Учебно-методическое пособие для студентов I и 2 курса обучения по всем специальностям. Практикум по химии
методическая разработка по химии

 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«КОЛЛЕДЖ «ЗВЁЗДНЫЙ»

                     Практикум по химии

Учебно-методическое пособие  для студентов I и 2курса

 обучения   по  всем специальностям.

Преподаватель химии высшей категории

Н.Б. Скворцова

Санкт-Петербург

2019

В учебно-методическом пособии приведены задания и вопросы по всем разделам курса химии. Задания и вопросы сгруппированы по модулям. Пособие предназначено для студентов 1 и 2 курса и может использоваться как на лекционных и практических занятиях, так и при самостоятельной работе дома и подготовке к проверочным, контрольным работам и экзамену.

ВВЕДЕНИЕ

Химия – наука о веществах, их свойствах, превращениях, явлениях, сопровождающих эти прекращения и об использовании веществ в быту и народном хозяйстве. Предмет изучения химии как науки – изменения, происходящие с веществами. Основная задача химии – получение веществ и изучение их свойств, а также получение веществ с заданными свойствами.

Химия использует свою терминологию, символику и номенклатуру (названия веществ и правила их составления). Для отображения химических реакций, их условной записи используются химические уравнения или схемы реакций. Уравнение или схема реакции считается записанной, если указаны исходные вещества и продукты реакции, а также условия протекания процесса.  

Знание основ химии – элемент общей культуры человека. Знание основ химии – это умение оперировать терминами, записывать формулы наиболее распространенных веществ, прогнозировать свойства этих веществ и выражать их с помощью уравнений или схем реакций. С такими веществами, как поваренная соль, сода, щелочи, серная и соляная кислоты, аммиак, этиловый спирт, уксусная кислота человек сталкивается ежедневно. Знание химии необходимо любому человеку для безопасного обращения с этими веществами.

Помочь вам овладеть основами химической науки – цель настоящего пособия. В нем приведены вопросы по всем разделам курса дисциплины «Химия», изучаемой на I и II   курсе. Задания сгруппированы по модулям. В каждом из модулей представлены наиболее типовые задания. Самостоятельное выполнение заданий каждого из модулей гарантирует успех на проверочных и контрольных работах, а также на экзамене.  

Каждый МОДУЛЬ включает:

• Цель
• Задания на повторение и закрепления
• Задания, аналогичные заданиям контрольной работы
• Более сложные задания

Во II части пособия даны условия задач по химии для самостоятельного решения.

Итак, приступая к решению задачи необходимо:

1. внимательно прочитать условие задачи;
2. выписать формулы веществ, о которых говорится в задаче, составить уравнение реакции, расставить коэффициенты;
3. сделать анализ условия задачи, ответить на вопросы:

• что известно из условия задачи?
• что нужно найти?
• какую информацию дает формула уравнения реакций?
• какие предварительные вычисления необходимо сделать, прежде чем ответить на вопрос задачи?

4. кратко записать условия задачи; выписать формулы, которые понадобятся для вычислений.

5.  проанализировать ответ: точность результата не должна превышать точности данных задачи, т.е. нельзя записывать ответ с четырьмя значащими цифрами, если в условии задачи их было только две.

Все задачи в пособии расположены по темам, проклассифицированы по типам, но каждая последующая чем-то отличается от предыдущей, поэтому старайтесь мыслить, а не решать по трафарету.

ТЕМА 1. Основные понятия и законы химии.

Цель изучения модуля – освоить основные понятия и законы химии, научиться вычислять значения молярных масс веществ и записывать простейшие уравнения реакций.

1. Что выражает химическая формула вещества?

2. Что обозначает следующая запись: Мr(КОН)=56

3. Напишите химические формулы трех кислотных оксидов и соответствующих им кислот.

4. Какие оксиды называются основными?

5. Напишите уравнения реакций: обмена, замещения, разложения, соединения?

6. Какова масса 5 моль серной кислоты?

7. Какое количество вещества составляет 48г кислорода?

В заданиях 8-12: напишите уравнения реакций, отвечающие следующим превращениям:

8. Fe → FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3

9. P→P2O5→H3PO4→Ca3(PO4)2

10. Zn→ZnO→ZnCl2→Zn(OH)2→Zn(NO3)2

11. S→H2S→SO2→SO3→H2SO4→Na2SO4→BaSO4

12. Mg→MgO→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4→Mg

13. Напишите 5 уравнений реакций, с помощью которых можно получить хлорид алюминия.

14. В  лаборатории имеются вещества: натрий, серная кислота, вода, оксид меди(II), цинк. Необходимо получить: гидроксид натрия, сульфат меди, медь, сульфат цинка. Напишите уравнения реакций получения всех этих веществ.

15. Назовите вещества: Na2SO4, NaCl, KNO3, CuCO3? Al2(SO4)3, ZnSO4, KBr, FeS, BaCl2, NaHCO3, CuOHCl, KNSO4, NaH2PO4.

Почему известковую воду хранят в хорошо закупоренных склянках? Ответ подтвердите уравнением реакции.

16. С какими из указанных ниже веществ может вступать в реакцию гидроксид калия: серная кислота, оксид фосфора, магний, оксид меди, хлорид железа (III). Напишите уравнения реакций.

17. С какими из указанных ниже веществ может вступить в реакцию серная кислота: хлорид бария, окси меди, цинк, золото, соляная кислота, оксид фосфора. Напишите уравнения реакций.

