Сборник задач по общей химии

1. Вывод формулы вещества

Нахождение элемента по его массовой доле в соединении, или по уравнению реакции.

Задача 1

Относительная плотность по азоту соединения неизвестного элемента с водородом равна 1,143. Элемент проявляет в этом соединении валентность 4. Определите формулу этого соединения. (Ответ: SiH 4 )

Задача 2

При взаимодействии 0,555 г одновалентного металла с водой образуется 0,08 г водорода. Определите металл. (Ответ: Li)

Задача 3

После сжигания 10,4 г металла в атмосфере хлора образовалось 31,7 г соли, в которой металл проявляет степень окисления +3. Какой металл сожгли? (Ответ: Cr)

Задача 4

Нитрат неизвестного трехвалентного металлического элемента массой 9,68 г в реакции со щелочью образует 4.28 г осадка гидроксида. Определите элемент. (Ответ: Fe)

Задача 5

При сгорании в кислороде 0,7 г неизвестного неметалла образуется 1,5 г его
высшего оксида. Выведите Формулу оксида.

Нахождение формулы вещества по массовым долями элементов в соединении.

Задача 1

Массовые доли натрия, фосфора и кислорода в соединении соответственно равны 34,59, 23,31 и 42,15%. Определите формулу данного соединения. (Ответ: Na4P2O7 )

Задача 2

Определите формулу соединения калия, хрома и кислорода, если массовые доли этих элементов в соединении соответственно равны 26,53, 35,87 и З8,1%. (Ответ: K2Cr2O7 )

Задача 3

Определите формулу оксида, в котором массовая доля свинца в 9,7 раза больше массовой доли кислорода. (Ответ: Pb3O4 )

Задача 4

Массовая доля фосфора в его оксиде равна 43,66%. Какова простейшая формула данного оксида? (Ответ: P 2 O 5 )

Задача 5

Массовая доля серы в его соединении со фтором в 3,56 раза меньше массовой доли фтора. Определите формулу этого соединения. (Ответ: SF6 )

Задача 6

Определите молекулярную формулу соединения бора с водородом, относительная плотность паров которого по хлору равна 0,761, а массовая доля водорода в нем — 18,52%. (Ответ: B4H10 )

Задача 7

Из оксида ванадия массой 120 г было получено 81,6 г металла. Определите формулу этого оксида. (Ответ: V2O3 )

Задача 8

Из 1,289 т оксида вольфрама, который содержит 10% примесей, получили 0,99 т металла. Определите формулу исходного оксида. (Ответ: WO3 )

Задача 9

С 31,6 г селена было получено 62 г его фторида. Определите формулу полученного соединения. (Ответ: SeF4 )

Задача 10

Определите молекулярную формулу газообразного углеводорода, содержащего 85,7% углерода. Один литр этого углеводорода имеет массу 2,5 г (н. у.). (Ответ: С4Н )

2 . Расчеты связанные с приготовлением растворов

Задачи на вычисление растворимости веществ и использование коэффициента растворимости.

Задача 1

Растворимость ортофосфата калия , при температуре 20 оС — 98,5 г в 100 г воды. Вычислите минимальную массу воды, которую необходимо взять для растворения ортофосфата калия  массой 788 г при 20 оС. (Ответ: 68,25 г)

Задача 2

Растворимость бромида натрия  20 ° С равна 90,5 г в 100 г воды. Какую максимальную массу бромида натрия можно растворить в воде массой 800 г при 20 °С? (Ответ: 724 г)

Задача 3

Определите массу ортофосфата натрия  (г), которую необходимо растворить в 250 г воды для приготовления насыщенного при 40 оС раствора, если растворимость ортофосфата натрия  при 40 оС равна 23,3 г в 100 г воды. (Ответ: 800 г)

Задача 4

Определите массы безводного хлорида кальция и воды, которые необходимо взять для приготовления раствора массой 150 г насыщенного при 20 в С, если растворимость хлорида кальция при этой температуре равна 74,5 г в 100 г воды? (Ответ: m (CaCl 2 ) = 64 г, m (H 2 O) = 86 г),

