решить задачи
Мел, или известняк, - это минерал состава CaCO3. Какова массовая доля углерода в нем?
200 г сахара растворили в 170 граммах воды. Какова массовая доля растворенного вещества в полученном растворе?
Сколько грамм щёлочи NaOH нужно взять для приготовления 40 грамм 10%-ного раствора?

Объяснение:

Примеры решения задач

Пример 1. Определить концентрацию молекул кислорода, находящегося в сосуде

объемом V=2 л. Количество вещества ν=0,2 моль.

Решение

V=2 л=2*10-3 м3 Количество вещества, или количество молей, определяет

M=0,32 кг/моль количество молекул в данной массе вещества:

ν=0,2 моль N = ν N A (1)

где, N=6,02*10 моль – число Авогадро. По определению

n=? концентрация молекул в данном объеме равна

N

n= (2)

V

Подставляем (1) в (2)

νN A 0.2 * 6.02 * 10 23

n= = −3

= 3 * 10 21 м3

V 2 * 10

ответ: n=3*1021 м-3.

Пример 2. Определить плотность ρ водяного пара, находящегося под давлением Р=2,5

кПа и имеющего температуру Т=400 К.

Решение

Р=2 МПа=2*106 Па По определению плотность вещества

m

T=400 K ρ= (1)

V

М=0,028 кг/моль По уравнению Менделеева – Клапейрона

m

ρ=? PV = RT , (2)

M

где m – масса газа; V – объем газа; M – молярная масса газа;

R=8,31 Дж/моль*К – универсальная газовая постоянная. Из (2)

m

MP = RT = ρRT .

V

Используя (1)

MP 0,028 * 2 * 10 6

ρ= = = 8,42 кг/м3

RT 8,31 * 400

ответ: ρ=8,42 кг/м3

Пример 3. Определить суммарную кинетическую энергию поступательного движения

всех молекул газа, находящегося в сосуде объемом V=3 л под давлением Р=540 кПа.

Решение

V=3 л=3*10-3 м3 Суммарная кинетическая энергия поступательного

Р=540 кПа=5,4*105 Па движения всех молекул определяется через N -

количество молекул, содержащихся в данном объеме, и

Ек=? среднюю кинетическую энергию поступательного

движения одной молекулы

E K = N 〈ε K 〉 ; (1)

N = νN A . (2)

где υ – количество молей газа; NА – число Авогадро.

Согласно молекулярно – кинетической теории

3

〈ε k 〉 = kT , (3)

2

где к=1,38*10-23 Дж/К – постоянная Больцмана; T – абсолютная температура газа,

которая определяется из уравнения Менделеева – Клапейрона

PV = νRT . (4)

Подставляя Т из (4) в (3), а результат подстановки (2) в (1), получим

3 PV PV 3

E K = N Aν k = N Ak = PV .

2 νR R 2

Тогда окончательно

2 3

E K = PV = * 5,4 * 105 * 3 * 10 −3 = 2,43 * 10 3 Дж.

3 2

ответ: Суммарная кинетическая энергия всех

молекул газа E K = 2,43 * 10 3 Дж = 2,43 кДж.

Пример 4. Определить среднюю квадратичную скорость < ϑ кв> молекулы газа,

заключенного в сосуде объемом V=2 л под давлением Р=200 кПа. Масса газа m=0,3 г.

Решение

V=2 л=2*10-3 м3 По определению

3RT

Р=200 кПа=0,2*1013 Па 〈ϑ kb 〉 = , (1)

M

M=0,3 г=3*10-4 кг где R=8,31 Дж/моль*К – универсальная газовая

Постоянная; M – молярная масса газа; Т – абсолютная

〈ϑ kb 〉 =? температура. По уравнению Менделеева - Клапейрона:

m

PV = RT (2)

M

Из (2) M – подставляем в (1) ⇒

3RTPV 3PV 3 * 0,2 * 10 3 * 2 * 10 −3

⇒ 〈ϑ kb 〉 = = = −4

= 0,4 * 10 4 = 0,6 * 10 2 м/с

mRT m 3 * 10

ответ: 〈ϑ kb 〉 = 60 м/с

Пример 5. Определить молярные теплоемкости газа, если его удельные теплоемкости

cv = 10,4 кДж/(кг*К) и c p = 14,6 кДж/(кг*К).

Решение

cv = 10,4 кДж/(кг*К) При определении молярных теплоемкостей при

c p = 14,6 кДж/(кг*К) постоянном объеме и постоянном давлении:

cv = Mcv ; (1)

cv = ? cp = ? c p = Mc p ; (2)

По уравнению Майера

c p − cv = R (3)

Из (2) вычитаем (1)

(

c p − cv = M c p − cv ) (4)

(3) → (4) ⇒

(

M = R / c p − cv ) (5)

(5) → (1) ⇒

cv R 10,4 * 10 3 * 8,31

Cv = = = 20,6 Дж/моль*К

c p − cv (14,6 − 10,4) * 10 3

(5) → (2) ⇒

cp R R 8,31

Cp = = = ≈ 29 Дж/моль*К

c p − cv ⎛ c ⎞ 10,4 * 10 3

⎜1 − v ⎟ 1−

⎜ c ⎟ 14,6 * 10 3

⎝ p⎠

ответ: Сv=2,6 Дж/моль*К; Ср=29 Дж/моль*К.