ТЕМА 2 Периодический закон и Периодическая система Д.И. Менделеева. Строение атома.

Цель изучения модуля – познакомиться со структурой Периодической системы элементов, научиться прогнозировать свойства элементов и образуемых ими соединений на основе положения элементов в Периодической системе, закрепить умение записывать полные и сокращенные ионные уравнения.

1. Почему водород, в отличие от всех других элементов, отмечен в периодической таблице дважды?

2. На основании положения в Периодической системе  расположите элементы: бериллий,  кальций, магний, натрий – в порядке возрастания восстановительных свойств. Объясните ответ.

3. Как и почему в периодах и группах Периодической системы изменяются неметаллические свойства элементов?

4. Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 31. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

5. Какому элементу соответствует электронная конфигурация внешнего энергетического уровня 4s24р6?

6. Какова валентность элемента, если он расположен в IV периоде, в V ряду, с кислородом образует оксид Э2О5?

7. Что такое степень диссоциации и как можно увеличить степень диссоциации слабого электролита? Как уменьшить ее?

8. Напишите сокращенное ионное уравнение реакции нейтрализации и объясните его сущность на основе теории электролитической диссоциации.

9. Какую реакцию среды имеют растворы солей KI, K2S, Al2(SO4)3, Na2CO3?

10. Напишите ионные уравнения реакций между веществами: а) сульфатом калия и нитратом бария, б) гидроксидом натрия и хлоридом железа (III).

11. Казеиновый клей в порошке, кроме органического вещества казеина, содержит гидроксид кальция, карбонат натрия, сульфат меди (II), фторид натрия. Напишите полные и сокращенные уравнения реакций, которые проходят между веществами клея при растворении его в воде.

12. Напишите ионные уравнения реакций между растворами: а) хлорида бария и  гидроксида калия, б) гидроксида кальция и хлорида цинка.

13. При помощи каких реакций можно осуществить превращения, выраженные сокращенными ионными уравнениями:

Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2↓                    Ba2+ + SO42- = BaSO4↓

14. Антисептик, применяемый для предохранения древесины от гнилостных бактерий, получают нейтрализацией раствора гидроксида натрия фтороводородной кислотой. Напишите молекулярное и ионное уравнение этой реакций.

15. В каких случаях реакции обмена идут до конца? Приведите примеры уравнений реакции для каждого случая.

16. Напишите уравнения диссоциации следующих веществ: HCl, KOH, MgCl2, NaClO4, FeCl3, NaHCO3, CuSO4, Na[Al(OH) 4]

ТЕМА 3: Окислительно-восстановительные реакции.

Цель изучения модуля – научиться записывать уравнения простейших окислительно-восстановительных реакций, расставлять в них коэффициенты, определять окислитель и восстановитель.

I. Расставьте коэффициенты в уравнениях реакций, укажите в каждом случае окислитель и восстановитель:

1. H2S + HClO → S + HCl + H2O
2. H2SO4(конц)  + C→ CO2 + SO2 + H2O
3. HBr + H2SO4(конц) → Br2 + SO2 + H2O
4. H2S + Cl2 → HCl + S
5. MnO2 + HCl → MnCl2 + H2O + Cl2

II. Составьте схему электронного баланса и расставьте коэффициенты в уравнениях:

1. KMnO4 + H2SO3 → H2SO4 + K2SO4  + MnSO4 + H2O
2. KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + H2O + Cl2↑
3. H2S + S → SO2 + H2O
4. Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O

III. 1. Какой процесс называют окислением, восстановлением? Какое вещество называют окислителем? Восстановителем?

2. Какие реакции называют окислительно-восстановительными? Почему они имеют двойное название?

IV. Какие из написанных ниже уравнений относятся к окислительно-восстановительным реакциям? Почему?

1. CaCl2 + H2SO4 = CaSO4+2HCl
2. Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
3. Fe2O3 + 6HNO3 = 2Fe(NO3)3 + 3H2O
4. 2NaCl + F2 = 2NaF + Cl2

V. Напишите уравнения реакций, в которых:

а) ион водорода – окислитель  б) атом водорода – восстановитель

в) ион меди (II) – окислитель   г) атом меди – восстановитель

VI. Определите степени окисления элементов в соединениях: Ca3P2, P2O5, CH4, CO, Al2O3, H3PO4, H4P2O7, KMnO4, H2SO4, CO2

ТЕМА 4: Химическая связь.

Цель изучения модуля – изучить типы химической связи, выяснить разницу между понятиями об электроотрицательности и степени окисления, записывать электронные формулы химических соединений.

1. Составьте схемы образования ионной связи для веществ: CaF2, Na2O, KCl.

2. Среди перечисленных веществ: KCl, AlCl3, BaO, Fe2O3, Fe2(SO4)3, NH3, SiO2, H2SO4 – определить соединения с ионной кристаллической решеткой.

3. Какие типы связей характерны для следующих веществ: Br2, HBr, KBr? Напишите схемы их образования.

4. Какое строение имеет металлическая кристаллическая решетка? Сравните ее с ионной и атомной решетками.

5. Что общего между металлической и ионной связями, металлической и атомной связями.

6. Как вы считаете, почему говорят, что водородные связи вездесущи и уникальны? Сколько водородных связей может образовать молекула воды?

