Збірник задач із загальної хімії

1. Встановлення формули речовини

Знаходження елемента за його масовою часткою в сполуці, або за рівнянням реакції.

Задача 1

Відносна густина за азотом сполуки невідомого елемента з Гідрогеном дорівнює 1,143. Елемент проявляє в цій сполуці валентність 4. Визначте формулу цієї сполуки. (Відповідь: SiH4)

Задача 2

При взаємодії 0,555 г одновалентного металу з водою утворюється 0,08 г водню. Визначте метал. (Відповідь: Li)

Задача 3

Після спалювання 10,4 г металу в атмосфері хлору утворилося 31,7 г солі, в якій метал проявляє  ступінь окиснення +3. Який метал спалили? (Відповідь: Cr)

Задача 4                                                                                        

Нітрат невідомого тривалентного металічного елементу масою 9.68 г в реакції з лугом утворює 4.28 г осаду гідроксиду. Визначте елемент. (Відповідь: Fe)

 

При згорянні в кисні 0,7 г невідомого неметалла утворюється 1,5 г його
вищого оксиду. Виведіть Формулу оксиду.

Знаходження формули речовини за масовими частками елементів у сполуці.

Задача 1

Масові частки Натрію, Фосфору і Оксигену в сполуці відповідно дорівнюють 34,59, 23,31 і 42,15%. Визначте формулу даної сполуки. (Відповідь: Na4P2O7)

Задача 2

Визначте формулу сполуки Калію з Хромом і Оксигеном, якщо масові частки цих елементів в сполуці відповідно дорівнюють 26,53, 35,87 і З8,1%. (Відповідь: K2Cr2O7)

Задача 3

Визначте формулу оксиду, у якому масова частка Плюмбуму в 9,7 рази більше масової частки Оксигену. (Відповідь: Pb3O4)

Задача 4

Масова частка Фосфору в його оксиді дорівнює 43,66%. Яка найпростіша формула даного оксиду? (Відповідь: P2O5)

Задача 5

Масова частка Сульфуру в його сполуці з Флуором у 3,56 рази менше масової частки Флуору. Визначте формулу цієї сполуки. (Відповідь: SF6)

Задача 6

Визначте молекулярну формулу сполуки Бору з Гідрогеном, відносна густина парів якої за хлором дорівнює 0,761, а масова частка Гідрогену в ній — 18,52 %. (Відповідь: B4H10)

Задача 7

З оксиду Ванадію масою 120 г було отримано 81,6 г металу. Визначте формулу цього оксиду. (Відповідь: V2O3)

Задача 8

З 1,289 т оксиду Вольфраму, що містить.10 % домішок, отримали 0,99 т металу. Визначте формулу вихідного оксиду. (Відповідь: WO3)

Задача 9

З 31.6 г селену було отримано 62 г його фториду. Визначте формулу отриманої сполуки. (Відповідь: SeF4)

Задача 10

Визначте молекулярну формулу газоподібного вуглеводню, що містить 85,7 % Карбону. Один літр цього вуглеводню має масу 2,5 г (н. у.). (Відповідь: С4Н)

2. Розрахунки пов’язані з приготуванням розчинів

Задачі на обчислення розчинності речовин і використання коефіцієнта розчинності.

Задача 1

Розчинність калій ортофосфату, при температурі 20 оС —  98,5 г у 100 г води. Обчисліть  мінімальну масу води, що потрібно взяти для розчинення калій ортофосфату масою 788 г при 20 оС. (Відповідь: 68,25 г)

Задача 2

Розчинність натрій броміду  при 20 ° С  дорівнює 90,5 г у 100 г води. Яку максимальну масу натрій броміду можна розчинити у воді масою 800 г при 20 °С? (Відповідь: 724 г)

Задача 3

Визначте масу натрій ортофосфату (г), яку необхідно розчинити в 250 г води для приготування насиченого при 40 оС розчину, якщо розчинність атрій ортофосфату при 40 оСі дорівнює 23,3 г у 100 г води. (Відповідь: 800 г)

Задача

Визначте маси безводного кальцій хлориду  і води, які необхідно взяти для приготування розчину масою 150 г насиченого при 20 оС , якщо розчинність кальцій хлориду при цій температурі дорівнює 74,5 г у 100 г води? (Відповідь: m(CaCl2) = 64 г, m(H2O) = 86 г),

