Сегодня у нас урок химии 100 — Задания по металлам и их важным соединениям с решениями. Как изучить? Полезные советы и рекомендации повторите предыдущие уроки химии. К предлагаемым заданиям даны решения. По-возможности, постарайтесь решить задания самостоятельно, без подглядывания на решения. Если не получается, тогда смотрите решения. При обнаружении неточностей, описок, или если появятся неясные моменты, просьба написать в комментариях. Отвечу на все вопросы. Для закрепления, предлагаю решить задания по урокам химии аналогичной тематики: № 15, 79, 91.

1. При взаимодействии щелочных металлов с водой выделяется ______________ . Запишите название газа.

Решение: водород.

Ответ: водород.

2. Наиболее важными минералами натрия и калия является:

1) сильвинит;       2) кальцит;           3) доломит;            4) нефелин.

Решение: сильвинит NaCl∙KCl.

Ответ: 1.

3. Жесткость воды – совокупность свойств, обусловленных содержанием в ней ионов:

1) Ca²⁺ и Mg²⁺;                                  3) Na⁺ и K⁺;

2) Al³⁺ и Mg²⁺;                                    4) Ba²⁺ и Ca²⁺.

Решение: Жесткость воды – совокупность свойств, обусловленных содержанием в ней ионов Ca²⁺ и Mg²⁺.

Ответ: 1.

4. Постоянная жесткость воды не может быть устранена:

1) кипячением воды;

2) добавлением гашеной извести;

3) добавлением соды;

4) добавлением ортофосфата натрия.

Решение: Постоянная жесткость воды не может быть устранена кипячением воды.

Ответ: 1.

5. При действии воды на гидрид металла массой 0,84г выделился водород объемом 0,896л (н.у.). Определите, гидрид какого элемента был взят, если известно, что элемент проявляет степень окисления +2. В ответе укажите порядковый номер металла.

1) 20;            2) 38;                3) 56;                   4) 30.

Решение: MeH₂ + 2H₂O → (MeOH)₂ + 2H₂↑ Найдем количества веществ H₂ и MeH₂ в молях:

ν_H2 = 0,896/22,4 = 0,04 моль.          Ν_МеН2 = ν_H2/2 = 0,04/2 = 0,02 моль. Найдем молекулярную массу MeH₂: 0,84/0,02 = 42. Отняв от 42 массу двух атомов водорода 2, найдем атомную массу двухвалентного металла: 42 – 2 = 40. Это кальций, порядковый номер 20.

Ответ: 1.

6. Верны ли следующие суждения о соединениях железа?

А. Формула высшего оксида железа Fe₂O₃,

Б. Оксид железа (III) проявляет только основные свойства.

1) верно только А;                                3) верны оба суждения;

2) верно только Б;                                4) оба суждения неверны.

Решение: Формула высшего оксида железа Fe₂O₃, верно только А.

Ответ: 1.

7. Установите соответствие между формулами исходных веществ и названиями продуктов их взаимодействия.

Формулы исходных                                               Названия продуктов

веществ                                                                     взаимодействия

1) Al и KOH_(р-р)                                                     А) гидроксид алюминия и сера

2) Al и H₂SO_4(разб.)                                                 Б) гидроксид алюминия и

сероводород

3) Al₂S₃ и H₂O                                                       В) тетрагидроксоалюминат

калия и водород

4) Al + H₂O                                                            Г) сульфат алюминия и

водород

Д) сульфит алюминия и

водород

Е) гидроксид алюминия и

водород

Решение:

1. 2Al + 2KOH_(р-р) + 6H₂O → 2К[Al(OH)₄] + 3H₂↑
2. 2Al + 3H₂SO_4(разб.) → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑
3. Al₂S₃ + 6H₂O → 2Al(ОН)₃ + 3H₂S
4. 2Al + 6H₂O → 2Al(ОН)₃ + 3H₂↑

Ответ: 1 – В; 2 – Г; 3 – Б; 4 – Е.