7. Напишите электронные формулы молекул фтора, и фтороводорода. Укажите вид химической связи для этих веществ.

8. Объясните, в каком из соединений – воде или сероводороде – ковалентная связь более полярна.

9. Составьте формулы бинарных соединений элементов 3-го периода Периодической системы с различными видами химической связи (ионной, ковалентной неполярной и полярной). Определите степени окисления элементов в этих соединениях.

10. Какая из молекул образована ковалентной неполярной связью: HCl, O2, H2S?

11. Сколько электронных пар участвует в образовании связи в молекуле N2?

12. Какая степень окисления хрома в дихромате калия K2Cr2O7?

13. Написать схемы образования следующих соединений, указать вид связи: N2, CH4, KI.

14. Какой из элементов обладает наибольшей электроотрицательностью: хлор, бром, азот, сера.

ТЕМА 5: Металлы.

Цель изучения модуля – познакомиться с основными физическими и химическими свойствами металлов и их соединений, научиться прогнозировать свойства металлов на основании их положения в Периодической системе.

1. С растворами каких из приведенных веществ будет взаимодействовать цинк: MgCl2, KOH, H2SO4, Al(NO3)3?

2. Можно ли хранить раствор медного купороса в железном или оцинкованном ведре? Ответ подтвердите уравнениями реакций.

В заданиях 3-8: напишите уравнения реакций, отвечающие следующим превращениям:

3. Cr2(SO4)3→Cr(OH)3→Cr2O3→Cr→Cr2S3

4. сульфат алюминия → хлорид алюминия → гидроксид  алюминия → оксид алюминия

5. Mg→MgO→MgSO4→Mg(OH)2→MgCO3→MgO

6. AlCl3→Al(OH)3→Al2O3→Al2(SO4)3→Al(OH)3

7. Fe→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3→Fe

8. Na→Na2O2→Na2O→NaOH

9. Составьте электронные схемы строения атома и иона алюминия.

10. Напишите уравнения реакций получения гидроксида железа (II) и (III) из солей железа.

11. Чем отличаются по строению атомы металлов от атомов неметаллов? Приведите примеры.

12. Что называется электрохимическим рядом напряжений металлов? Почему в этом ряду находится водород?

13. В чем особенности металлической связи? Какое строение имеет кристаллическая решетка металлов?

14. На конкретных примерах покажите, какие изменения происходят с атомами металлов при химических реакциях.

15. Приведите по два примера реакций, характеризующих химические свойства металлов и их соединений, по схемам:

Fe0→Fe3+                Fe3+→Fe0

16. Запишите электронную формулу атома меди. Составьте формулы высшего оксида и гидроксида меди (II), укажите их характер.

17. Перечислите физические свойства металлов.

18. Напишите уравнения реакций, подтверждающие химические свойства цинка.

ТЕМА 6: Неметаллы

Цель изучения модуля – познакомится со свойствами неметаллов и образуемых ими соединений, повторить строение некоторых кислот.

1. Напишите химические формулы соединений серы (VI). Назовите их.

2. Почему водный раствор аммиака обладает основными свойствами? Дайте обоснованный ответ и напишите уравнение реакции.

3. Напишите уравнения химических реакций между аммиаком и кислотами: серной, азотной, фосфорной.

В заданиях 4-10: напишите уравнения реакций, отвечающие следующим превращениям:

4. N2→NH3→NH4Cl→(NH4)SO4→NH3→N2

5. P→P2O5→H3PO4→Ca3(PO4)2→Ca(H2PO4)2

6. C→CO2→CO→CO2→Na2CO3→CaCO3

7. SiO2→Na2SiO3→H2SiO3

8. Cr2(SO4)3→Cr(OH)3→Cr2O3→Cr→Cr2S3

9. Cl2→HCl→CaCl2→AgCl

10. азот→аммиак→оксид азота (II)→оксид азота (IV)→азотная кислота→аммиачная селитра.

11. На каком свойстве древесного угля основано применение его в противогазах, в медицине?

12. Как изменяется прочность (энергия связи) химической связи в ряду веществ, формулы которых H2O→H2S→H2Se→H2Te? Ответ поясните.

13. Как изменяется кислотный характер оксидов в ряду: SO3→P2O5→SiO2→H2O? Ответ поясните.

14. На каких свойствах углерода основано его применение в металлургии? Дайте обоснованный ответ и напишите уравнения соответствующих реакций.

15. Назовите продукты реакции между разбавленной азотной кислотой и медью.

16. Составьте электронную формулу атома брома, запишите формулы его водородного соединения и высшего оксида.

17. Напишите формулы важнейших соединений фосфора и назовите их.

ТЕМА 7: Основные классы неорганических веществ.

Цель изучения модуля – обобщить и закрепить знания об основных классах неорганических соединений.

В заданиях 1-18: напишите уравнения реакций, отвечающие следующим превращениям, назовите вещества.

