Термохимические реакции

Билет №1

3.Частные реакции на катионы алюминия Al³⁺.

Al³⁺ - амфотерный ион можно определить группой реагентов КОН и NaOH в избытке.

AlCl₃ + 3NaOH = 3NaCl + Al(OH)₃

Al³⁺ + 3Cl^- + 3Na⁺ + 3OH^- = 3Na⁺ +3Cl^- + Al(OH)₃

Al³⁺ + 3OH^- = Al(OH)₃

Al(OH)₃ - осадок белого цвета, при избытке ОН^- растворяется.

Билет №2

3.Задача.

Дано: Решение:

m(H₂O) = 9г 9г х1 х2

2Н₂О = 2Н₂ + О₂

V(Н₂) - ?

V(O₂) - ? Mr (Н₂О) = 18 V(Н₂) = 44.8л V(O₂) = 22.4л

m (Н₂О) = 36

1) 36г 44.8л (Н₂)

9г х1 х1 = 11.2л (Н₂)

2) 36г 22.4л (О₂)

9г х2 х2 = 5.6л (О₂)

Ответ: V(Н₂) = 11.2л, V(O₂) = 5.6л.

Билет №3

3.Частные реакции на катионы меди Сu²⁺ .

Cu²⁺ - определяемый ион.

1) реактив ОН^- дает синий осадок.

CuSO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

Cu²⁺ + SO₄^2- + 2Na⁺ + 2OH^- = 2Na⁺ + SO₄^2- + Cu(OH)₂

Cu²⁺ + 2OH^- = Cu(OH)₂

2) реактив S^2- дает черный осадок.

K₂S + CuSO₄ = K₂SO₄ + CuS

2K⁺ + S^2- + Cu²⁺ + SO₄^2- = 2K⁺ + SO₄^2- + CuS

Cu²⁺ + S^2- = CuS

Билет №4

3.Задача.

Дано: Решение:

m(Zn) = 6.5г

Q₂ = 34.8кДж 6.5г 34.8кДж

2Zn + O₂ = 2ZnO + Q₁

Q₁ - ? М=65г/моль

Составить термо- m=130г

химическое урав- 130г х

нение реакции. 6.5г 34.8кДж х=696кДж

Ответ: 2Zn + O ₂ = 2ZnO + 696 кДж

Билет №5

3.Частные реакции на анионы хлора Сl^- .

Cl^- - определяемый ион, реактив - Ag⁺ дает белый творожистый осадок.

HCl + AgNO₃ = HNO₃ + AgCl

H⁺ + Cl^- + Ag⁺ + NO₃ ^- = H⁺ + NO₃^- + AgCl

Ag⁺ + Cl^- = AgCl

Билет №6

3.Задача.

Дано: Решение:

v(MgO) = 2моль

2моль х

m(MgSO₄) - ? MgO + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂O

M=40г/моль М=120г/моль

1) v=m/M 2=m/40 m=80г

2) 40г(MgO) 120г (MgSO₄)

х=240г

80г(MgO) х

Ответ: m(MgSO₄) = 240г

Билет №7

3.Получить кислород О₂. Доказать опытным путем, что полученный газ - О₂.

В пробирку из тугоплавкого стекла (см. рис.) помещают несколько граммов твердого KMnO ₄ , закрывают пробкой с газоотводной трубкой, конец которой помещают либо в пустой стакан (метод собирания кислорода вытеснением воздуха), либо в перевернутую пробирку, заполненную водой (метод собирания кислорода вытеснением воды). Нагревают пробирку на пламени спиртовки и собирают образующийся газообразный кислород.

В стакан, заполненный кислородом, опускают тлеющую лучинку. Она тут же ярко вспыхивает, что подтверждает наличие кислорода в стакане. Кислород способствует горению.

Билет №8

3.Реакции, характерные для серной кислоты.

а) Действие индикатора.

В пробирку поместить несколько капель раствора серной кислоты и добавить 2-3 капли раствора индикатора-метилоранжа. Раствор приобретает розовую окраску, характерную для растворов кислот.

б) Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации).

В пробирку из опыта а) добавлять по каплям раствор щелочи КОН до перехода окраски с розовой на желтую (момент полной нейтрализации):

H₂SO₄ + 2KOH = K₂SO₄ + 2H₂O

2H⁺ + SO₄^2- + 2K⁺ + 2OH^- = 2K⁺ + SO₄^2- + 2H₂O

2H⁺ + 2OH^- = 2H₂O

в) Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами.

В пробирку поместить небольшое количество твердого оксида цинка ZnO и добавлять по каплям раствор серной кислоты до полного растворения оксида:

H₂SO₄ + ZnO = ZnSO₄ + H₂O

2H⁺ + ZnO = Zn²⁺ + H₂O

г) Взаимодействие с металлами, стоящими в ряду активности до водорода.

В пробирку поместить гранулу алюминия и добавить 2-3 мл раствора серной кислоты. Наблюдается выделение газа:

3H₂SO₄ + 2Al = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂

6H⁺ + 2Al = 2Al³⁺ + 3H₂

д) Взаимодействие с солями кислот более слабых, чем серная (например угольная).