Задача 5

Растворимость  хлорида натрия (NaCl) при 70 и 20 оС соответственно равна 37,5 и 35,9 г в 100 г воды. Какая масса (г) хлорида натрия выделится из насыщенного при 70 оС раствора массой 55 г, если его охладить до 20 оС? (Ответ: 0,64 г)

Задачи на приготовление растворов, в которых не происходят химические реакции

Задача 1

Вычислите массовую долю (%) сахарозы в растворе, содержащем воду массой 200 г и сахарозу массой 50 г. (Ответ: 20%)

Задача 2

До 120 г раствора с массовой долей соли 7% прилила 30 г воды. Определите массовую долю соли в образованном растворе. (Ответ: 5,6%)

Задача 3

При 0 оС в 1 л воды растворяется около 500 л хлороводорода (н.у.). Вычислите массовую долю хлороводорода в образованном растворе. (45%)

Задача 4

Концентрированная соляная кислота содержит до 40% хлороводорода. Какой объем при н.у. займет хлороводород, который растворен в 200 г такой кислоты? (49 л)

Задача 5

Какой объем хлороводорода (н.у.) необходимо растворить в 1 м3  воды для получения соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 8% и плотностью 1,038 г/мл? Вычислите молярную концентрацию хлороводорода в таком растворе. (53 м3   2,3 моль/л)

Задачи на приготовление растворов, включающих расчеты по уравнениям реакций, происходящих при растворении

Задача 1

В результате поглощения оксида серы(VI)  раствором массой 100 кг с массовой долей серной кислоты 91% получили безводную кислоту. Вычислите массу (кг) поглощенного оксида серы(VI). (Ответ: 40 кг)

Задача 2

Определите массу оксида серы(VI), который нужно добавить к раствору серной кислоты с массовой долей кислоты 98%, чтобы получить олеум массой 100 кг с массовой долей оксида серы(VI) 30%. (35,7 кг)

Задача 3

К раствору с массовой долей серной кислоты 75% массой 288 г добавили оксида серы(VI) массой 400 г. Вычислите массовую долю оксида серы(VI)  в олеуме, который получили. (11,6%)

Задача 4

Определите массу оксида фосфора(V), которая необходима для приготовления раствора массой 400 г с массовой долей ортофосфорной кислоты 19%.

Задача 5

Определите массу лития, которая понадобится для получения раствора массой 300 г с массовой долей гидроксида лития  6%.

Задача 6

К 200 г раствора с массовой долей гидроксида натрия 10% добавили 12,4 г оксида натрия. Определите массовую долю вещества в растворе, который образовался.

Задачи на использование взаимосвязей между массовой долей, молярной концентрацией или молярной концентрацией эквивалентов растворенного вещества и растворимостью

Задача

Растворимость бертолетовой соли при 50  оС составляет 20 г в 100 г воды. Определите массовую долю бертолетовой соли в насыщенном растворе при 50  оС. (Ответ: 16,6%)

Задача

Водный раствор с массовой долей хлорида натрия 7% подавляет жизнедеятельность патогенных микроорганизмов и плесневых грибков, но не препятствует процессам молочнокислого брожения, поэтому его используют для соления огурцов. Рассчитайте массу соли и объем воды необходимых для приготовления 5 л такого раствора, если его плотность равна 1,048 г/мл. Вычислите молярную концентрацию  хлорида натрия в этом растворе.

Задача

На химическом комбинате образуются кислые стоки с массовой долей азотной кислоты 0,003%, что вполне соответствует санитарным нормам. Вычислите молярную концентрацию азотной кислоты в этих сточных водах, если их плотность примерно равна 1 г/мл). Объем промышленных стоков ежесуточно составляет 75 м3, коакая масса азотной кислоты за это время уходит в канализацию с комбината (Ответ: С (HNO3) = 4,8·10-4  моль/л); m (HNO3) = 2,25 кг)

Задачи на приготовление растворов из кристаллогидратов

Задача 1.