8. Установите соответствие между формулами реагентов и продуктами их взаимодействия

Формулы реагентов                                 Продукты взаимодействия

_t

1) Cu₂O + H₂SO_4(конц.) →                         A) CuCl₂ + H₂O

_t

2) CuS + HNO_3(конц.) →                           Б) Cu(NO₃)₂ + NO₂ + S + H₂O

3) CuO + HCl →                                      В) Cu(NO₃)₂ + NO + H₂S

_t

4) CuCl + H₂SO_4(конц.) →                        Г) Cu₂SO₄ + H₂O

Д) CuSO₄ + SO₂ + H₂O

Е) CuSO₄ + SO₂ + HCl + H₂O

Решение:

_t

1. Cu₂O + 2H₂SO_4(конц.) → 2CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

_t

2. CuS + 4HNO_3(конц.) → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + S + 2H₂O
3. CuO + HCl → CuCl₂ + H₂O

_t

4. 2CuCl + 3H₂SO_4(конц.) → 2CuSO₄ + SO₂ + 2HCl + 2H₂O

Ответ: 1 – Д; 2 – Б; 3 – А; 4 – Е.

9. Установите соответствие между металлом и формулой его высшего хлорида

Металл                                                  Состав хлорида

1) Mg                                                     А) MeCl

2) Na                                                      Б) MeCl₂

3) Fe                                                       В) MeCl₃

4) Li                                                        Г) MeCl₄

Ответ: 1 – Б; 2 – А; 3 – В; 4 – А.

10. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами их взаимодействия

Исходные вещества                                       Продукты взаимодействия

1) Fe + HCl →                                                А) FeCl₂

2) Fe + Cl₂ →                                                 Б) FeCl₂ + H₂

3) Cu + AgCl₂ →                                            В) FeCl₃

4) Cu + Cl₂ →                                                 Г) FeCl₃ + H₂

Д) CuCl₂

Е) CuCl₂ + Ag

Решение:

1. Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑
2. Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃
3. Cu + AgCl₂ → CuCl₂ + Ag
4. Cu + Cl₂ → CuCl₂

Ответ: 1 – Б; 2 – В; 3 – Е; 4 – Д.

11. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакций

Исходные вещества                                          Продукты реакции

_{сплавление}

1) AlCl₃ + KOH     →                                       А) Al(OH₃) + KCl

2) AlCl₃ + KOH_{(недост.)} →                                 Б) AlOHCl₂ + HCl

3) AlCl₃ + KOH_(изб.) →                                     В) Al(OH)₃ + HCl

4) AlCl₃ + H₂O →                                             Г) K₃AlO₃ + HCl

Д) K₃[Al(OH)₆] + KCl

Е) KAlO₂ + KCl + H₂O

Решение:

                            _{сплавление}

1. AlCl₃ + KOH → K₃AlO₃ + HCl
2. AlCl₃ + KOH_{(недост.)} → Al(OH₃) + KCl
3. AlCl₃ + KOH_(изб.) → K₃[Al(OH)₆] + KCl
4. AlCl₃ + H₂O → AlOHCl₂ + HCl

Ответ: 1 – Е; 2 – А; 3 – Д; 4 – Б.

12. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия

Реагирующие вещества                                 Продукты взаимодействия

_t⁰, _{сплавление}

1) Zn(OH)₂ + KOH       →                               А) Zn(NO₃)₂ + H₂

2) Zn(OH)₂ + KOH_(р—р) →                                Б) Zn(NO₃)₂ + H₂O

3) Zn(OH)₂ + HNO₃ →                                    В) K₂ZnO₂ + H₂O

4) Zn(OH)₂ →                                                  Г) K₂ [Zn(OH)₄]

Д) ZnO + H₂

Е) ZnO + H₂O

Решение:

                                        _{сплавление}

1. Zn(OH)₂ + KOH → K₂ZnO₂ + H₂O
2. Zn(OH)₂ + 2KOH_(р-р) → K₂[Zn(OH)₄]
3. Zn(OH)₂ + HNO₃ → Zn(NO₃)₂ + H₂O
4. Zn(OH)₂ → ZnO + H₂O

Ответ: 1 – В; 2 – Г; 3 – Б; 4 – Е.

13. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами взаимодействия

Реагирующие вещества                                     Продукты взаимодействия

1) MgO + SO₂ →                                               A) MgSO₃

2) MgO + SO₃ →                                               Б) MgSO₃ + H₂

3) MgO + H₂SO₃ →                                           В) MgSO₃ + H₂O

4) MgO + H₂SO₄ →                                           Г) MgSO₄

Д) MgSO₄ + H₂

Е) MgSO₄ + H₂O

Решение:

1. MgO + SO₂ → MgSO₃
2. MgO + SO₃ → MgSO₄
3. MgO + H₂SO₃ → MgSO₃ + H₂O
4. MgO + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂O

Ответ: 1 – А; 2 – Г; 3 – В; 4 – Е.

14. Установите соответствие между исходными веществами и продуктами реакции

Исходные вещества                                            Продукты реакции

1) CuO + HCl →                                                  А) Cu + H₂O

2) CuO + H₂ →                                                    Б) CuCl₂ + H₂O

3) CuO + CO →                                                  В) Cu + CO₂

_t

4) Cu(NO₃)₂ →                                                    Г) Cu₂O + O₂

Д) Cu(OH)₂ + H₂

Е) CuO + NO₂ + O₂

Решение:

1. CuO + HCl → CuCl₂ + H₂O
2. CuO + H₂ → Cu + H₂O
3. CuO + CO → Cu + CO₂

                                 _t

4. Cu(NO₃)₂ → CuO + NO₂ + O₂

Ответ: 1 – Б; 2 – А; 3 – В; 4 – Е.

15. Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктаи их взаимодействия

Реагирующие вещества                                       Продукты взаимодействия

1) MnO₂ + Si →                                                     А) Mn + SiO₂

_t

2) Mn(OH)₂ →                                                       Б) MnO₂ + KNO₃ + H₂O

_t

3) KMnO₄ →                                                         В) K₂MnO₄ + KNO₃ + H₂O

4) KMnO₄ + KNO₂ + KOH →                              Г) MnCl₂ + Cl₂ + H₂O

Д) K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Е) MnO₂ + HNO₃ + KNO₃

И) MnO + H₂O

Решение:

1. MnO₂ + Si → Mn + SiO₂

_t

2. Mn(OH)₂ → MnO + H₂O

_t

3. 3. 2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂
4. 2KMnO₄ + KNO₂ + 2KOH → 2K₂MnO₄ + KNO₃ + H₂O

Ответ: 1 – А; 2 – И; 3 – Д; 4 – В.

16. установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия

1) Cr₂O₃ + HCl →                                      А) CrCl₃ + H₂O

_{сплавление}

2) C₂O₃ + KOH      →                                Б) KCrO₂ + H₂O

3) Cr(OH)₂ + O₂ + H₂O →                        В) Cr(OH)₃

4) Cr(OH)₂ + HCl →                                Г) Cr(OH)₃ + HCl

Д) H₂CrO₃ + H₂Cr₂O₇

Е) CrCl₂ + H₂O

Решение:

1. Cr₂O₃ + 6HCl →2CrCl₃ + 3H₂O

_{сплавление}

2. C₂O₃ + 2KOH → 2KCrO₂ + H₂O
3. 4Cr(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Cr(OH)₃
4. Cr(OH)₂ + 2HCl → CrCl₂ + H₂O

Ответ: 1 – А; 2 – Б; 3 – В; 4 – Е.

17. Осуществите следующие превращения и укажите формулу в-ва А. В ответе запишите его название

_+NaOH

Fe(NO₃)₃ → Fe₂O₃ → Fe → FeCl₃    →   A

Решение:

1. 4Fe(NO₃)₃ → 2Fe₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂
2. Fe₂O₃ + 3H₂ → 2Fe + 3H₂O
3. Fe +3Cl₂ → 2FeCl₃                                  
4. FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH)₃ + 3NaCl

Ответ: Гидроксид железа (III).