Объяснение:

А-1. Схема строения атома химического элемента кремния:

4) ₊₁₄Si )₂ )₈ )₄

А-2. Положительную степень окисления хлор проявляет в соединении:

4)  Cl₂O₇      Cl₂⁺⁷O₇⁻²  

А-3. Кислотные свойства высших оксидов химических элементов VА-группы периодической таблицы Д. И. Менделеева в ряду

N₂O₅-P₂O₅ - As₂O₅ - Sb₂O₅

2) ослабевают  

А-4. Аммиак не вступает в химическую реакцию

2) с водородом

А-5. Соединения серы с металлами называют  

3) сульфидами  

А-6. В результате окисления аммиака в присутствии катализатора образуются

1)оксид азота(II) и вода 4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O (Pt ,t°C)

А-7. Сокращённому ионному уравнению:

CO₂ + 2OH⁻ = H₂O + CO₃²⁻

соответствует химическая реакция:  

2) между гидроксидом натрия и оксидом углерода(IV)

 CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

А-8. Реакцией ионного обмена не является реакция

2) (NH₄)₂CO₃ = 2NH₃ + CO₂ + H₂O

В-1. Установите соответствие между исходными (исходным) и полученными веществами в уравнениях химических реакций, характеризующих свойства фосфорной кислоты.

1) H₃PO₄ + Ca     Г. Ca₃(PO₄)₂ ↓+ H₂↑

2) H₃PO₄ + Ca(OH)₂  Д. Ca₃(PO₄)₂↓ + H₂O  

3) H₃PO₄ + CaCl₂   Б. Ca₃(PO₄)₂↓ + HCl  

4) H₃PO₄               В. P + H₂O

В-2. Установите соответствие между реактивом и группой веществ, которые можно обнаружить с этого реактива.

1) растворимые соли бария   Д. серная кислота и её соли — сульфаты

2) растворимые соли серебра  В. галогеноводородные кислоты и их соли, кроме  Фтористоводородной кислоты

3) летучие кислоты (соляная, азотная, уксусная)  А. карбонаты

4) растворимые соли меди    

Г. соли железа в степенях окисления +2 и +3 или соли свинца

В-3. Установите соответствие между схемой перехода электронов в химической реакции и примером, иллюстрирующим её:

1) N⁰ = N⁺² В. N₂⁰ + O₂=2N⁺²O  

2) N⁻³ = N⁺²    Г. N⁻³H₃+ O₂=N⁺²O +H₂O  

3) N⁺⁵ = N⁺²      А. HN⁺⁵O3 + Cu=Cu(NO3)2 + N⁺²O + H2O

4) N⁺⁵ = N⁺⁴     Д. HN⁺⁵O3 + Cu = Cu(NO₃)₂ + N⁺⁴O₂ + H₂O

В-4. Концентрированная серная кислота является окислителем в химических реакциях:

1) Cu + H₂S⁺⁶O₄=CuSO₄ + H₂O + S⁺⁴O2

S⁺⁶+2e⁻→ S⁺⁴ окислитель

4) C + H₂S⁺⁶O₄=CO₂ + H₂O + S⁺⁴O₂  

S⁺⁶+2e⁻→ S⁺⁴ окислитель

ответ:  1) и 4)

В-5. Напишите полные и сокращённые ионные уравнения возможных химических реакций, в которых оксид углерода(IV) будет взаимодействовать с гидроксидом лития, гидроксидом железа(III), оксидом кальция, водой, хлоридом меди(II).  

CO₂+ 2LiOH=Li₂CO₃+H₂O

CO₂+ 2Li⁺+2OH⁻=2Li⁺+CO₃²⁻+H₂O

CO₂+2OH⁻=CO₃²⁻+H₂O

С-1. Какая из приведённых схем показывает, что азот может быть восстановителем? ответ поясните соответствующими уравнениями химических реакций.

1) N⁰ + 3e→N⁻³ окислитель

2) N⁻³–5e→N⁺² восстановитель

4N⁻³H₃+5O₂=4N⁺²O+6H₂O (в присутствии катализатора, при повышенной температуре).

С-2. В приведённой схеме напишите над стрелками формулы веществ, с которых можно осуществить указанные превращения.

NaCl → HCl → HCl → ZnCl₂→AgCl

2NaCl(тв.) +H₂SO₄= 2HCl+Na₂SO₄

2HCl+Zn = ZnCl₂+H₂↑

ZnCl₂+2AgNO₃=2AgCl↓+Zn(NO₃)₂

Рассмотрите одно из уравнений химических реакций в свете представлений об электролитической диссоциации:

ZnCl₂+2AgNO₃=2AgCl↓+Zn(NO₃)₂

Zn²⁺+2Cl⁻+2Ag⁺+2NO₃⁻=2AgCl↓+Zn²⁺+2NO₃⁻

2Cl⁻+2Ag⁺+2NO₃⁻=2AgCl↓