В воде объемом 200 мл (плотность 1 г/мл) растворили кристаллогидрат СаCl2·6Н2O массой 25 г. Определите массовую долю хлорида кальция в полученном растворе. (Ответ: 5,6%)

Задача 2.

После выпаривания раствора массой 400 г с массовой долей сульфата меди(II)  15% получили медный купорос. Определите массу полученного кристаллогидрата. (Ответ: 93,75 г)

Задача 3.

Определите массу декагидрата сульфата натрия  и объем воды, необходимые для приготовления раствора объемом 1,2 л с массовой долей сульфата натрия  10% (плотность 1,091 г мл). (Ответ: 296,9 г)

Задача 4.

Для приготовления раствора с массовой долей сульфата магния  5% взяли 400 г гептагидрата сульфата магния. Определите массу полученного раствора. (Ответ: 3900 г)

Задача 5.

Определите, в какой массе воды нужно растворить 25 г пентагидрата сульфата меди(II), чтобы получить раствор с массовой долей сульфата меди(II)  8%. (Ответ: 175 г)

Задача 6.

Определите массу декагидрата  сульфата натрия, который надо растворить в 800 г воды, чтобы добыть раствор с массовой долей натрий сульфата 10%. (Ответ: 235,5 г)

Задача 7

Определите массу декагидрата  сульфата натрия, который нужно добавить в 200 г раствора с массовой долей сульфата натрия  5%, чтобы увеличить массовую долю соли в два раза.

Задача 8.

Определите массу гептагидрата сульфата железа(II), который нужно взять для приготовления раствора массой 50 г с массовой долей сульфата железа(II)  8%. (Ответ: 7,32 г)

3. Задачи по теме «электролитическая диссоциация»

Определение степени электролитической диссоциации

1. В растворе азотистой кислоты содержится 5,66 · 1020 молекул, которые не продиссоциировали, и 1,8·1019 ионов Н+ . Определите степень диссоциации кислоты (в%).

2. В 1 л раствора с молярной концентрацией уксусной кислоты 0,01 моль/л содержится 6,26·1021 недиссоциированных молекул и ионов. Определите степень диссоциации кислоты.

3. В растворе уксусной кислоты содержится 0,0015 г ионов Н+ и 0,15 моль молекул недиссоциированной кислоты. Определите степень диссоциации кислоты.

4. В 300 г раствора с массовой долей уксусной кислоты 5,8% обнаружили 8·104 моль ионов водорода. Вычислите степень диссоциации кислоты в растворе (%).

Определение количества ионов в растворе

1. Какое количество вещества сульфат-ионов образуется после растворения в воде смеси 3 моль сульфата алюминия  и 1,5 моль сульфата калия?

2. Какое количество вещества ионов Сl образуется при полной диссоциации 2,4 моль хлорида железа(III)?

3. Степень электролитической диссоциации одноосновной кислоты составляет 0,9. Определите количество ионов, что приходится на каждые 10 недиссоциированных молекул кислоты.

4. Cмешали 300 мл раствора с молярной концентрацией гидроксида калия 0,05 моль/л с 400 мл раствора с молярной концентрацией гидроксида натрия 0,02 моль/л. Определите молярную концентрацию гидроксид анионов в образовавшемся растворе.

5. Определите массу гидроксид-ионов, содержащихся в 400 мл раствора с концентрацией гидроксида калия 2 моль/л.

6. Определите массовую долю хлорида бария в растворе, в котором при полной диссоциации соли концентрация ионов составляет 0,9 моль/л. Плотность раствора равна 1,02 г/см3 .

7. Определите молярную концентрацию катионов водорода в растворе плавиковой кислоты с плотностью 1 г/см3 , если степень диссоциации ее составляет 3%, а массовая доля кислоты в растворе составляет 0,1%.

9. Определите концентрацию гидроксид-ионов (моль/л) в растворе калий гидроксида, если известно, что в 50 мл этого раствора содержится 0,14 г щелочи. Диссоциацию считать полной.

10. В 200 мл раствора содержится 0,4 моль барий нитрата, степень электролитической диссоциации которого составляет 70%. Определите массу катионов бария, содержащихся в 1,5 л этого раствора.