18. Осуществите ряд следующих превращений в ответе укажите название вещества А, содержащего хром _HCl

(NH₄)₂Cr₂O₇ → Cr₂O₃ → Cr → Cr₂(SO₄)₃ → Na₂CrO₄ → Na₂Cr₂O₇ → А

Решение:

1. (NH₄)₂Cr₂O₇ → Cr₂O₃ + N₂ + 4H₂O
2. Cr₂O₃ + 3H₂ → 2Cr + 3H₂O
3. 2Cr + 6H₂SO₄(конц. ) → Cr₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O                                               
4. Cr₂(SO₄)₃ + 3Br₂ + 16NaOH → 2Na₂CrO4 + 6NaBr + 3Na₂SO₄ + 8H₂O
5. 2Na₂CrO₄ + H₂SO₄ → Na₂Cr₂O₇ + Na₂SO₄ + H₂O
6. Na₂Cr₂O₇ + 14HCl → 2CrCl₃ + 3Cl₂ + 2NaCl + 7H₂O

Ответ: Хлорид хрома (III).

19. Медь нельзя получить по следующей схеме:

1) CuO + C →

2) Cu₂S + O₂ →

3) электролиз раствора CuCl₂

_t

4) Cu(OH)₂ →

Решение:

Медь нельзя получить по следующей схеме:

_t

Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

Ответ: 4.

20. Продуктом взаимодействия металлического цинка с очень разбавленной азотной кислотой является ___________________ . Запишите название продукта восстановления азотной кислоты.

Решение:

4Zn+10HNO₃(оч.разб) → 4Zn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Ответ: Нитрат аммония.

21. При растворении в водном растворе гидроксида калия 8г сплава кремния и цинка выделяется 6,72л (н.у.) водорода. Массовая доля (%) цинка равна ____________ . Запишите ответ с точностью до десятых

Решение: Запишем уравнения реакций взаимодействий цинка и кремния с раствором гидроксида калия:

Zn + 2КOH + 2H₂O → К₂[Zn(OH)₄] + H₂↑  (1)

Si + 2КOH + H₂O → К₂SiO₃ + 2H₂↑             (2)

Из них видно, что в реакции (1) n(Zn) = n(H₂) = х моль. В реакции (2) n(Si) = 0,5n(H₂). Т.е, если, n(H₂)  в реакции (2) обозначим y моль, то n(Si) = 0,5y. В то же время, в двух реакциях выделилось n(H₂) = 6,72/22,4 = 0,3 моль. Атомные массы цинка и кремния равны 65,4 и 28. m(Zn) = 65,4x; m(Si) = 28*0,5y. Тогда может составить систему уравнений:

х + y = 0,03

65,4x + 14y = 8

Решив систему уравнений, получаем х = 0,074 моль. Тогда, n(Zn) = 0,074*65,4 = 4,84г. ω(Zn) = 4,84/8 = 0,605 = 60,5%.

Ответ: 60,5.

22. При обработке образца смеси цинка и железа хлороводородной кислотой выделилось 0,896л (н.у.) газа, а при действии раствора гидроксида натрия на такой же образец смеси получили 0,448л газа. Массовая доля (%) железа в образце равна _____________ .

Решение: Запишем уравнения реакций взаимодействий цинка и железа с хлороводородной кислотой:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑           (1)

Fe + 2HCl → Fe Cl₂ + H₂↑           (2)

В реакциях (1) и (2) выделилось 0,896л H₂, что составляет n(H₂) = 0,896/22,4 = 0,04 моль.

Запишем уравнения реакций взаимодействия цинка и кремния с раствором гидроксида натрия:

Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑  (3)

В реакции (3) выделилось 0,448л H₂, что составляет n(H₂)  = 0,448/22,4 = 0,02 моль. Так-как n(Zn) = n(Fe) = n(H₂)_, из всего этого следует, что в исходном образце содержались по 0,02 моль Zn и Fe. Т.е. n(Zn) = n(Fe) = 0,02 моль. Оттуда найдем массы цинка и железа в смеси:

m(Zn) = 65,4*0,02 = 1,308г; m(Fe)  = 56*0,02 = 1,12г. Суммарная масса смеси будет: m(Zn) + m(Fe) = 2,428г. ω(Fe) = 1,12/2,428 = 0,461 = 46,1%.