1. Zn→ZnO→ZnCl2→Zn(OH)2→Zn(NO3)2→Na2ZnO2

2. S→H2S→SO2→SO3→H2SO4→Na2SO4→BaSO4

3. P→P2O5→H3PO4→Ca3(PO4)2→Ca(H2PO4)2

4. C→CO2→CO→CO2→Na2CO3→CaCO3

5. CaCO3→CO2→H2CO3→K2CO3→KHCO3→K2CO3

6. MgCO3→CO2→K2CO3→KHCO3→K2CO3

7. Na→NaOH→Na2CO3→NaHCO3→NaNO3

8. KCl→HCl→NaCl→Na→NaOH

9. Mg→MgO→MgSO4→Mg→MgO→MgCO3

10. Ca→CaO→Ca(OH)2→Ca(HCO3)2→CaCO3→CaCl2

11. Al→Al2O3→AlCl3→Al(OH)3→Al2O3→Al2(SO4)3

12. Fe→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3→Fe→Fe(NO3)3

13. Si→SiO2→Na2SiO3→H2SiO3→SiO2

14. Be→BeO→Be(NO3)2→Be(OH)2

15. Cu→CuO→CuSO4→Cu(OH)2→CuO→Cu

16. Азот → аммиак → оксид азота (II) → оксид азота (IV) → азотная кислота → аммиачная селитра

17. Хлор → соляная кислота → хлорид меди (II) → хлорид цинка → хлорид серебра

18. N2→NH3→NO→NO2→HNO3→Cu(NO3)2→NO2

8: Строение органических соединений. Теория химического строения А.М. Бутлерова.

Цель изучения модуля – познакомиться со строением простейших органических соединений, научиться составлять структурные формулы органических соединений, усвоить понятия об изомерах и гомологах.

1. Сформулируйте положения теории химического строения.

2. Что такое гомологи?

3. Что такое изомеры?

4. Составьте структурные формулы изомеров пентана.

5. Изобразите схематически свободнорадикальный разрыв одной из связей С–Н в молекуле метана.

6. Рассчитайте относительную плотность по воздуху метана и пропана. Какой из этих газов легче воздуха?

7. Какие формулы называются структурными? Составьте полные и сокращенные структурные формулы бутана, пентана.

8. Что такое радикал? Изобразите структурные формулы одновалентных радикалов: этил, пропил, бутил.

9. Рассчитайте массовую долю углерода в метане. Какой объем (н.у.) займут  4 г метана?

10. Углеводороды, имеющие формулы: С2H6, C3H8, C4H10 являются гомологами или изомерами?

11. Вещества, имеющие формулы: C2H5OH, C2H6O являются гомологами или изомерами?

12. Изобразите структурные формулы изомеров гексана, дайте им названия по номенклатуре ИЮПАК.

13. Какие классы органических соединений вы знаете? Приведите примеры и укажите области их применения.

14. Сколько веществ изображено с помощью следующих структурных формул:

ТЕМА 9: Углеводороды.

Цель изучения модуля – познакомиться с различными классами углеводородов, их химическими свойствами и методами получения, научиться записывать структурные формулы углеводородов по их названию и наоборот.

1. Назовите по систематической номенклатуре (ИЮПАК) следующие вещества:

а)            б)

в)                               г)  

2. Напишите структурные формулы следующих веществ:

а)  2,4-диметипентан  б) 2-метилгексан, в) н-бутан

3. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: C → CH4 → CH3Br → C2H6 → CO2

4. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

этан → бромэтан → бутан → изобутан → оксид углерода (IV)

5. Укажите какие из веществ являются изомерами:  

а)                     б)  

в)   г)    д)

6. Дайте  название следующим углеводородам:  

а)      

б)     

в)    

7. Для пентена-1 составьте формулы изомера углеродного скелета и изомера положения двойной связи. Дайте им названия.

8. Составьте структурные формулы соединений:

а) 2- метилбутен-1  б) 3-метилпентен-1

в) 2-метил-4-этилгексен-2.

9. Как получают этилен? Напишите два уравнения соответствующих реакции и укажите условия их протекания.

10. Как очистить этан от примеси этилена? Напишите уравнения реакций.

11. Составьте структурные формулы трех алкинов, которые изомерны 2-метилбутадиену-1,3. Дайте им названия.

12. Составьте структурные формулы соединений:

а) 4-метилпентин-2          б) бутин-2

в) 3,3-диметилбутин-1     г) 2,5-диметилгексин-3.

13. Напишите структурные формулы четырех соединений, которые отвечают формуле C4H6. Назовите эти вещества.

14. На примере толуола поясните сущность  взаимного влияния атомов в молекуле. Ответ подтвердите уравнениями.

ТЕМА 10: Взаимосвязь предельных, непредельных и ароматических углеводородов.

Цель изучения модуля – обобщить знания об углеводородах и научиться записывать уравнения реакций, характеризующие их свойства.

В  заданиях 1-12 составьте уравнения реакций, отвечающие следующим превращениям. Укажите условия протекания процессов. Назовите все вещества по систематической номенклатуре (ИЮПАК).          

1. C2H5OH → C2H4 → C2H6

2. С2H4 → C2H6 → C2H5Cl → C2H4 → CO2

3. C2H4 → C2H5OH → C4H6 → каучук

4. С4H10 → C4H8 → C4H6 → 1,4-дихлобутен-2

5. CaC2 → C2H2 → ?→ C2H5Br2 

6. СH4 → C2H2 → ? → C2H4Br2 

7. CH4 → CH3Br → C2H6 → C2H4 → C2H2 → C6H6

8. метан → ацетилен → бензол → циклогексан

9. С → СH4 → CH3Cl → C3H8 → C3H7Br

10. хлорэтан ← этен ← ацетилен → бензол → хлорбензол

11. CaCO3→ CaO → CaC2 → C2H2 → C2H3Cl → полихлорвинил

12. CH4 → C2H2 → C2H4 → C2H5OH

ТЕМА 11: Спирты и фенолы.