11. Степень диссоциации трехосновной кислоты по первой ступени составляет 90%, по второй — 10%, а по третьей — 2%. Определите количество ионов, которые будут содержаться в растворе; приготовленном растворением 6000 молекул кислоты в воде.

12. Определите количество молекул и ионов, которые содержатся в растворе слабой двухосновнрй кислоты, приготовленном растворением 4000 молекул кислоты, если степень диссоциации кислоты по первой ступени составляет 0,08, а по второй — 0,02.

13. Концентрация ионов Н+ в растворе нитрата натрия составляет 0,322 г/л, а степень диссоциации — 70%. Определите молярную концентрацию нитрата натрия в растворе.

14. Определите массу гидроксид-ионов, содержащихся в 20 мл раствора с концентрацией гидроксида натрия 3 моль/л. Степень диссоциации щелочи составляет 94%.

15. Смешали 600 мл 0,05 М раствора гидроксида калия и 400 мл 0,1 М раствора гидроксида натрия. Определите концентрацию гидроксид-ионов (моль/л)  в новом растворе. Диссоциацию щелочей считать полной.

16. Какая масса нитрат-ионов содержится в 200 мл раствора с молярной концентрацией нитрата кальция 0,9 моль/л, если степень диссоциации соли составляет 75%?

17. Дано 600 мл ортофосфорной кислоты. Степень диссоциации по первой ступени составляет 20%, а по второй — 4%. Пренебрегая диссоциацией по третьей ступени, определите количество ионов Н+ в растворе. Молярная концентрация кислоты в растворе 0,1 моль/ л.

18. Какие количества веществ карбоната натрия и ортофосфата натрия нужно взять для приготовления их растворов, содержащих по 0,6 моль катионов натрия? Укажите сумму количества веществ обеих солей.

4. Решение задач с использованием закона объемных отношений газов

Задачи на нахождение объемов реагентов и продуктов реакции по известному объему одного из реагентов или продуктов реакции.

Задача 1.

Вычислить объем воздуха, содержащего 20% кислорода, который нужно использовать для сжигания 1 м3 смеси газов, состоящей из 95% метана (СН4), 3% азота, 1% этана (С2Н6) и 1% оксида углерода(IV) .

Задача 2.

При сжигании 10 л газовой смеси, состоящей из пропана (С3Н8) и бутана (С4Н10) образовалось 38 л углекислого газа (все измерения проведены при одинаковых условиях). Определить объемы газов в исходной смеси.

Расчеты исдных объемов реагентов, если в результате химической реакции произошло изменение объема исходной системы.

Задача 1.

В результате реакции между водородом и кислородом в смеси этих газов объемом 42 мл объем смеси уменьшился до 30 мл. Вычислите объемы газов в исходной смеси, если после реакции вода находилась в парообразном состоянии, а все объемы измерены при одинаковых условиях.

Задача 2.

Вычислить состав смеси водорода, метана СН4 и кислорода, если эта смесь объемом 40 мл после прохождения реакции уменьшила свой объем до 31 мл, а после пропускания продуктов реакции через раствор щелочи — до 28 мл. Все объемы измерены при одинаковых условиях. Вода при данных условиях — жидкость.

Задача 3.

Сожгли 25 мл смеси кислорода и водорода. После реакции осталось 7 мл кислорода, который не прореагировал. Определите объемную долю кислорода в исходной смеси, если все объемы приведены к одинаковым условиям.

Задача 4.

Смесь углекислого газа, чадного газа и кислорода занимала объем 50 мл (н. у.). После сжигания и приведения к нормальным условиям смесь НЕ содержала кислорода и чадного газа, а ее объем равнялся 42 мл. Найдите объемную долю углекислого газа в исходной смеси.

Задача 5.

Смесь азота с водородом объемом 100 мл подвергли синтезу на платиновом катализаторе. После реакции объем смеси уменьшился на 40 мл. Вычислите содержание азота в исходной смеси, если водород прореагировал полностью, а все объемы измерены при одинаковых условиях.