Задачи на определение формул веществ
1. Неизвестное вещество содержит 40% углерода по массе и не содержит кислорода. Приведите возможную формулу вещества.
2. (Ломоносов 2013) К раствору, содержащему 1.35 г хлорида металла (степень окисления +2), прибавили раствор, содержащий 0.51 г соли сероводородной кислоты, при этом выпало 0.96 г осадка. Приведите формулы исходных солей, если они прореагировали полностью.
3. При нагревании белого кристаллического вещества выше 100 °С образуется жидкость и выделяется газ, в котором массовая доля кислорода составляет 72.73 %. При действии на это же вещество фосфорного ангидрида образуется газообразное при комнатной температуре бинарное соединение, в котором массовая доля кислорода составляет 47.06 %. Определите строение твердого вещества и продуктов. Напишите уравнения протекающих реакций.
4. (Турнир Ломоносова 2013) При разложении при нагревании 2.00 г коричневой жидкости А образуется 0.571 г темного порошка простого вещества В и бесцветный газ С. При окислении В кислородом образуется 0.816 г вещества D. Сжигание газа С в кислороде и пропускание продуктов сгорания через избыток раствора гидроксида кальция приводит к образованию 5.102 г осадка. Определите вещества A – D. Ответ подтвердите расчетом. Напишите уравнения реакций.
5. (Задача Игоря Седова) Жидкий образец X, найденный в неподписанной колбе в лаборатории, по данным элементного анализа содержит 49.83% C, 13.04% H и 37.13% O. При нагревании образец полностью испаряется, плотность пара при 120 °C и атмосферном давлении составляет 1.336 г/л. По данным титрования, на окисление 1.000 г образца X сернокислым раствором дихромата калия ушло 13.83 мл раствора, содержащего 1.000 моль/л K2Cr2O7. При нагревании в закрытом сосуде 1.000 г X с избытком металлического натрия в инертной атмосфере выделяется 11.6 ммоль водорода. Определите с помощью расчетов состав образца X.
Газовые законы
6. (Воробьевы горы, 2013, 9 класс) Назовите самый тяжелый известный вам газ (при комнатной температуре) и самое легкое твердое вещество. Укажите их плотности при нормальном давлении и комнатной температуре (25 оС). Может ли твердое вещество плавать в газе?
7. Смесь обычного водорода и тяжелого водорода легче углекислого газа в 20 раз. Сколько молекул H2 приходится на одну молекулу D2 в такой смеси?
8. Один моль сероводорода поместили в сосуд объемом 30 л и нагрели до 800 оС (сера при этой температуре – газ). Давление в сосуде оказалось равным 420 кПа. Сколько процентов сероводорода разложилось на простые вещества?
9. Получение алканов по методу Фишера-Тропша протекает на кобальтовом катализаторе по схеме: CO + H2 ® CnH2n+2 + H2O. Оксид углерода (II) и водород в объемном соотношении 1: 2 ввели в реакцию при 180 оС, при этом образовалась смесь метана, этана и пропана в молярном соотношении 3: 2: 2. Вычислите, во сколько раз изменилось общее давление в системе, если синтез проходил при неизменных температуре и объеме, при этом прореагировало 10% СО.
Простые расчеты по химическим формулам и уравнениям
10. При обработке продукта спекания магния и фосфора соляной кислотой выделился газ, имеющий плотность по водороду 7.4. Рассчитайте массовую долю магния в исходной смеси с фосфором.
11. При выдерживании фуллерена C60 в потоке газообразного фтора в течение четырех часов было получено твердое вещество, которое по данным элементного анализа содержало 55.516% фтора по массе, а в масс-спектре проявляло два пика, соответствующих молярным массам 1594.6 и 1632.6. Установите формулы соединений, содержащихся в полученной смеси, и определите их мольные доли. Атомные массы примите равными: C – 12.01, F – 19.00.
12. В результате сжигания в атмосфере хлора смеси двух простых веществ образовалась смесь хлоридов с массой, в 8.5 раза превышающей массу исходной смеси. Установите возможный качественный и количественный состав исходной смеси.
13. (Ломоносов 2013) Смесь, состоящую из двух твердых соединений и содержащую 12.5% железа, 17.5% серы, 70% кислорода по молям, прокалили в замкнутом сосуде без доступа воздуха. Твердый остаток состоит из одного соединения массой 100 г. Плотность по водороду полученной газовой смеси равна 26.93. Установите качественный и количественный (по молям) состав исходной смеси. Будет ли растворяться твердый остаток при добавлении к нему растворов соляной кислоты или гидроксида натрия? Запишите соответствующие уравнения реакций.
14. (Воробьевы горы, 2013, 9 класс) При сильном прокаливании смеси нитрата неизвестного щелочного металла со свинцом масса смеси уменьшилась на 3,91%. Полученную смесь промыли горячей водой, при этом ее масса уменьшилась на 43,26%. На раствор, образовавшийся при промывании смеси, подействовали избытком иодида натрия. При подкислении раствора выделилось 4,48 л (н.у.) газа. Определите массу исходной смеси и найдите, нитрат какого металла был взят.
15. (Задача Тимофея Карнаухова) Вещество А хорошо реагирует с водой, выделяя 383 мл газообразных продуктов (н.у.) на 1.000 г А и образуя раствор вещества Б, при пропускании через который хлора образуется смесь двух солей. Вещество А сгорает с увеличением массы на 82.05%, образуя вещество В. При пропускании кислорода в раствор А в жидком аммиаке получают соединение Е, содержащее 29.09% кислорода по массе.
Вещество В при нагревании в платиновом тигле образует вещество Г (14.95% кислорода по массе), дающее черный осадок Д при взаимодействии с гидразином.
Озонолиз вещества В ведет к увеличению его массы на 22,535%.
Вещество Г кристаллизуется из раствора в форме устойчивого гидрата.
Вещество Д широко применяется в химической промышленности.
Определите вещества А – Е, ответ подтвердите расчетами.
Напишите уравнения всех описанных реакций.
Рассчитайте состав газовой смеси, образующейся в результате растворения А в воде (в объемных %).
Сколько молекул воды содержит данный гидрат Г и почему?
Назовите основную область применения Д.
