Издательство томского университета (стр. 1 из 20)
Л.Н. МИШЕНИНА, С.А. КУЗНЕЦОВА, Л.В. ЦЫРО
ЗАДАЧИ И УПРАЖНЕНИЯ
ДЛЯ ЗАОЧНОЙ ШКОЛЫ «ЮНЫЙ ХИМИК»
9–11 классы
Учебно-методическое пособие
ИЗДАТЕЛЬСТВО ТОМСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
2007
УДК 54(076.1):087.5
ББК 24
М71
Мишенина Л.Н., Кузнецова С.А., Цыро Л.В.
М71 Задачи и упражнения для заочной школы «Юный химик». 9–11 классы: Учеб.-мет. пособие. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. – 85 с.
ISBN 2-1211-1007-2
Учебно-методическое пособие предназначено для учащихся 9–11 классов средних общеобразовательных школ по профилю «химия». В пособии содержится большое количество задач, которые позволяют учащимся закрепить знания, полученные во время теоретических занятий. Задачи подобраны в виде индивидуальных заданий, содержащих по 4 варианта.
В течение обучения учащимся заочной школы «Юный химик» предлагается выполнение 3 заданий. Для успешного выполнения заданий необходимо тщательно проработать теоретический материал. Критерий его усвоения – это умение применять полученные знания при решении качественных и расчетных задач.
Учебно-методическое пособие может быть использовано для подготовки к химическим олимпиадам различного уровня.
УДК 543(076.1):087.5
ББК 24
Рецензент:
Батырева В.А., канд. хим. наук, доцент
ISBN 2-1211-1007-2 ©Томский государственный университет
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 9 КЛАССА.. ………………………………………………….4
ЗАДАНИЕ 1. ………………………………………………………………………………….4
Задачи для самостоятельного решения. 8
ЗАДАНИЕ 2. ………………………………………………………………………………...10
Задачи для самостоятельного решения. 17
ЗАДАНИЕ 3. ………………………………………………………………………………...20
Задачи для самостоятельного решения. 26
ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 10 КЛАССА.. ……………………………………………….31
ЗАДАНИЕ 1. ………………………………………………………………………………...31
Задачи для самостоятельного решения. 35
ЗАДАНИЕ 2. ………………………………………………………………………………...37
Задачи для самостоятельного решения. 41
ЗАДАНИЕ 3. ………………………………………………………………………………...44
Задачи для самостоятельного решения. 48
ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 11 КЛАССА.. ……………………………………………….53
ЗАДАНИЕ 1. ………………………………………………………………………………...53
Задачи для самостоятельного решения. 58
ЗАДАНИЕ 2. ………………………………………………………………………………...60
Задачи для самостоятельного решения. 66
ЗАДАНИЕ 3. ………………………………………………………………………………...70
Примеры решения задач. …………………………………………………………………..70
Задачи для самостоятельного решения. 78
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.. ………………………………………...83
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... …………………………………………...84
ЗАДАНИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 9 КЛАССА
ЗАДАНИЕ 1
Задание включает материал по химии элементов по теме «Водород. Галогены», а также по общей химии по темам «Растворы. Способы выражения содержания растворенного вещества», «Электролитическая диссоциация». Для выполнения задания необходимо рассмотреть химию водорода и элементов семнадцатой группы периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, ознакомиться с понятиями «массовая доля растворенного вещества» и «молярная концентрация», изучить теорию электролитической диссоциации, вспомнить основные понятия химии и расчеты по уравнениям химических реакций.
Примеры решения задач
Пример 1.
Колба с 250 г хлорной воды выставлена на солнечный свет. Выделившийся газ собран, его объем оказался равным 0,112 л (н. у.). Какова концентрация исходного раствора хлора (в % по массе)? Какой газ выделился из хлорной воды?
Дано:
m (хл. в.) = 250 г
V (газ) = 0,112 л (н. у.)
M (Cl2) = 71 г/моль
Найти:
w (Cl2)
Решение:
При растворении хлора в воде происходит образование хлорноватистой кислоты:
Cl2 (г) + 2H2O (ж) ⇄ Cl- (водн.) + Н3О+ (водн.) + HClO (водн.).