Ответ: 46,1.

23. Железную пластину опустили в раствор, содержащий смесь хлорида меди (II) и хлорида железа (II). После окончания реакции масса пластины возросла на 1,6г. Масса хлорида меди (II) в исходном растворе равна _________________ г. Запишите целое число.

Решение: Железо с хлоридом железа не будет взаимодействовать. Запишем уравнение реакции взаимодействия железа с хлоридом меди (II). Железо как более активный металл, будет вытеснять медь из раствора:

Fe + CuCl₂ → FeCl₂ + Cu

При растворении и 1 моль атомов железа (атомная масса 56), на поверхности пластинки будет осаждаться 1 моль атомов меди (атомная масса 64). Раность атомных масс составляет 8г. При этом в реакцию вступает 1 моль CuCl₂ (молекулярная масса 135 г/моль. Т.е., если в реакцию вступает 135г CuCl_2, масса пластинки увеличивается на 8г. По условию задачи, масса пластинки увеличилась на 1,6г. Тогда можем написать следующее соотношение: 135/x = 8/1,6. Оттуда х = 135*1,6/8  = 27г CuCl₂.

Ответ: 27.

24. К 15,8г раствора перманганата калия с массовой долей 10% добавили избыток раствора нитрита натрия. Реакцию проводили в нейтральной среде. Выделившийся осадок растворили в избытке соляной кислоты. Объем газа (н.у.) равен ___________ л. Запишите число с точностью до сотых.

Решение: Запишем уравнения реакций взаимодействия перманганата калия с нитритом натрия в нейтральной среде (1) и осадка MnO₂ c соляной кислотой (2).

2KMnO₄ + 3NaNO₂ + H₂O → 2MnO₂↓ + 2NaNO₃ + 2KOH     (1)

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O                                   (2)

Найдем массу перманганата калия  в растворе: х/15,8 = 0,1; х = 15,8*0,1 = 1,58г. Молекулярная масса KMnO₄ равна 158 г/моль. Тогда, количество вещества KMnO₄ будет: n(KMnO₄) = 1,58/158 = 0,01 моль. Из уравнений (1) и (2) следует, что n(KMnO₄) = n(MnO₂)  = n(Cl₂) = 0,01 моль. V(Cl₂) = 22,4*0,01 = 0,224л.

Ответ: 0,224.

25. Соль натрия желтого цвета массой 12,96г растворили в воде, подкислили серной кислотой, получив оранжевый раствор. При добавлении избытка раствора сульфита натрия образовался раствор зеленовато-фиолетового цвета. Масса металлического хрома, которая может быть выделена при электролизе полученного раствора равна _________ г. Запишите с точностью до сотых.

Решение: Запишем уравнения реакций, учитывая, что соль натрия желтого цвета — это хромат натрия — Na₂CrO₄, под действием серной кислоты переходящий в Na₂Cr₂O₇ оранжевого цвета (1). При добавлении избытка раствора сульфита натрия образуется сульфат хрома (III) зеленовато-фиолетового цвета (2), при электролизе которого образуются хром, кислород и серная кислота (3):

2Na₂CrO₄ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + Na₂Cr₂O₇ + H₂O                                  (1)

3Na ₂SO₃ + Na₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ = 4H₂0 + Cr₂(SO₄)₃ + 4Na₂SO₄          (2)

2Cr₂(SO₄)₃ +6H₂O = 4Cr + 3O₂ + 6H₂SO_4.                                             (3)

Молекулярная масса хромата натрия равна 162г/моль. Его количество в реакции равно: n(Na₂CrO₄) = 12,96г/162г/моль = 0.08моль. Тогда, n(Na₂Cr₂O₇) = 0,04 моль; n(Cr₂(SO₄)₃) = 0,04 моль; n(Cr) = 0.08моль. m(Cr) = 0.08моль*52г/моль = 4,16грамм.

Ответ: 4,16.

Это был у нас урок химии 100 — Задания по металлам и их важным соединениям с решениями.