Інші завдання дивись тут...

I рівень

1. Укажіть, до якого типу належать реакції, подані схемами. Перетворіть схеми у рівняння реакцій:

a) SO2 + O2 -> SO3

   2SO2 + O2 = 2SO3  (вкажіть слово "кат." чи формули NO, V2O5 над знаком =) 

Тип реакціЇ: реакція сполучення.

Тип реакції: каталітична.

б) Сг2О3 + Н2 -> Сг + Н2О

   Сг2О3 + 3Н2 = 2Сг + 3Н2О

Тип реакціЇ: реакція заміщення, некаталітична.

в) Са(ОН)2 + НСl -> СаСl2 + Н2O

    Са(ОН)2 + 2НСl = СаСl2 + 2Н2O

Тип реакціЇ: реакція обміну, необоротна, некаталітична.

 

2. Сформулюйте визначення:

а) каталізу;

Каталіз - зміна швидкості реакції в присутності каталізатора.

б) каталітичних реакцій.

Каталізатор - речовини, що змінюють швидкість хімічних реакцій, але самі в них не витрачаються і не змінюються.

 

3. Визначте, у якому випадку реакція відбуватиметься швидше: якщо до магнію долити хлоридної кислоти, розбавленої 1:7, чи до заліза. Чому? У першому випадку водень Н2 виділяється інтенсивніше за однакової концентрації кислоти (1:7), бо магній хімічно активніший метал, ніж залізо (див. ряд активності металів).

 

4. Обчисліть масу сірки, що згорить у кисні об'ємом 112 л (н. у.), використовуючи рівняння реакції S + О2 —> SО2.

Дано: V(O2)=112 л

Знайти: m(S)-?

Розв'язання

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

    х г        112 л          

     S   +    O2    =  SO  

    32 г       22,4 л     

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагував 1 моль сірки S  з утворенням 1 моль газу сульфур (IV) оксиду SO2. Об'єм 1 моль газу за н.у. рівний 22,4 л. Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) сірки й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(S)=(S)=32M(S)=32 г/моль. Маса 1 моль=32 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

х г/ 32 г = 112 л / 22,4 л, звідси

х = 112 л • 32 г : 22,4 л = 160 г

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: S+O2=SO 

Обчислюємо кількість сульфур (IV) оксиду об'ємом 112 л за формулою y=V/Vм,

де Vм - постійна величина і за н.у. рівна 22,4 л/моль.

y(SO2)=112 л : 22,4 л/моль=5 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагував 1 моль сірки S  з утворенням 1 моль газу сульфур (IV) оксиду SO2, кількість речовин є однаковою, тому  y(S)=5 моль. 

Обчислюємо масу сірки кількістю речовини 5 моль за формулою: m=yM

Mr(S)=Ar(S)=32M(S)=32 г/моль

m(S) = 5 моль • 32г/моль = 160 г

Відповідь. m(S)=160 г.

II рівень

1. Перелічіть та напишіть ознаки, за якими класифікують хімічні реакції.

Ознаки, за якими класифікують хімічні рівняння:

1. Зміна числа речовин, що вступають у реакцію і утворюються після реакції.

2. Тепловий ефект хімічної реакції.

3. Напрям хмічної реакції.

4. Зміна ступеня окиснення елементів у сполуках.

5. Участь каталізатора.

 

2. Укажіть, до якого типу належать реакції, подані схемами, і за якою ознакою вони класифіковані. Перетворіть схеми у рівняння реакцїї:

а) Аl(ОН)3 ->  Al2O3 + Н2O

   2Аl(ОН)3 =  Al2O3 + 3Н2O

Тип реакціЇ: реакція розкладу. Ознака: зміна числа речовин, що вступають у реакцію і утворюються після реакції.

Тип реакціЇ: некаталітична. Ознака: участь каталізатра.

б) Fe2O3 + Н2 -> Fe + Н2O

    Fe2O3 + 3Н2 = 2Fe + 3Н2O

Тип реакціЇ: реакція заміщення. Ознака: зміна числа речовин, що вступають у реакцію і утворюються після реакції.

Тип реакціЇ: некаталітична. Ознака: участь каталізатора.

в) Са + O2 -> СаО

   2Са + O2 ↔ 2СаО

Тип реакціЇ: реакція сполучення. Ознака: зміна числа речовин, що вступають у реакцію і утворюються після реакції.

Тип реакціЇ: некаталітична. Ознака: участь каталізатора.

