = 3,25 моль

m(H) = 3,25∙1 =3,25 г

n(N) = 2n(N2) = 2 ∙ 2,8/22,4 = 0,25 моль

m(N) = 0,25∙14 = 3,5 г

m(O) = 32,75 - (18 + 3,25 + 3,5) = 8 г

n (О) = 8/16 = 0,5моль

2)x:y:z:w = n(C):n(H):n(N):n(0)= 1,5:3,25:0,25:0,5 = 6: 13 : 1 : 2

Вычисленная формула — C6H13NO2.

3) Формула вещества:

                  O

                 //

H2N-CH-C

         |         \

        СН3     О-СН-СНз

                     |

                    CH3

4)                O

                  //

H2N-CH-C                       +HCl + H2O →

          |       \

          СН3   О-СН-СНз

                          |

                         CH3

                                                                                                   O

                                                              //

→ СН3 – CH – CH3 +ClH3N – CH – C

                 |                                 |          \

                 OH                            СН3       OH

Задача № 9

1) Определяем молекулярную формулу спирта.

Общая формула одноатомного спирта — СхНуОz.

а) ω (С) + ω (Н) + ω (О) = 100%

ω (С) = 100 - 34,79 - 13,04 = 52,17 %

б)x:y.z = 52,17/12: 13,4/1 : 34,79/16 = 4,35 : 13,4:2,17 = 2:6: 1

Вычисленная формула — С2Н60.

СН3СН2ОН — этанол (этиловый спирт).

2) Определяем молекулярную формулу продукта взаимодействия спирта с кислотой (сложного эфира):

Формула сложного эфира — СхНуСООС2Н5.

Мист.(СхНуСООС2Н5) = D(пo Н2)∙М(Н2) = 58∙2 = 116 г/моль

М(СхНу)= 116- 12- 16∙2- 12∙2-5 = 43 г/моль

12х +у  = 43; х = 3, у= 7

Формула остатка кислоты — С3Н7.

Молекулярная формула вещества — С3Н7СООС2Н5 (С6Н1202).

3)        Структурная формула вещества:

                        О

                      //

СН3– СН - С

           |          \

          СН3           О-СН2-СН3

4)        Уравнение реакции образования сложного эфира при взаимодействии кислоты со спиртом:

                        О                                               O

                      //                                               //

СН3– СН – С     + C2H5OH↔ СН3– СН – С             +H2O

           |           \                                    |         \

           СН3         ОH                              CH3       OC2H5

Задача 10

1)        Находим количественный состав образца:
Формула вещества — СхНу0z.

а)n(С) = n(СО2) = 26,88/22,4 = 1,2 моль
m(С)= 1,2 ∙ 12 = 14,4 г

б)n (Н) = 2n(Н20) = 2∙ 16,2/18 = 1,8 моль
m(Н)= 1,8∙ 1 = 1,8 г

в)m (О) = 16,2 - 14,4 - 1,8 = 0 г, кислорода в веществе нет
n(О) = 0 моль

2. Определяем молекулярную формулу вещества:

х:у=n (С):n (Н)= 1,2: 1,8 = 2:3 = 4:6

Вычисленная формула — С4Н6.

3. Составляем структурную формулу вещества:

СН3– С=С-СН3 - бутин-2.

4)Уравнение реакции гидратации:

СН3 – С = С - СН3 + Н2О → СН3 – СН2 – СО - СН3 (бутанон)