Цель изучения модуля – познакомиться со строением и химическими свойствами спиртов и фенолов, разобраться в различиях между соединениями этих классов.

1. Назовите следующие соединения:

2. Напишите структурные формулы следующих соединений: 3-метилпентанол-3; бутанол-2; пропанол-1.

3. С какими из веществ будет реагировать этиловый спирт: бромоводород, водород, натрий, медь, оксид меди (II)? Напишите уравнения реакций и укажите условия их протекания.

4. Напишите уравнения реакций, характеризующих химические свойства метанола.

5. Напишите структурные формулы следующих соединений:  2-метилбутанол-1; 2-метилпропанол-2; 2-диметилпропанол-1

6. Назовите следующие соединения:

7. Напишите уравнения реакций получения: а) метанола из метана (в 2 стадии); б) 2-хлорпропана из пропанола-2; в) метилэтилового эфира из соответствующих спиртов

8. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

ацетилен→этилен→этанол→хлорэтан→этанол→диэтиловый эфир

9. Составьте структурные формулы одного изомера и одного гомолога для 2-метилпропанола-2. Назовите все вещества.

10. Чем отличаются многоатомные спирты от одноатомных: а) по строению; б) по химическим свойствам?

11. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

ацетилен→бензол→бромбензол→фенол→пикриновая кислота

12. Как проявляется взаимное влияние атомов в молекуле фенола? Ответ подтвердите уравнениями реакций

13. С какими из приведенных веществ будет взаимодействовать глицерин: йод, водород, натрий, азотная кислота? Напишите уравнения возможных реакций

14. С какими из указанных веществ будет реагировать фенол: гидроксид натрия, хлор, бензол, азотная кислота? Составьте уравнения возможных реакций и назовите их продукты.

15. Определите формулу карболовой кислоты: H2CO3; C3H5COOH; C6H5OH; CH3CH2COOH

ТЕМА 12: Альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты.

Цель изучения модуля – познакомится со строением и химическими свойствами альдегидов, кетонов и карбоновых кислот, разобраться во взаимосвязи между этими классами соединений.

1. Назовите следующие вещества:

2. Напишите уравнения реакций: а) получения уксусного альдегида двумя способами; б) окисления метанола гидроксидом меди (II). Укажите условия протекания реакций.

3. Сколько изомерных карбоновых кислот соответствует формуле C5H10O2. Составьте их структурные формулы и назовите их по систематической номенклатуре.

4. Напишите уравнения реакций взаимодействия уксусной кислоты с: а) магнием, б) хлором, в) гидроксидом натрия, г) карбонатом калия.

В заданиях 5-8: напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения, назовите вещества:

5. CH4→C2H2→CH3COH→C2H5OH

6. C2H2→CH3COH→CH3COOH→CH3COONa→CH3COOH

7. метан→хлорметан→метанол→?→муравьиная кислота

8. этан → этилен → этиловый спирт → уксусный альдегид → уксусная кислота → этилацетат

9. Составьте уравнения реакций, соответствующие цепочке превращений, назовите вещество А.

10. Как отражается на реакционной способности карбоновой кислоты введение атомов галогенов в углеводородный радикал? Ответ дайте на примере уксусной и хлоруксусной кислот.

11. Сколько изомерных карбоновых кислот соответствует  формуле C4H8O2. Напишите их структурные формулы и назовите их по систематической номенклатуре.

12. Даны вещества: цинк, бензол, гидроксид кальция, карбонат натрия, оксид магния. С какими из этих веществ будет реагировать муравьиная кислота? Напишите уравнения реакций.

13. Для пропаналя составьте структурные формулы одного изомера и одного гомолога. Назовите эти вещества.

14. Объясните, какая карбоновая кислота может вступать в реакцию «серебряного зеркала». Ответ подтвердите, написав уравнение реакции.                

15. Какое вещество вызывает жалящее действие крапивы и стрекательных клеток медуз? Как снять боль от ожогов, вызванных выделениями этих организмов?

16. Назовите три высших карбоновых кислот, напишите их формулы (молекулярные и структурные).

ТЕМА 13: Мыла. Сложные эфиры. Жиры.

Цель изучения модуля – изучить свойства производных карбоновых кислот – мыл и сложных эфиров и по аналогии усвоить строение жиров и их химические свойства.

1. Составьте схему получения уксусноэтилового эфира из этана. Напишите уравнения всех реакций.

2. Составьте уравнения реакций, отвечающие следующим превращениям. Назовите вещества А и В:

CH4→A→CH3OH→B→HCOOH→этилформиат

3. Каковы области применения сложных эфиров? Где они встречаются в природе?

4. Какие соединения называют мылами? В чем различие в составе твердых и жидких мыл?

5. Напишите уравнения реакций получения: а) метилового эфира уксусной кислоты; б) бутилового эфира муравьиной кислоты.

6. Напишите формулы одноосновных карбоновых кислот с неразветвленной углеродной цепью, которые являются изомерами для вышеназванных сложных эфиров. Назовите их.

7. Какая реакция лежит в основе получения сложных эфиров?

8. Вещества каких классов изомерны между собой: а) спирты и простые эфиры; б) кислоты и соли; в) сложные эфиры и кислоты?