Тип реакціЇ: оборотна. Ознака: напрям хімічної реакції.

г) NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + Н2O.

   2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2Н2O

Тип реакціЇ: реакція обміну. Ознака: зміна числа речовин, що вступають у реакцію і утворюються після реакції.

Тип реакції: некаталітична. Ознака: участь каталізатора.

Тип реакціЇ: необоротна. Ознака: напрям хмічної реакції.

 

3. Визначте, до якого типу належать реакції:

а) Н2 + Сl2 = 2НСl + 180 кДжТип реакції: екзотермічна. 

Реакції, що відбуваються з виділенням теплоти називаються екзотермічними.

б) Н2 + І2 = 2НІ - 52 кДжТип реакції: ендотермічна. 

Реакції, що відбуваються з поглинанням теплоти називаються ендотермічними.

 

4. Купрум(ІІ) гідроксид, за нагрівання, розклався з утворенням купрум(ІІ) оксиду масою 3,2 г і води. Обчисліть масу купрум(ІІ) гідроксиду, що вступив у реакцію.

Дано: m(CuO)=3,2 г

Знайти: m(Cu(OH)2)-?

Розв'язання

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

        x г           3,2 г

     Cu(OH)2  = CuO    + H2O  

      98 г            80 г

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль купрум (ІІ) гідроксиду Cu(OH)2  з утворенням 1 моль купрум (ІІ) оксиду CuOОбчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 1 моль

Mr(Cu(OH)2)=Ar(Cu)+2•Ar(O)+2•Ar(Н)=64+216+2•1=98,  

M(Cu(OH)2)=98 г/моль.  Маса 1 моль=98 г.

Mr(CuO)=Ar(Cu)+Ar(O)=64+16=80,  

M(CuO)=80 г /моль. Маса 1 моль=80 г

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

х г / 98 г=3,2 г / 80 г, звідси х = 3,2г • 98 г : 80 г = 3,92 г

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:  Cu(OH)2=CuO+H2O  

Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) купрум (ІІ) гідроксиду і купрум (ІІ) оксиду.

Mr(Cu(OH)2)=Ar(Cu)+2•Ar(O)+2•Ar(Н)=64+216+2•1=98,  

M(Cu(OH)2)=98 г/моль

Mr(CuO)=Ar(Cu)+Ar(O)=64+16=80, M(CuO)=80 г /моль

Обчислюємо кількість  купрум (ІІ) оксиду масою 3,2 г за формулою y=m/M.

y(CuO)=3,2г : 80г/моль=0,04 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль купрум (ІІ) гідроксиду Cu(OH)2  з утворенням 1 моль купрум (ІІ) оксиду CuO, кількість речовини однакова,  тому 

y(Cu(OH)2)=0,04 моль

Обчислюємо масу Cu(OH)2 кількістю речовини 0,04 моль за формулою m=y•M.

m(Cu(OH)2)=0,04 моль • 98 г/моль=3,92 г

Відповідь. m(Cu(OH)2)=3,92 г.

III рівень

1. Наведіть приклади не менше двох реакцій, що відбуваються за участю каталізаторів і сформулюйте визначення гомогенного та гетерогенного каталізу.

2SO2 + O2 = 2SO3    (каталізатор нітроген (IІ) оксид NO або ванадій оксид V2O5 вкажіть над знаком =) 

N2 + 3H2 = 2NH3      (слово "кат.", що означає каталізатор, вкажіть над знаком =)

2H2O2 = 2H2O + O2 (каталізатор манган (IV) оксид МnO2 вкажіть над знаком =) 

2KClO3 = 2KCl + 3O2↑  (каталізатор манган (IV) оксид МnO2 вкажіть над знаком =) 

Гомогенний каталіз - реагуючі речовини і каталізатор перебувають в однаковому агрегатному стані.

Гетерогенний каталіз - реагуючі речовини і каталізатор перебувають у різних агрегатних станах.

 

2. Допишіть продукти реакцій, поставте коефіцієнти, вкажіть тип. Розгляньте їх, де це можливо, з погляду окисно-відновних процесів: 

а) Аl + H2SO4 = ;

2Аl + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2;

2Аl0 + 3H2+1SO4 = Al2+3(SO4)3 + 3H20;

Як бачимо, Алюміній підвищив ступінь окиснення від 0 до +3, виступив відновником і окиснився, а Гідроген знизив ступінь окиснення від +1 до 0, виконав роль окисника і відновився.