Задача

Розчинність натрій хлориду (NaCl) при 70 і 20 оС відповідно дорівнює 37,5 і 35,9 г у 100 г води. Яка маса (г)  натрій хлориду  виділиться з насиченого при 70 оС розчину масою 55 г, якщо його охолодити до 20 оС? (Відповідь: 0,64 г)

 

Задачі на приготування розчинів, у яких не відбуваються хімічні реакції

Задача 1

Обчисліть масову частку (%) сахарози в розчині, що містить воду масою 200 г і сахарозу масою 50 г.(Відповідь: 20 %)

Задача 2

До 120 г розчину з масовою часткою солі 7% прилили 30 г води. Визначте масову частку солі в утвореному розчині. (Відповідь: 5,6 %)

Задача 3

При 0 оС в 1 л води розчиняється біля 500 л гідроген хлориду (н.у.). Обчисліть масову частку гідроген хлориду в утвореному розчині. (45 %)

Задача 4

Концентрована хлоридна кислота містить до 40 % гідроген хлориду. Який об’єм за н.у. займе гідроген хлорид, який розчинений у 200 г такої кислоти? (49 л)

Задача 5

Який об’єм гідроген хлориду (н.у.) необхідно розчинити у 1 м3 води для добування хлоридної кислоти з масовою часткою гідроген хлориду 8 % і густиною 1,038 г/мл? Обчисліть молярну концентрацію гідроген хлориду у такому розчині. (53 м3  2,3 моль/л)

Задачі на приготування розчинів, які включають розрахунки за рівняннями реакцій, що відбуваються під час розчинення

Задача 1

Унаслідок поглинання сульфур(VI) оксиду розчином масою 100 кг з масовою часткою сульфатної кислоти 91 % одержали безводну кислоту. Обчисліть масу (кг) поглинутого сульфур (VI) оксиду. (Відповідь: 40 кг)

Задача 2

Визначте масу сульфур(VI) оксиду, що потрібно додати до сульфатної кислоти з масовою часткою кислоти 98 %, щоб отримати олеум масою 100 кг з масовою часткою сульфур(VI) оксиду 30 %. (35,7 кг)

Задача 3

До розчину з масовою часткою сульфатної кислоти 75% масою 288 г додали  сульфур(VI) оксид масою 400 г. Обчисліть масову частку  сульфур(VI) оксиду в олеумі, що отримали. (11,6%)

Задача 4

Визначте масу фосфор(V) оксиду, що потрібна для приготування розчину масою 400 г з масовою часткою ортофосфатної  кислоти 19 %.

Задача 5

Визначте масу літію, яка знадобиться для отримання розчину масою 300 г з масовою часткою літій  гідроксиду 6 %.

Задача 6

До 200 г розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 10 %  додали 12,4  г натрій оксиду. Визначте масову частку речовини у розчині, що утворився.

 

Задачі на використання взаємозв'язків між масовою часткою, молярною концентрацією або молярною концентрацією еквівалентів розчиненої речовини та розчинністю

Задача

Розчинність бертолетової солі при 50 оС становить 20 г у 100 г води. Визначте масову частку бертолетової солі в насиченому розчині при 50 оС. (Відповідь: 16,6 %)

Задача

Водний розчин з масовою часткою натрій хлориду 7 % пригнічує життєдіяльність патогенних мікроорганізмів і цвілевих грибків, але не перешкоджає процесам  молочнокислого бродіння, тому його використовують для соління огірків. Розрахуйте масу солі і об’єм води потрібні для приготування 5 л такого розчину, якщо його густина дорівнює 1,048 г/мл. Обчисліть молярну концентрацію натрій хлоридуl в цьому розчині.

Задача

На хімічному комбінаті утворюються кислі стоки з масовою часткою нітратної кислоти 0,003 %, що цілком відповідає санітарним нормам. Обчисліть молярну концентрацію нітратної кислоти в цих стічних водах, якщо їх густина приблизно дорівнює 1 г/мл). Об’єм промислових стоків щодоби становить  75 м3, яка маса нітратної кислоти за цей час йде в каналізацію з комбінату (Відповідь: С(HNO3) = 4,8 . 10—4 моль/л); m(HNO3) = 2,25 кг)

Задачі на приготування розчинів із кристалогідратів

Задача 1.