9. Напишите уравнение получения эфира с запахом груш из уксусной кислоты и изоамилового (изопентилового) спирта.

10. Каковы условия протекания реакции этерификации?

11. Из каких веществ можно получить метилформиат? Напишите уравнение реакции.

12. Как называются продукты взаимодействия глицерина и жирных кислот.

13. Какие вещества образуются при гидролизе жиров? Составьте уравнения гидролиза следующего триглицерида в нейтральной и щелочной среде, назовите продукты этих реакций:

14. Напишите уравнения реакции гидролиза пропилацетата.

15. Как можно превратить жидкий жир в твердый?

16. Какие продукты образуются при гидролизе пропионово-пропилового эфира в присутствии гидроксида натрия?

17. Укажите, какая из схем соответствует щелочному гидролизу (омылению) сложных эфиров и допишите уравнение реакции:

а) CH3CH=CH2+NaOH→

б) C15H31COOK+H2O→    

в) CH3COOC2H5 + H2O  →                      

г) CH3CH=CH-COOCH3+KOH →

ТЕМА 14: Углеводы.

Цель изучения модуля – познакомиться с различными классами углеводов, разобраться в особенностях строения и свойств глюкозы, фруктозы, сахарозы, лактозы, крахмала и целлюлозы.

1. Подвергаются ли гидролизу: а)  глюкоза; б) фруктоза; в) сахароза? Ответ подтвердите уравнениями реакций.

2. Как классифицируют углеводы? Составьте схему или таблицу.

3. Напишите уравнения реакций, отвечающие следующим превращениям:

крахмал→глюкоза→этиловый спирт→уксусно-этиловый эфир

4. Какой процесс называют брожением? Какие типы брожения существуют?

5. Как доказать опытным путем, что картофель и белый хлеб содержит крахмал? Опишите предполагаемые наблюдения.

6. Чем отличается строение крахмала от строения целлюлозы?

7. Каково строение молекул  полисахаридов? Какие полисахариды вы знаете?

8. Какие волокна называют искусственными? Опишите технологический процесс получения ацетатного волокна из целлюлозы.

9. Составьте схему фотосинтеза. Укажите условия протекания этого процесса.

10. С помощью каких реакций можно доказать наличие в глюкозе альдегидной и гидроксильных групп?

11. Допишите уравнения следующих реакций:

12. Укажите, остатками молекул каких моносахаридов образованы сахароза, крахмал, целлюлоза.

13. Из древесины можно получить метанол. Найдите в учебнике описание этого процесса и напишите уравнения реакций.

14. Напишите уравнения реакций получения глюкозы: а) при фотосинтезе; б) из крахмала, в) из сахарозы, г) из формальдегида.

15. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

оксид углерода (IV)→крахмал→глюкоза→этанол→бромэтан

16. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

целлюлоза→глюкоза→CO2→глюкоза→молочная кислота

17. Составьте уравнения реакций между глюкозой и следующими веществами: а) водородом (в присутствии катализатора); б) уксусной кислоты; в) аммиачным раствором оксида серебра

18. Какие из веществ, формулы которых записаны ниже, могут относиться к углеводам: а)  C2H4O2; б) C6H12O6; в) CH3COOH;  г) C12H22O11

19. Составьте уравнения реакций, отвечающие следующим превращениям:

а) углекислый газ→ глюкоза → сорбит

б) глюкоза → глюконовая кислота→ глюконат кальция

ТЕМА 15: Азотсодержащие органические соединения. Аминокислоты. Пептиды. Белки.

Цель изучения модуля – познакомиться со строением и свойствами аминов, а также аминокислот, пептидов и белков, разобраться в особенностях строения белковых молекул.

1. Составьте структурные формулы первичного, вторичного и третичного аминов, которые образованы фенильным радикалом

2. Составьте структурные формулы всех изомерных аминов, которые соответствуют эмпирической формуле C4H11N.

3. Составьте уравнения реакций, отвечающие следующим превращениям:

метан→ацетилен→бензол→?→анилин→2,4,6-триброманилин

4. Напишите уравнения реакций между диметиламином и веществами: а) бромоводородом; б) азотной кислотой; в) иодметаном; г) кислородом (горение).

5. Какую реакцию имеют водные растворы аминов? Докажите на примере этиламина.

6. Составьте структурные формулы следующих аминокислот: а) 3-аминопропановой кислоты, б) 4-метил-2-аминопентановой кислоты.

7. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения, назовите вещества А и Б:

метан→А→бензол→Б→анилин

8. Даны вещества: соляная кислота, гидроксид натрия, вода, хлорид натрия. С какими из них будет реагировать этиламин?

9. Расположите в ряд по увеличению основности следующие вещества: анилин, метиламин, диметиламин, аммиак, дифениламин. Ответ обоснуйте

10. Напишите уравнения реакций взаимодействия аминоуксусной кислоты (глицина) с этанолом, гидроксидом кальция, соляной кислотой.

11. Что такое денатурация белков? В чем ее сущность и какие факторы ее вызывают?

12. Почему нельзя обойтись без белковой пищи? Что происходит с белками пищи в организме человека?

13. Напишите уравнения реакций, позволяющих осуществить превращения, назовите вещества А, Б и В:

метан→А→уксусный альдегид→Б→В→аминоуксусная кислота

14. Изобразите структурные формулы аминокислот состава C3H7O2N. Назовите эти аминокислоты.