В пробирку поместить 1 мл раствора карбоната натрия Na₂CO₃ и добавлять по каплям раствор серной кислоты. Наблюдается энергичное выделение газа:

H₂SO₄ + Na₂CO₃ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂

2H⁺ + CO₃^2- = H₂O + CO₂

Билет №9

3.Задача. Решение:

Дано:

m(HCl)=72г 72г 20% х

w(HCl)=20% Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

Mr=36.5 V=22.4л

m=73г

V(H₂) - ?

1) 20% = m(в-ва) / 72г * 100%

m (в-ва) = 20 % * 72г / 100%

m (в-ва) = 14.4г

2) 73г 22.4 л

14.4г х х = 4.4 л

Ответ: V(H₂) = 4/4 л

Билет №10

3.Реакции, характерные для соляной кислоты.

а) Действие индикатора.

В пробирку поместить 5-6 капель раствора соляной кислоты и добавить 2-3 капли раствора индикатора-метилоранжа. Раствор приобретает розовую окраску, характерную для растворов кислот.

б) Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации).

В пробирку из опыта а) добавлять по каплям раствор щелочи NaОН до перехода окраски с розовой на желтую (момент полной нейтрализации):

HCl + NaOH = NaCl + H₂O

H⁺ + OH^- = H₂O

в) Взаимодействие с металлами, стоящими в ряду активности до водорода.

В пробирку поместить гранулу цинка и добавить 1-2мл раствора соляной кислоты. Наблюдается выделение газа:

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂

Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂

г) Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами.

В пробирку поместить небольшое количество твердого оксида магния MgO и добавлять по каплям раствор кислоты до полного растворения оксида:

MgO + 2HCl = MgCl₂ + H₂O

MgO + 2H⁺ = Mg²⁺ + H₂O

д) Взаимодействие с солями кислот более слабых, чем соляная (например угольная).

В пробирку поместить 1 мл раствора карбоната натрия Na₂CO₃ и добавлять по каплям раствор соляной кислоты. Наблюдается энергичное выделение газа:

2HCl + Na₂CO₃ = 2NaCl + H₂O + CO₂

2H⁺ + CO₃^2- = H₂O + CO₂

Билет №11

3.Получить и собрать СО₂.Доказать, что полученный газ - СО₂.

В пробирку помещают небольшой кусочек мела СаСО₃ и добавляют сверху раствор кислоты НСl. Наблюдается бурное выделение углекислого газа:

СаСО₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂

Образующийся газ пропускают с помощью трубки через раствор известковой воды Са(ОН)₂ и наблюдается помутнение раствора из-за образования нерастворимого СаСО₃:

СО₂ + Са(ОН)₂ = Н₂О + СаСО₃

Углекислый газ не поддерживает горения. В стакан с углекислым газом опускаем горящую лучинку, она тут же гаснет.

Билет №12

3.Задача. Решение:

Дано:

m(H₂O)=100мл w = m(в-ва)/ m(р-ра) * 100%

w(HNO₃)=50%

m(НNO₃)=100г m(HNO₃) = m(р-ра) * w/ 100% = 50%

w(р-ра) - ? m(р-ра)= m(H₂O) + m(в-ва) = 100мл + 50г = 150г

w(р-ра) = 50/150 *100% = 33.3%

Ответ: w(р-ра) = 33.3%

Билет №13

3.Проделать реакции, характерные для глюкозы.

Глюкоза проявляет свойства многоатомных спиртов и альдегидов.

1.Доказать наличие в глюкозе функциональных групп ОН^- можно, проделав реакцию с гидроксидом меди (в избытке щелочи):

СuSO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + Cu(OH)₂

К полученному осадку добавьте равный объем раствора глюкозы, смесь взболтайте - раствор становится синим.

2.Если нагреть смесь раствора глюкозы и гидроксида меди (II), то будет наблюдаться выпадение желтого (гидроксид меди (I)), затем красного осадка (оксид меди (I)):

НОСН₂(СНОН)₄ - СОН + Сu(ОН)₂ = НОСН₂(СНОН)₄ - СООН + СuОН

2СuОН = Сu₂О + Н₂О

Билет №14

3.Определить, в какой из пробирок находится NaOH, Na₂SO₄.

В пробирки с растворами добавить 2-3 капли раствора хлорида бария. Та пробирка, в которой образуется белый осадок, содержит соль серной кислоты:

BaCl₂ + Na₂SO₄ = 2NaCl + BaSO₄

Билет №15

3.Задача. Решение:

Дано: 14г 0.5моль х

m(CаО) = 10л CаО + H₂SO₄ = CaSO₄ + Н₂О

v(H₂SO₄) = 0.5моль М(CаО) =56г/моль

М(H₂SO₄)=98г/моль

m(CaSO₄) - ? М(CaSO₄)=136г/моль

1) v(CаО)= m/M v(CaO)= 14/56=0.25 моль,

значит масса H₂SO₄ дана в избытке.