У воді об’ємом 200 мл (густина 1 г/мл) розчинили кристалогідрат СаCl2·6Н2O масою 25 г. Визначте масову частку кальцій хлориду в отриманому розчині. (Відповідь: 5,6 %)

Задача 2.

Після випарювання розчину масою 400 г з масовою часткою купрум(II) сульфату 15 % отримали мідний купорос. Визначте масу добутого кристалогідрату. (Відповідь: 93,75 г)

Задача 3.

Визначте масу натрій сульфату декагідрату і об’єм води, що потрібні для приготування розчину об’ємом 1,2 л з масовою часткою натрій сульфату10 % (густина 1,091 г/мл). (Відповідь: 296,9 г)

Задача 4.

Для приготування розчину з масовою часткою магній сульфату 5 % взяли 400 г магній сульфату гептагідрату. Визначте масу отриманого розчину. (Відповідь: 3900 г )

Задача 5.

Визначте, у якій масі води потрібно розчинити 25 г купрум(ІІ) сульфату пентагідрату, щоб добути розчин з масовою часткою купрум(ІІ) сульфату 8 %. (Відповідь: 175 г)

Задача 6.

Визначте масу натрій сульфату декагідрату, яку треба розчинити в 800 г води, щоб добути розчин з масовою часткою натрій сульфату 10 %. (Відповідь: 235,5 г)

Задача 7

Визначте масу натрій сульфату декагідрату, що потрібно додати до 200 г розчину з масовою часткою натрій сульфату 5%, щоб збільшити масову частку солі у два рази.

Задача 8.

Визначте масу ферум(ІІ) сульфату гептагідрату, що потрібно взяти для приготування розчину масою 50 г з масовою часткою ферум(ІІІ) сульфату 8 %. (Відповідь: 7,32 г)

3. Задачі з теми «електролітична дисоціація»

Визначення ступеня електролітичної дисоціації

1.  У розчині нітритної  кислоти міститься 5,66·1020 молекул, що не продисоціювали та 1,8·1019 йонів Н+. Визначте ступінь дисоціації кислоти (у %).

2.  У 1 л  розчину з молярною концентраціією оцтової кислоти 0,01 моль/л міститься 6,26·1021 недисоційованих молекул та іонів. Визначте ступінь дисоціації кислоти.

3. У розчині оцтової кислоти міститься 0,0015 г іонів Н+ і 0,15 моль молекул недисоційованої кислоти. Укажіть ступінь дисоціації кислоти.

4. У 300 г розчину з масовою часткою оцтової кислоти 5,8 % виявили 8·104 моль іонів Гідрогену. Обчисліть ступінь дисоціації кислоти у розчині (%).

Визначення кількості йонів у розчині

1. Яка кількість речовини сульфат-йонів утвориться після розчинення у воді суміші 3 моль алюміній сульфату та 1,5 моль калій сульфату?

2. Яка кількість речовини йонів Сl утвориться у разі повної дисоціації 2,4 моль ферум(ІІІ) хлориду?

3. Ступінь дисоціації одноосновної кислоти становить 0,9. Визначте кількість йонів, що припадає на кожні 10 недисоційованих молекул кислоти.

4. Змішали 300 мл розчину з молярною концентрацією калій гідроксиду 0,05 моль/л з 400 мл розчину з молярною концентрацією натрій гідроксиду 0,02 моль/л. Визначте молярну концентрацію гідроксид аніонів у розчині, що утворився.

5. Визначте масу гідроксид-йонів, які містяться в 400 мл розчину з концентрацією калій гідроксиду 2 моль/л.

6. Визначте масову частку барій хлориду у розчині, в якому за повної дисоціації солі концентрація йонів становить 0,9 моль/л. Густина розчину дорівнює 1,02 г/см3.

7. Визначте молярну концентрацію катіонів Гідрогену в розчині плавикової кислоти з густиною 1 г/см3, якщо ступінь дисоціації її становить 3 %, а масова частка кислоти в розчині складає 0,1 %.

9. Визначте концентрацію гідроксид-йонів (моль/л) у розчині калій гідроксиду, якщо відомо, що в 50 мл цього розчину міститься 0,14 г лугу. Дисоціацію  вважати повною.

10. У 200 мл розчину міститься 0,4 моль барій нітрату, ступінь дисоціації якого становить 70 %. Визначте масу катіонів барію, які містяться в 1,5 л цього розчину.