Al0 (відновник) -3е =Al+3     3  найменше спіль- │ 2

H2+1 (окисник) +2е = 2Н0    │ не кратне 6        3 

Знайдені числа - це коефіцієнти окисника і відновника. Після встановлення основних коефіцієнтів, знаходимо коефіцієнти для формул усіх інших речовин

б) AgNO3 + СаСl2 = ;

AgNO3 + СаСl2 = AgCl + Ca(NO3)2 ;

в) Zn + Сl2 = ; 

Zn + Сl2 = ZnCl2 ;

Zn0+ Сl20= Zn+2Cl2-1;

Як бачимо, Цинк підвищив ступінь окиснення від 0 до +2, виступив відновником і окиснився, а Хлор знизив ступінь окиснення від 0 до -1, виконав роль окисника і відновився.

Zn0 (відновник) -2е =Zn+2     найменше спіль- │ 1

Сl2(окисник) +2е = 2Cl-1    │ не кратне 2       1

Знайдені числа - це коефіцієнти окисника і відновника. Після встановлення основних коефіцієнтів, знаходимо коефіцієнти для формул усіх інших речовин

г) КСlO3 =.

2КСlO3= 2KCl+ 3O2 (каталізатор манган (IV) оксид МnO2 вкажіть над знаком =).

2КСl+5O3-2 = 2KCl-+ 3O20

Як бачимо, Оксиген підвищив ступінь окиснення від -2 до 0, виступив відновником і окиснився, а Хлор знизив ступінь окиснення від +5 до -1, виконав роль окисника і відновився.

-2 (відновник) -4е =2О0    4  найменше спіль- │ 3

Cl+5 (окисник) +6е = Cl-1     │ не кратне 12      2

Знайдені числа - це коефіцієнти для окисника і відновника. Після встановлення основних коефіцієнтів, знаходимо коефіцієнти для формул усіх інших речовин.

 

3. Обчисліть об'єми водню (н.у.), що вступив у реакцію, та гідроген хлориду, що утворився, якщо під час перебігу її виділилився гідроген хлорид масою 365 г.

Дано: m(HCl)=365 г

Знайти: V(H2)-?   V(HCl)-?

Розв'язання

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

     х л                      365 г

     H2  +    Cl2   =    2HCl 

     22,4 л                   73 г

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль водню H2 (oб'єм 1 моль газу рівний 22,4 л за н.у.з утворенням 2 моль гідроген хлориду HClОбчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) гідроген хлориду HCl й, відповідно, масу 2 моль.

Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5; M(HCl)=36,5 г /моль.

Маса 1 моль=36,5 г, а маса 2 моль=73 г.

Записуємо під формулами сполук у рівнянні реакцій.

Складаємо пропорцію для знаходження об'єму водню і розв'язуємо її.

х л / 22,4 л = 365 г / 73 г, звідси х = 365г • 22,4л: /73 г = 112 л.

Обчислюємо кількість речовини гідроген хлориду HCl масою 365 г за формулою y=m/M

y(HCl)=365 г : 36,5 г/моль = 10 моль

Обчислюємо об'єм гідроген хлориду кількістю речовини 10 моль за формулою V=YVм, де - Vм постійна величина дорівнює 22,4 л/моль за н.у.

V(HCl)=10 моль • 22,4 л/моль=224 л

 

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:  H2+Cl2=2HCl   

Обчислюємо кількість речовини гідроген хлориду масою 365 г за формулою y=m/M.

Mr(HCl)=Ar(H)+Ar(Cl)=1+35,5=36,5; M(HCl)=36,5 г /моль.

y(HCl)=365 г : 36,5 г/моль = 10 моль.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль водню H2  з утворенням 2 моль гідроген хлориду HCl, кількість речовини водню є у 2 рази меншою, тому 

y(H2)=5 моль.

Обчислимо об'єм гідроген хлору HCl кількістю речовини 10 моль і водню Hкількістю речовини 5 моль за формулою V=YVм, де - Vм постійна величина дорівнює 22,4 л/моль за н.у.

V(HCl) = 10 моль • 22,4 л/моль = 224 л

V(H2) = 5 моль • 22,4 л/моль = 112 л

Відповідь. V(H2)=112 л, V(HCl)=224 л.

 

4. На цинк хлорид масою 27,2 подіяли надлишком натрій сульфіду. Обчисліть маси продуктів реакції. Назвіть утворені речовини.

Відомо: m(ZnCl2)=27,2 г

Знайти: m(ZnS)-? m(NaCl)-?

Розв'язання

І спосіб

Записуємо рівняння реакції.

      27,2 г                х г       у г

     ZnCl2 + Na2S =  ZnS + 2NaCl

      136 г                 97 г      117 г

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагував 1 моль цинк хлориду ZnCl2  з утворенням 1 моль цинк сульфіду ZnS і 2 моль натрій хлориду NaClОбчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 1 моль цинк сульфіду ZnS і масу 2 моль натрій хлориду.

Mr(ZnCl2)=Ar(Zn)+2•Ar(Cl)=65+2•35,5=136

M(ZnCl2)=136 г/моль. Маса 1 моль=136 г

Mr(ZnS)=Ar(Zn)+Ar(S)=65+32=97

M(ZnS)=97 г/моль. Маса 1 моль=97 г

Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5. M(NaCl)=58,5 г/моль

Маса 1 моль=58,5 г, а маса 2 моль=117 г

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо дві пропорції для обчислення маси вихідних продуктів  і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення маси цинк сульфіду ZnS.

27,2 г / 136 г = х г / 97 г, звідси х=27,2 г • 97 г : 136 г = 19,4 г

Пропорція для обчислення маси натрій хлориду NaCl.

27,2 г / 136 г = у г / 117 г, звідси у=27,2 г • 117 г : 136 г = 23,4 г

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції:  ZnCl2+Na2S=ZnS+2NaCl

Обчислюємо молярну масу (M г/моль = Mr) речовин.

Mr(ZnCl2)=Ar(Zn)+2•Ar(Cl)=65+2•35,5=136. M(ZnCl2)=136 г/моль. 

Mr(ZnS)=Ar(Zn)+Ar(S)=65+32=97. M(ZnS)=97 г/моль. 

Mr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5. M(NaCl)=58,5 г/моль.

Обчислюємо кількість речовини цинк хлориду ZnCl2 масою 27,2 г за формулою m=y•М.

y(ZnCl2)=27,2 г : 136 г/моль=0,2 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння.

Прореагував 1 моль цинк хлориду ZnCl2  з утворенням 1 моль цинк сульфіду ZnS і 2 моль натрій хлориду NaCl, кількість речовини цинк сульфіду однакова з кількістю речовини цинк хлориду, а кількість речовини натрій хлориду у 2 рази більша, тому  

y(ZnS)=y(ZnCl2)=0,2 моль

y(NaCl)=y(ZnCl2)•2=0,2 моль• 2=0,4 моль

Обчислюємо масу ZnS кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=yM.

m(ZnS)=0,2 моль • 97 г/моль=19,4 г

Обчислюємо масу NaCl кількістю речовини 0,4 моль за формулою m=yM.

m(NaCl)=0,4 моль • 58,5 г/моль=23,4 г

Відповідь: m(ZnS) =19,4 г; y(NaCl) = 23,4 моль.

IV рівень

1. Напишіть рівняння реакцій, що лежать в основі схеми. Класифікуйте хімічні реакції за ознакою зміни числа речовин, що вступають у реакцио і утворюються після реакції.

Cr —> CrО —> CrSО—> Cr(ОH)2

2Cr + O2 = 2CrO

Тип реакціЇ: реакція сполучення.

CrO + H2SO4 = CrSO4 + H2O

Тип реакціЇ: реакція обміну.

.CrSO4 + Ba(OH)2 = Cr(OH)2 + BaSO4

Тип реакціЇ: реакція обміну.

Cr —> СгСl3 —> Сг(ОН)3 —> Сг2O3

2Cr + 3Cl2 =2CrCl3

Тип реакціЇ: реакція сполучення.

2CrCl3 + 3Ba(OH)2 = 2Cr(OH)3+3BaCl2

Тип реакціЇ: реакція обміну.

2Cr(OH)3 = Cr2O3 + 3H2O

Тип реакціЇ: реакція розкладу.

 

2. Напишіть молекулярні рівняння реакцій за поданими електронними, вкажіть окисник і відновник: a) S+4  2е —> S+6; б) Cu+2 + 2е —> Сu°.

а) 2SO2 + O2 = 2SO3  (каталізатор нітроген (IІ) оксид NO або ванадій оксид V2O5 вкажіть над знаком =) 

S+4 (відновник) -2е =S+6

Як бачимо, Сульфур підвищив ступінь окиснення від +4 до +6, виступив відновником і окиснився.

б) CuCl2 + Zn = ZnCl2 + Cu

Cu+2 (окисник) -2е =Cu0

Як бачимо, Купрум знизив ступінь окиснення від +2 до 0, виконав роль окисника і відновився.

 

3. Наведіть приклади рівнянь реакцій, швидкість яких залежить від різних чинників та поясніть причину, що сприяє перебігу цих реакцій.

1. Чинник: природа реагуючих речовин.

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑       Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

У першому випадку водень виділяється активніше за однакової концентрації хлоридної кислоти, бо магній хімічно активніший метал, ніж залізо (див. ряд активності металів).

2. Чинник: розміри поверхні зіткнення (для твердих речовин).

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

Якщо крейду подрібнити, то швидкість реакції більша, ніє коли взяти шматком.

3. Чинник: концентрація реагуючих речовин.

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑  

Чим більша концентрація кислоти, тим виділення водню відбувається швидше.

4. Чинник: температура.

2 + О2 = 2H2О  

З підвишщенням температури швидкість реакції зростає.

 

4. Обчисліть маси вуглецю і кисню, що вступить у реакцію, якщо утворився карбон (IV) оксид кількістю речовини 0,55 моль. Обчисліть кількість теплоти, що виділиться під час реакції, якщо її термохімічне рівняння: С + О2 = СО2 + 393 кДж.

Дано: y(СO2)=0,55 моль

Знайти: m(С)-?, m(О2)-? 

Розв'язання

І спосіб

Записуємо рівняння реакції:

  х г         у г         0,55 моль

  С   +   О2   =   СО2

  12 г       32 г        1 моль

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль вуглецю С з 1 моль кисню О2  з утворенням 1 моль вуглекислого газу СО2Обчислюємо молярні маси й, відповідно, масу 1 моль.

Mr(С)= Ar(С)= 12. M(С)=12 г/моль. Маса 1 моль=12 г.

Mr(О2)= 2Ar(О)=2•16=32.  

M( О2)=32 г/моль.  Маса 1 моль=32 г/моль.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо дві пропорції для обчислення мас вихідних речовин і розв'язуємо їх.

Складаємо пропорцію для обчислення маси вуглецю.

х г / 12 г = 0,55 моль / 1моль, звідси х=0,55 моль • 12 г  : 1моль=6,6 г

Складаємо пропорцію для обчислення маси кисню.

у г / 32 г = 0,55 моль / 1 моль, звідси у=0,55 моль•32 г : 1моль=17,6 г

Обчислимо кількість теплоти.

Спершу знайдемо кількість речовини вуглецю. 

1. Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль вуглецю С з утворенням 1 моль вуглекислого газу СО2., тому y)=y(СО2)=0,05 моль.

2. Обчислюємо кількість теплоти.

За термохімічним рівнянням при реакції горіння

1 моль вуглецю виділяється 393 кДж теплоти

0,55 моль вуглецю - х кДж теплоти.

Складаємо пропорцію для обчислення кількості теплоти.

1 моль / 0,55 моль = 393 кДж / х кДж, звідси

х=0,55•393 кДж/1 моль=216,15 кДж

ІІ спосіб

Записуємо рівняння реакції: С+О2=СО2

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль вуглецю С з 1 моль кисню О2  з утворенням 1 моль вуглекислого газу СО2, кількість речовини однакова, тому

у(С)=у(СО2)=0,55 моль і у(О2)=у(СО2)=0,55 моль

Обчислюємо молярні маси (М г/моль = Mr) речовин.

Mr(С)= Ar(С)= 12. M(С)=12 г/моль. 

Mr(О2)= 2Ar(О)=2•16=32.  M( О2)=32 г/моль

Обчислюємо масу вуглецю кількістю речовини 0,55 моль за формулою m=yM.

m(С)=0,55 моль • 12 г/моль=6,6 г

Обчислюємо масу кисню кількістю речовини 0,55 моль.

m(О2)=0,55 моль32 г/моль=17,6 г

Обчислюємо кількість теплоти.

За термохімічним рівнянням при реакції горіння

1 моль вуглецю виділяється 393 кДж теплоти

0,55 моль вуглецю - х кДж теплоти.

Складаємо пропорцію для обчислення кількості теплоти.

1 моль / 0,55 моль = 393 кДж / х кДж, звідси

х=0,55•393 кДж : 1 моль=216,15 кДж

Відповідь: m(С)=6,6 г;  m(О2)=17,6 г; при згорянні 6,6 г вуглецю виділяється 216,15 кДж теплоти.

Інші завдання дивись тут...