2) Расчет ведем по веществу, которое дано в недостатке:

14г (CаО) Х

56г (CаО) 136 г Х = 14 * 136 / 56г

Х = 34г

Ответ: m(CaSO₄) = 34г

Билет №16

3.Задача. Решение:

Дано: 10л х

V (C₂H₂) = 10л С₂Н₂ + 3О₂ = 2СО₂ + 2Н₂О

V=22.4л V=67.2л

V (O₂) - ? 22.4л(C₂H₂) 67.2л(O₂)

10л (C₂H₂) х х = 30л

Ответ: V (O₂) = 30л

Билет №17

3.Задача. Решение:

Дано: 165г 120г

m(C₆H₅-NO₂) = 165г C₆H₅-NO₂ + 3Н₂ C₆H₅-NH₂ + 2Н₂О

m(C₆H₅-NH₂) = 120г М=125г/моль М=93г/моль

Wпрактический 1) 125г 93г

выход (C₆H₅-NH₂) - ? 165г х х = 122.76г(теоретический выход анилина)

2) 122.76г 100%

120 г х х = 97.75%

Ответ: Wпрактический

выход (C₆H₅-NH₂) = 97.75%

Билет №18

3.Частные реакции на сульфат-анионы SO₄^2-.

SO₄^2- - определяемый ион, реактив Ва²⁺ дает белый осадок.

Na₂SO₄ + BaCl₂ = 2NaCl + BaSO₄

2Na⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + Cl^- = 2Na⁺ + 2Cl^- + BaSO₄

SO₄^2- + Ba²⁺ = BaSO₄

Билет №19

3.Задача. Решение:

Дано: 150г 20% х

m(H₂SO₄)= 150г Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂

w(H₂SO₄)=20% m=98г V=22.4л

V(H₂) - ? 1) w = m / M * 100% m = w * M / 100%

m = 150г * 20% / 100%

m = 30 г

2) 98г(H₂SO₄) 22.4л(H₂) х = 6.86л

30г(H₂SO₄) х

Ответ: V(H₂) = 6.86л

Билет №20

3.Частные реакции на карбонат-анионы СO₃^2-.

СО₃^2- - определяемый ион, Н⁺ - ион, используемый для определения.

СаСО3 + НСl = CaCl₂ + H₂CO₃

H₂O CO₂

Образующийся газ пропускают через раствор известковой воды Са(ОН)2 и наблюдают помутнение раствора из-за образования нерастворимого СаСО₃ :

CO₂ + Са(ОН)₂ = H₂O + СаСО₃

Углекислый газ не поддерживает горения. При опускании горящей лучинки с колбу с CO₂ она тут же гаснет.

Билет №21

3.Задача. Решение:

Дано:

m (C₂H₄) = 1.2т Составляем схему реакции:

С₂Н₄ + Н₂О = C₂H₅OH

m (C₂H₅OH) - ? Составим пропорцию:

2.8 г С₂Н₄ 46г C₂H₅OH

1.2 т С₂Н₄ х х = 1.9 т C₂H₅OH

Ответ: m (C₂H₅OH) = 1.9 т

Билет №22

3.Задача. Решение:

Дано:

m (CaC₂) = 1 кг CaC₂ + 2Н₂О = Са(ОН)₂ + C₂H₂

w (примесей) = 20% m=64г V=22.4л

V (C₂H₂) - ? 64 г CaC₂ 22.4 л C₂H₂

1000 * 0.8 «CaC₂ - х» C₂H₂ х = 1000 * 0.8 * 22.4 = 280 л

64

Ответ: 280 л C₂H_2.

Билет №23

3.Задача. Решение:

Дано:

m (Al₄C₃) =57.6 г Al₄C₃ + 12Н₂О = 3СН₄ + 4Al(OH)₃

w (примесей) = 20% Mасса Al₄C₃ М = 57.6 * 0.8 = 46.04г

Составим пропорцию:

V (воздуха) -? 144 г Al₄C₃ 67.2 л СН₄

46.04 г х х = 46.04 * 67.2 = 21.5 л

144

Реакция горения метана: СН₄ + 2О₂ = СО₂ + 2Н₂О

Составим пропорцию: 1 л СН₄ 2 л О₂

21.5 СН₄ х х = 21.5 * 2 = 43 л

1

Ответ: V = 43 л

Билет №24

3.Задача. Решение:

Дано: 3CaO + 2Al = 3Ca + Al₂O₃

m (Ca) = 1 т Cоставим пропорцию:

2 * 27 кг Al 3 * 40 кг Са

m (Al) - ? х Аl 1000 кг Са х = 450 кг

Ответ: m (Al) = 450 кг

Билет №25

3.Задача. Решение:

Дано:

m (C₆H₁₂) = 840 кг C₆H₆ + 3Н₂ = C₆H₁₂

w (практ. выход)=80% 1) 840 кг 80 %

х 100% х = 1050 кг C₆H₁₂

(теорет. выход)

m (C₆H₆) - ?

2) 78 г C₆H₆ 84 г C₆H₁₂

х 1050 кг C₆H₁₂ х = 975 кг C₆H₆

Ответ: m (C₆H₆) = 975 кг C₆H₆