15. Что подразумевают под первичной, вторичной и третичной структурами белков? За счет каких химических взаимодействий стабилизируется каждая из структур?

16. Приведите примеры обратимой и необратимой денатурации белков.  

17. Составьте уравнения реакций α-аминопропионовой кислоты (аланина) с соляной кислотой, метанолом, гидроксидом калия, хлорэтаном.

18. Напишите схему образования трипептида, состоящего из остатков аланина:

Тема: «Основные понятия и законы химии»

Задача 1

 Рассчитайте в каком массовом отношении соединяются натрий и кислород в соединении Na2O

Задача 2  

Вычислите массовые отношения, в которых соединяются кальций, углерод, кислород в соединении карбонат кальция.

Задача 3  

 Рассчитайте количество вещества магния в образце этого металла массой 6г.

Задача 4

Определите число молекул брома в броме массой 3,2г.

Задача 5

Чему равна масса хлорида калия, если количество вещества равно 1.5 моль?

Задача 6

Чему равна масса смеси, состоящей из 10 моль газообразного водорода  и 5 моль кислорода.

Задача 7

Определите массу и количество вещества аммиака NH3 в образце этого газа, который содержит 2,5х10 молекул.

Задача 8

Определите объем 5 моль кислорода.

Тема: «Основные классы неорганических соединений»

Задача 1

 К раствору, содержащему 2 моль хлорида меди (II) прилили раствор, содержащий 5 моль гидроксида натрия. Вычислите массу образовавшего гидроксида меди (II).

Задача 2

Сколько молей сульфата железа (III) требуется для получения 214 г гидроксида железа. (III)?

Задача 3  

К раствору, содержащему 0,45 моль хлорида магния прилили раствор, содержащий 0,2 моль нитрата серебра. Какова масса образовавшегося осадка?

Задача 4

Сколько молей меди вытеснят из раствора сульфата меди (II) 0,2 моль цинка?

Задача 5

Сколько литров водорода выделится при взаимодействии 1,2 магния на избыток серной кислоты?

Задача 6

Сколько литров водорода выделится при действии на воду:

а) 1 моль натрия

б) 1 моль кальция

Задача 7

Сколько граммов гидроксида натрия получится пи взаимодействии 0,1 моль натрия с водой?

Задача 8

Сколько молей серной кислоты содержалось в растворе, если при осаждении избытком хлорида бария 11,65м сульфата бария?

Тема:  «Растворы. Концентрация растворов»

Задача 1

Вычислить процентную концентрацию раствора, полученного при растворении 30г  вещества в 600 г воды

Задача 2

Какова процентная концентрация раствора, содержащего в 300 г воды 0,5 моля CuSO4?

Задача 3 

Сколько воды требуется для получения 5%-ого раствора щелочи растворением в воде 15г калия

Задача 4 

Сколько воды надо прибавить к 15кг 35% -ого раствора, чтобы получить 20% раствор?

Задача 5

Смешали 1 л 20% -ого раствора соляной кислоты (пл. 1,10 г/см3 и 1 л 12,5 0ого раствора соляной кислоты (плю1,06 г/см3) Какова процентная концентрация полученного раствора?

Задача 6

В 200г воды растворили 50г хлорида натрия. Вычислите массовую долю хлорида натрия в полученном растворе

Задача 7

В 1000 г растворили 2 моль сульфата калия. Рассчитайте массовую долю растворенного вещества.

Задача 8

Рассчитайте массу сульфата калия и воды, которые надо взять для приготовления 60г раствора с массовой долей растворенного вещества 15%

Тема: «Неметаллы»

Задача 1

Вычислить массу 1 литра углекислого и угарного газа.

Задача 2

Из 250г мрамора в лаборатории получено 53,4 л углекислого газа. Вычислите процентное содержание карбоната кальция в мраморе.

Задача 3

Какой объем занимает 4,25 г аммиака? Сколько граммов водорода и азота требуется для получения 3 моль аммиака?

Задача 4

 Сколько литров кислорода требуется для получения 568г оксида фосфора (V)

Задача 5

В костях содержится до 58% фосфата кальция. Сколько кг фосфора входит в состав 10кг костей.

Задача 6

Вычислите массовую долю углерода в карбонате натрия и гидрокарбонате натрия

Задача 7

При действии избытка соляной кислоты на смесь карбоната магния и оксида магния (масса смеси равна 10г) выделился газ объемом 2, 24 Л. Найти массовую долю карбоната магния в исходной смеси.

Задача 8

Вычислить массу фосфора, который надо сжечь в кислороде для получения оксида фосфора (V) массой 3,55г.

Тема: «Металлы»

Задача 1

Сколько граммов алюминия требуется растворить в гидроксиде натрия, чтобы выделилось 336л водорода?

Задача 2

Сколько граммов оксида алюминия образуется при восстановлении алюминотермическим способом 800г оксида железа (III)

Задача 3

На восстановлении 120 кг оксида магния израсходовано 41,4 кг угля. Сколько углерода в процентах содержал уголь? Сколько получено килограммов металлического магния?

Задача 4

При нагревании железо реагирует с хлором м серой, образуя хлорид железа (II) и сульфид железа (II) Сколько граммов железа вступит в реакцию с 2 молями хлора и с 1 молем серы?

Задача 5  

В соединениях калия с кислородом массовая доля металла составляет 44,8 %. Определите простейшую формулу этого соединения.

Задача 6

 В каком из природных соединений кальция: известняке CaCO3 или в гипсе

Задача 7

Найти массу осадка, который образуется, если к раствору, содержащему сульфат алюминия массой 17,1 г. Прилить избыток водного раствора аммиака.

Задача 8

Хватит ли алюминия массой 3,24г для замещения всей меди, находящейся в растворе хлорида меди (II) массой 270 г , где 8% массовая доля хлорида меди.

Тема: «Углеводороды»

Задача 1

Вывести молекулярную форму углеводорода, который содержит 85,7% углерода и имеет плотность по водороду, равную 21.

Задача 2

Вывести формулу органического вещества, при сжигании 4,2 г которого получилось 13,2 г оксида углерода (IV) и 5,4  г воды, если плотность этого вещества по воздуху равна 2,9

Задача 3

Вывести формулу газа на сжигание 1 л которого было израсходовано 2 л кислорода, причем образовалось 1 л оксида углерода и 2 л водяных паров.

Задача 4

Циклоалкан имеет относительную плотность паров по воздуху равную 1,913. Определите формулу этого циклоалкана.

Задача 5

Найдите объем этилена, полученного при дегидратации этанола массой 32.2 г

Задача  6

Метилпропен массой 7г обесцвечивает 500г бромной воды. Найдите массовую долю брома в бромной воде.

Задача 7  

Найдите объем  этана, необходимого для получения 134,4г этилена, если доля выхода продукта реакции составляет 80% от теоретически возможного.

Задача 8

Найдите массу 10% раствора азотной кислоты, необходимой для получения 15г нитроэтана.

Тема:  «Кислородосодержащие органические соединения»

Задача 1

 Найдите массу этанола, вступающего в реакцию этерификации с 4,2 г этановой кислоты.

Задача 2 

Найдите массу ацетата натрия, образующегося при действии избытка уксусной кислоты на 1,84г натрия.

Задача 3 

При окислении бутаналя получена масляная кислота массой 11г. Найдите массу окисленного альдегида.

Задача 4

Найдите объем водорода, выделяющегося при действии 55,2г муравьиной кислоты на 16,8 г магния

Задача 5

Найдите массу метанола, полностью вступающего в реакцию этерификации с 50 г 84% раствора этановой кислоты

Задача 6

Для нейтрализации 256,4 масляной кислоты потребовалось 60г раствор гидроксида натрия. Найдите массовую долю гидроксида натрия в этом растворе.

Задача 7

Найдите массу 90% уксусной кислоты, необходимого для получения  11г этилацетата.

Задача 8

Найдите объем этана необходимого для получения 70,4г уксусного альдегида.

Тема: «Азотосодержащие органические соединения»

Задача 1

Относительная плотность паров предельного амина по воздуху равна 2,034. Выведите молекулярную формулу амина.

Задача 2

Относительная плотность паров ароматического амина по азоту равна 3,82.Выведите молекулярную формулу амина.

Задача 3

Относительная плотность паров органического соединения по воздуху равна 3. При сгорании 8,7 г этого вещества образуется 11,2 л углекислого газа, 1,12л азота и 11,7 г воды Выведите  формулу органического вещества.

Задача 4

Какой объем азота образуется при сгорании 43,4 метиламина?

Задача 5

Найдите массу нитрабензола, необходимого для получения 55,8 г анимена.

Задача 6

Через раствор, содержащий 9г этиламина, пропустили 5,6 л хлороводорода. Найдите массу образовавшейся соли.

Задача 7

При восстановлении 73,8 г нитробензола получен анилин массой 44,64г.  Найдите выход продукта реакции

Задача 8  

Найдите массу бензола, необходимого для получения 139,5 г анилина.

Литература

      1. Химия. Решение задач для школьников и абитуриентов «Литера » Санкт-Петербург 2005г.

2.  Н.Г. Глинка. Задачи и упражнения по общей химии. «Химия» Москва 1968г

3. В.Б. Воловик, Е.Д. Крутецкая  Органическая химия .Санкт-Петербург 1997

А.С. Гудакова 500 задач по химии«Просвещение» Москва 1981

Л.Г. Гуськова. Задачи и упражнения по химии. «Высшая школа» Москва 1983г

И.Г. Хомченко Сборник задач и упражнений «Новая Волна»  Москва 2003

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ТЕМА 1. Основные понятия и законы химии

ТЕМА 2: Периодический закон и Периодическая

                система Д.И. Менделеева. Строение атома

ТЕМА 3: Окислительно-восстановительные реакции

ТЕМА 4: Химическая связь

ТЕМА 5: Металлы

ТЕМА 6: Неметаллы

 ТЕМА 7: Основные классы неорганических веществ

ТЕМА 8: Строение органических соединений. Теория  

                 химического строения А.М. Бутлерова

ТЕМА 9: Углеводороды

ТЕМА10: Взаимосвязь предельных, непредельных и

                 ароматических углеводородов

ТЕМА 11: Спирты и фенолы

ТЕМА 12: Альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты

ТЕМА 13: Мыла. Сложные эфиры. Жиры

ТЕМА 14: Углеводы

ТЕМА15: Азотсодержащие органические соединения.       Аминокислоты. Пептиды. Белки                      

        Типовые задачи по темам №№ 1-15.