11. Ступінь дисоціації трьохосновної кислоти за першим ступенем становить 90 %, за другим – 10 %, а за третім – 2 %. Визначте кількість іонів, які будуть міститись у розчині; приготовленому розчиненням 6000 молекул кислоти у воді.

12. Визначте кількість молекул та іонів, які містяться в розчині слабкої двохосновної кислоти, приготовленому розчиненням 4000 молекул кислоти, якщо ступінь дисоціації кислоти за першим ступенем становить 0,08, а за другим – 0,02.

13. Концентрація іонів Н+ у розчині натрій нітрату становить 0,322 г/л, а ступінь дисоціації – 70 %. Визначте молярну концентрацію натрій нітрату у розчині.

14. Визначте масу гідроксид-іонів, які містяться у 20 мл розчину з концентрацією натрій гідроксиду 3 моль/л. Ступінь дисоціації лугу становить 94 %.

15. Змішали 600 мл 0,05 М розчину калій гідроксиду та 400 мл 0,1 М розчину натрій гідроксиду. Визначте концентрацію гідроксид-іонів (моль/л) у новоутвореному розчині. Дисоціацію лугів вважати повною.

16. Яка маса нітрат-іонів міститься у 200 мл розчину з молярною концентрацією кальцій нітрату 0,9 моль/л, якщо ступінь дисоціації солі становить 75%?

17.147 Дано 600 мл розчину ортофосфатної кислоти. Ступінь дисоціації за першим ступенем становить 20 %, а за другим – 4 %. Нехтуючи дисоціацією за третім ступенем, визначте кількість іонів Н+ у розчині. Молярна концентрація кислоти в розчині 0,1 моль/л.

18. Які кількості речовин натрій карбонату та натрій ортофосфату потрібно взяти для приготування їх розчинів, що міситимуть по 0,6 моль катіонів Натрію? Укажіть суму кількості речовин обох солей.

4. Розв’язання задач з використанням закону об’ємних відношень газів

Задачі на знаходження об'ємів реагентів та продуктів реакції за відомим об'ємом одного з реагентів чи продуктів реакції.

Задача 1.

Обчислити об’єм повітря, що містить 20% кисню, який потрібно використати для спалювання 1 м3 суміші газів, що складається з 95 % метану (СН4), 3 % азоту, 1 % етану (С2Н6) і 1 % карбон(ІV) оксиду .

Задача 2.

При спалюванні 10 л газової суміші, що складається з пропану (С3Н8) та бутану (С4Н10) утворилося 38 л карбон(IV) оксиду (всі виміри зроблені за однакових умов). Визначити об’єми газів у вихідній суміші.

Розрахунки вихідних об'ємів реагентів, якщо внаслідок хімічної реакції відбулася зміна об'єму вихідної системи.

Задача 1.

У результаті реакції між воднем і киснем у суміші цих газів об’ємом 42 мл об’єм суміші зменшився до 30 мл. Обчисліть об’єми газів у вихідній суміші, якщо після реакції вода знаходилась у пароподібному стані, а всі об’єми виміряні за однакових умов.

Задача 2.

Обчислити склад суміші водню, метану СН4 та кисню, якщо ця суміш об’ємом 40 мл після проходження реакції зменшила свій об’єм до 31 мл, а після пропускання продуктів реакції через розчин лугу – до 28 мл. Усі об’єми виміряні за однакових умов. Вода за даних умов – рідина.

Задача 3.

Спалили 25 мл суміші кисню і водню. Після реакції залишилося 7 мл кисню, що не прореагував. Визначте об’ємну частку кисню у вихідній суміші, якщо всі об’єми приведено до однакових умов.

Задача 4.

Суміш  карбон(IV) оксиду, карбон(II) оксиду і кисню займала об’єм 50 мл (н. у.). Після спалювання і приведення до нормальних умов суміш не містила кисню і карбон(II) оксиду), а її об’єм дорівнював 42 мл. Знайдіть об’ємну частку карбон(IV) оксиду у вихідній суміші.

Задача 5.

Суміш азоту з воднем об’ємом 100 мл піддали синтезу на платиновому каталізаторі. Після реакції об’єм суміші зменшився на 40 мл. Обчисліть вміст азоту в вихідній суміші, якщо  водень прореагував повністю, а всі об’єми виміряні за однакових умов.