На свету хлорноватистая кислота разлагается с образованием газообразного кислорода:
2HClO (водн.) = 2Cl- (водн.) + Н+ (водн.) + O2 (газ).
Суммарное уравнение процесса имеет вид:
2Cl2 (г) + 2H2O (ж) = 4Cl- (водн.) + 4Н+ (водн.) + O2 (газ).
Рассчитаем количество выделившегося кислорода:
(моль).По уравнению реакции 1 моль кислорода соответствует 2 молям хлора, следовательно, количество прореагировавшего хлора равно 0,01 моль (5 10-3 × 2). Тогда масса хлора составляет:
m = M × n = 35,5 × 0,01 = 0,71 (г).
Если принять, что весь хлор, содержащийся в хлорной воде, прореагировал, то массовая доля хлора равна:
(%).Ответ: w (Cl2) = 0,28 %, выделившийся газ – кислород.
Пример 2.
Твердое кристаллическое соединение, состоящее из одновалентного металла и одновалентного неметалла, энергично реагирует с водой и водными растворами кислот с выделением водорода. При взаимодействии с водой этого вещества массой 2,4 г выделился водород объемом 2630 мл, измеренный при 37 °С и давлении 9,8×104 Па, а раствор приобрел щелочную реакцию. Определите состав вещества и напишите уравнения реакций его взаимодействия с водой и соляной кислотой.
Дано:
m (MЭ) = 2,4 г (М – металл, Э – неметалл)
V (Н2) = 2630 мл = 2,63 л
t = 37 °С (T = 310 K)
p = 9,8×104 Па
Найти:
MЭ
Решение:
Э – водород, поскольку только гидриды металлов реагируют с водой и кислотами с выделением водорода. Для определения металла необходимо вычислить молярную массу гидрида.
Определим количество выделившегося водорода. Сначала приведем объем газа к нормальным условиям:
, следовательно, 
(л).Рассчитаем количество выделившегося газа:
(моль).Запишем уравнение реакции взаимодействия гидрида одновалентного металла с водой:
MH + H2O = MOH + H2.
По уравнению реакции 1 моль водорода соответствует 1 молю гидрида, следовательно, в реакцию вступил 1 моль МН.
Вычислим молярную массу гидрида:
(г/моль).Атомная масса водорода равна 1 г/моль, поэтому атомная масса металла равна 23 г/моль (24 – 1). Этот металл – натрий.
Искомое вещество гидрид натрия – NaH.
Уравнения взаимодействия:
NaH + H2O = NaOH + H2
NaH + HCl = NaCl + H2
Пример 3.
Какой объем раствора с массовой долей серной кислоты 9,3 % (плотность 1,05 г/мл) потребуется для приготовления раствора 0,35 моль/л серной кислоты объемом 40 мл?
Дано:
w (H2SO4) = 9,3 %
r = 1,05 г/мл
СМ = 0,35 моль/л
V = 40 мл
M (H2SO4) = 98 г/моль
Найти:
V (р-ра)
Решение:
Вычислим количество вещества серной кислоты, необходимое для приготовления 40 мл 0,35 моль/л раствора. По определению молярной концентрации в 1 л (1000 мл) раствора содержится 0,35 моль серной кислоты, тогда:
0,35 моль – 1000 мл
n моль – 40 мл,
(моль),то есть для приготовления раствора нужно взять 0,014 моль кислоты.
Вычислим массу 0,014 моль серной кислоты:
m = n × M = 0,014 × 98 = 1,37 (г)
Определим массу 9,3 %-ного раствора, содержащего 1,37 г серной кислоты:
, тогда 
(г).Вычислим объем раствора:
(мл).Ответ: V (р-ра) = 14,05 мл.
Пример 4.
Составьте уравнения реакций, протекающих с участием водных растворов электролитов, в молекулярной, ионной и сокращенной ионной формах:
а) между оксидом углерода (IV) и гидроксидом бария;
б) между оксидом кальция и хлороводородной кислотой;
в) между силикатом натрия и хлороводородной кислотой;
г) между иодидом калия и нитратом свинца (II);
д) между сульфидом железа (II) и серной кислотой.
Решение:
а) взаимодействие между оксидом углерода (IV) и гидроксидом бария: