МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
ПОСОБИЕ
ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
к вступительным экзаменам
по химии
Москва 2004
Вступительные экзамены по химии проводятся в МГУПП в
письменном виде с применением ЭВМ. Каждый абитуриент получает
билет, содержащий десять вопросов и задач. В основу десяти заданий легли
разделы, на которые разбит весь материал программы по химии для
поступающих в Вузы. Эти разделы следующие:
1.	Строение атома. Периодическая система Д.И.Менделеева .
Химическая связь.
2.	Основные законы химии.
3.	Классы химических соединений.
4.	Концентрация растворов.
5.	Электролитическая диссоциация. Гидролиз солей. Электролиз.
6.	Окислительно-восстановительные реакции.
7.	Свойства химических элементов и их соединений.
8.	Углеводороды.
9.	Органические соединения с функциональными группами: спирты,
фенолы, альдегиды, кислоты.
10.	Органические соединения: углеводы, амины и жиры.
Каждый раздел начинается с введения, в котором кратко приводятся
основные теоретические положения, необходимые для решения задач.
Затем в каждом разделе даются три задачи с подробными решениями,
соответствующие различным уровням сложности (простая, средняя и
сложная задачи). Далее дано по 30 задач с ответами для самостоятельного
решения.
РАЗДЕЛ I
СТРОЕНИЕ АТОМА, ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
Атом - это мельчайшая химическая частица вещества.
Атом состоит из положительно заряженного ядра, в состав которого входят
протоны и нейтроны, и отрицательно заряженных электронов.
Элементарные частицы атома.
Название	Обозначение	Масса (а.е.м.)	Заряд (усл.ед.)
протон	Р	1	+1
нейтрон	п	1	0
электрон	е	-	-1
2
Порядковый номер элемента в периодической системе показывает заряд
ядра атома элемента и равен количеству протонов в ядре. Вся масса атома
сосредоточена в ядре. Количество нейтронов рассчитывается по формуле.
п = А - р или n = А - Z , где
А - атомная масса
Z - порядковый номер.
Количество протонов равно количеству электронов, и в целом атом -
нейтральная частица.
Изотопы - это разновидность атомов, обладающих одинаковым
положительным зарядом ядра, но разными массовыми числами, т.е.
разным количеством нейтронов в ядре.
Например, углерод имеет 3 изотопа:
12 С (6р, 6п)
пС(6р, 5п)
13С(6р, 7п)
Относительная атомная масса рассчитывается, исходя из соотношения
изотопов в природном элементе.
Электроны в атоме расположены на уровнях и подуровнях.
Количество уровней равно номеру периода, в котором находится элемент.
На первом уровне один s - подуровень, на втором уровне два подуровня 2s
и 2р, на третьем уровне - три подуровня 3s, Зр и 3d, на четвертом - четыре
подуровня 4s, 4р, 4d и 4f. На всех последующих уровнях тоже по четыре
подуровня.
Графически подуровни изображаются в виде квантовых ячеек.
Например, s - подуровень - в каждом уровне одна ячейка О , р -
подуровень - три □□□ , d - подуровень - пять □□□□□
На каждой атомной орбитали (в каждой квантовой ячейке) максимально
может находиться 2 электрона, которые изображаются стрелками.
Квантовые ячейки одного и того же подуровня заполняются вначале по 1
электрону, (на рисунке стрелки направлены в одну сторону), а затем
добавляется второй электрон, направленный в противоположную сторону.
Атом магния имеет следующее электронное строение
12Mg ls22s22p63s2
Последним в электронной оболочке атома магния заполняется 3s
подуровень, значит Mg относится к s - электронному семейству.
Валентные электроны у s - элементов расположены на внешнем s
подуровне.
]2Mg ... 3s2
Электронная формула атома серы
16S Is2 2s2 2p63s23p4
3
Последним заполняется Зр подуровень, значит сера относится к р-
электронному семейству. Валентные электроны у p-элементов расположены
на внешнем s- и р- подуровнях.
16S	... 3s2 Зр4
Электронная формула марганца
25Mn Is2 2s2 2р6 3s2 Зрб 3d5 4s2
Последним заполнялся 3d-noAypoeeHb. Значит Мп относится к d-
электронному семейству. Валентные электроны расположены на
предвнешнем d-подуровне и внешнем s-подуровне
25Мп ... 3d5 4s2
s - элементы - это первые два элемента каждого периода,
р - элементы - шесть последующих элементов каждого периода, начиная
с III -А подгруппы,
d - элементы - десять элементов между s- и р- элементами.
s- и р- элементы образуют главные (А) подгруппы, d- элементы -
побочные (В) подгруппы.
ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И
ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА
В 1869 г. Д.И. Менделеев предложил периодический закон, который
в настоящее время формулируется следующим образом:
свойства элементов, а также формы и свойства их соединений,
находятся в периодической зависимости от заряда ядер их атомов.
Графическим выражением закона является периодическая система
элементов. Периодическая система состоит из горизонтальных рядов -
периодов, каждый период начинается с щелочного металла и заканчивается
благородным газом. Периоды бывают малые (I, II, III периоды) и большие,
которые состоят из 2-х рядов. Вертикальные столбцы - группы. В группах
расположены элементы, имеющие одинаковые числа валентных
электронов, равное номеру группы. Группы делятся на главные (А)
подгруппы и побочные (В) подгруппы. Исходя из положения элемента в
периодической системе можно предсказать наивысшую положительную
степень окисления, которая равна номеру группы (исключения составляют
элементы фтор, кислород), а также минимальную отрицательную степень
окисления.
4
Таблица высших оксидов и водородных соединений элементов.
1гр.	Игр.	Шгр.	IVrp.	Угр.	VIrp.	Vllrp.
r2o	RO	r2o3	ro2	R2O5	RO3	R2O7
RH	rh2	-	rh.	RH3	RH2	RH
твердые солеобразные
гидриды
летучие газообразные водородные
соединения
Летучие водородные соединения образуют элементы только главных
подгрупп, начиная с IV группы.
ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
Для решения задач раздела необходимо знать следующие типы
химической связи: ионная, ковалентная
Ковалентная (полярная и неполярная) и ионная.
Ковалентную химическую связь образуют два неспаренных электрона
.принадлежащие различным атомам.
Количество ковалентных связей, которое может образовать данный
элемент, определяется числом неспаренных электронов в атоме в
возбужденном состоянии. Это число электронов равно номеру группы для
элементов главных подгрупп. Между атомами одинаковых элементов
образуется неполярная химическая связь. Если соединяющиеся элементы
отличаются по химическим свойствам, то образующаяся общая электронная
пара смещается к ядру атома с более выраженными неметаллическими
свойствами, возникает полярная ковалентная связь (например, НС1, Н2О,
H2S, NH3 и т.п.).
При взаимодействии атомов типичного металла и типичного
неметалла пара электронов, образующих связь, так сильно смещается в
сторону ядра атома неметалла, что ее можно считать практически
принадлежащей этому атому. Соединяющиеся атомы переходят в
противоположно заряженные ионы, такая связь называется ионной.
Ионная связь образуется за счет электростатического притяжения между
отрицательно заряженными ионами неметаллов и положительно
заряженными ионами металлов. Например, С1° + 1е->СГ
Na° - le^Na'
Учитывая положение элементов в периодической системе, можно
предсказать тип связи в молекулах. Сравнивая тип связи в молекулах: F2,
HF, LiF, KF следует отметить, что в молекуле F2 - неполярная химическая
связь, в молекуле HF - полярная химическая связь. LiF и KF
характеризуются ионной связью, причем доля ионной связи больше в KF,
5
так как калий расположен в IV периоде, имеет большой радиус и
характеризуется более выраженными металлическими свойствами.
Задача I. Определите число нейтронов в ядре изотопа титана с
массовым числом 48.
Решение. Массовое число А указывает суммарное число протонов Z и
нейтронов п в ядре атома любого элемента.
А = Z + в
Атом титана имеет порядковый номер 22 протона (Z = 22).
Следовательно, число нейтронов в ядре атома титана определим по
формуле: n = А - Z = 48 - 22 = 26.
Ответ: 26
Задача 2. Элемент состоит из двух изотопов в соотношении 2:3. Ядро
первого изотопа содержит 10 протонов и 10 нейтронов. Определите
атомную массу второго изотопа, если средняя относительная атомная масса
элемента равна 21,2. В ответе укажите на сколько нейтронов больше в ядре
атома второго изотопа.
Решение. Относительная атомная масса первого изотопа равна:
А] = Z + п = 10 + 10 = 20 а.е.м.
Относительную атомную массу второго изотопа обозначим через А2.
Средняя относительная атомная масса элемента определяется суммой
масс его изотопов с учетом их количества. Составим уравнение:
Аср • 5 = Aj • 2 + А2 • 3 или 21,2-5 = 20-2 +А2-3,
А2 = 22 а.е.м.
В ядре атома второго изотопа 10 протонов, следовательно, число
нейтронов будет n = А - Z = 22 - 10 = 12. По условию задачи в ядре атома
первого изотопа было 10 нейтронов. Следовательно, ядро атома второго
изотопа содержит нейтронов на два больше, чем ядро атома первого
изотопа, т.е. n = 12 - 10 = 2.
Ответ: 2
Задача 3. Укажите число электронных пар, участвующих в
образовании химических связей в молекуле высшего оксида элемента III
периода, образующего газообразное соединение типа ЭН3.
Решение. В соединении ЭН3 степень окисления элемента -3.
Следовательно, положительная максимальная степень окисления будет +5,
т.е. элемент расположен в V группе Ill периода. Это фосфор, который
образует высший оксид Р2О5. Чтобы определить число электронных пар,
участвующих в образовании химических связей, следует составить
графическую формулу:
О = Р-О-Р=0
II	II
о	о
6
и посчитать число образовавшихся химических связей, для данного оксида -
ю.
Ответ: 10
Задачи для самостоятельного решения
1.	Напишите электронную формулу иона брома в бромоводородной
кислоте. В ответе укажите общее число электронов в ионе.
Ответ: 36
2.	Определите элемент IV периода, который с кислородом образует
высший оксид ЭО3, а с водородом не дает летучих соединений. В ответе
укажите количество электронов в электронной оболочке атомов.
Ответ: 24
3.	Напишите формулы соединений бария с серой, алюминия с
бромом, цезия со фтором. В ответе укажите молекулярную массу
соединения, связь в которой наиболее приближается к ионной.
Ответ: 152
4.	Элемент образует с водородом газообразное соединение,
содержащее 12,5% водорода. Высший оксид этого элемента имеет формулу
RO2 . Укажите число электронов в электронной оболочке атома этого
элемента.
Ответ: 14
5.	Ядро атома элемента IV группы содержит одинаковое количество
протонов и нейтронов. Укажите число атомов в молекуле летучего
водородного соединения элемента.
Ответ: 5
6.	Напишите формулу соединения лития с азотом в соответствии с
положением этих элементов в периодической системе. Сколько атомов
содержится в молекуле этого соединения.
Ответ: 4
7.	Оксид щелочного металла имеет молекулярную массу 94. Укажите
формулу оксида. В ответе указать число протонов в ядре атома этого
элемента.
Ответ: 19
8.	Укажите число электронных пар, участвующих в образовании
химических связей в молекуле высшего оксида элемента III периода,
образующего газообразное соединение типа ЭН3.
Ответ: 10
9.	Напишите формулу высшего оксида элемента, имеющего в ядре 17
протонов. Укажите число химических связей в его молекуле
Ответ: 14
10.	Составить электронные формулы ионов Na+, F“. В ответе укажите
порядковый номер элемента, имеющего структуру электронной оболочки
такую же, как эти ионы.
7
Ответ: 10
11.	У элемента III периода отношение количества протонов в ядре к
количеству электронов на внешнем энергетическом уровне равно 6.
Укажите молекулярную массу оксида этого элемента.
Ответ: 40
12.	Элемент IV главной подгруппы периодической системы образует
газообразное соединение с водородом, 1м3 которого имеет массу 1,43 кг.
Определите элемент, в ответе укажите количество нейтронов в ядре атома.
Ответ: 14
13.	Укажите количество электронов, участвующих в образовании
химической связи с водородом, у элемента второго периода, формула
высшего оксида которого R2O5.
Ответ :3
14.	Четырехвалентный элемент образует оксид, в котором содержится
13,39% кислорода. Определите этот элемент. В ответе укажите его
порядковый номер.
Ответ: 82
15.	Укажите порядковый номер элемента пятого периода, высший
оксид которого ЭО и с водородом дает солеобразное соединение типа ЭН2.
Ответ: 38
16.	Определите формулу оксида, если он содержит 92,6% металла,
который проявляет степень окисления +2. Укажите количество электронов
в оболочке атома этого металла.
Ответ: 80
17.	Элемент, высший солеобразующий оксид которого имеет формулу
ЭО2, образует с водородом летучее соединение, содержащее 12,5%
водорода. Назовите этот элемент и в ответе укажите его атомную массу.
Ответ: 28
18.	Массовое число атома элемента равно 55, а число нейтронов в
ядре равно 30. Напишите электронную формулу этого элемента. В ответе
укажите число электронов на внешнем электронном уровне.
Ответ: 2
19.	Укажите количество электронных пар, участвующих в
образовании химических связей в молекуле высшего оксида элемента IV
периода, образующего летучее водородное соединение ЭН3.
Ответ: 10
2О.	Медь содержит 2 изотопа с атомной массой 65 и 63
соответственно. Найти процентное содержание изотопа с атомной массой
65, если средняя атомная масса равна 63,54 а.е.м.
Ответ: 27
21.	Элемент состоит из двух изотопов в соотношении 3: 2. Ядро
первого содержит 12 нейтронов и 10 протонов, ядро второго - на 5
8
нейтронов меньше. Укажите среднюю относительную атомную массу
элемента.
Ответ: 20
22.	Изотопы элемента с массовыми числами 34, 30 и 28 составляют
соответственно 40%, 30% и 30% от общего количества атомов этого
элемента. Укажите среднюю атомную массу этого элемента.
Ответ: 31
23.	При разложении карбоната металла массой 39,4 г выделилось
4,48л газа (н.у.). Определите этот металл, если он имеет степень окисления
+2. В ответе укажите количество нейтронов в ядре атома этого металла.
Ответ: 81
24.	Металл, массой 0,7г взаимодействует с кислотой и проявляет
степень окисления +2. При этом выделяется 280 мл водорода (н.у).
Укажите число нейтронов в ядре атома этого металла.
Ответ: 30
25.	При отщеплении воды от одноосновной кислоты массой 16,0г,
образованной элементом в степени окисления +5, получился оксид массой
14,2г . Укажите количество протонов в ядре атома элемента, образующего
кислоту
Ответ: 15
26.	Для нейтрализации 5,8 г кислоты, образованной элементом VI
группы периодической системы и проявляющим высшую степень
окисления, израсходовано 3,2г гидроксида натрия, укажите количество
протонов в ядре атома этого элемента.
Ответ: 34
27	При нагревании 6,06г нитрата щелочного металла образовалось
5,1г нитрита этого металла. Определите металл и укажите количество
электронов в электронной оболочке атома.
Ответ: 19
28.	При прокаливании на воздухе металла массой 10,8г получен оксид
металла (III) массой 20,4г. Определите этот металл. Укажите количество
неспаренных электронов в электронной оболочке атома металла в
невозбужденном состоянии.
Ответ: 1
29.	При разложении галогенида аммония массой 4,9г получили
аммиак, объем которого при н.у. равен 1,12 л. Укажите число протонов в
атоме этого галогена.
Ответ: 35
30.	При взаимодействии с кислотой 1,4г некоторого металла,
проявляющего степень окисления +2, выделилось 560мл водорода (н.у).
Укажите количество электронов в атоме этого металла.
Ответ: 26
9
РАЗДЕЛ II
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ
Для решения задач этого раздела необходимо усвоить следующие
основные понятия.
Молекула - наименьшая частица вещества, обладающая его
химическими свойствами. Молекулы состоят из атомов.
Атом - наименьшая частица элемента, обладающая его химическими
свойствами. В состав молекулы может входить различное число атомов.
Следует запомнить, что молекулы таких газообразных веществ, как
водород, азот, кислород, фтор - двухатомны, молекулы благородных газов
(элементов VIII А подгруппы) - одноатомны.
За единицу относительных атомных масс принята 1/12 часть массы
атома изотопа углерода 12С, названная атомной единицей массы (а.е.м.)
Относительной атомной массой Аг (или просто атомной массой)
элемента называют отношение массы его атома к 1/12 части массы атома
12С.
Относительной молекулярной массой Mr (или просто
молекулярной массой) простого или сложного вещества называют
отношение массы его молекулы к 1/12 части массы атома 12С.
Относительная молекулярная масса числено равна сумме относительных
атомных масс всех атомов, входящих в состав молекулы вещества.
Наряду с единицами массы и объема, в химии необходимо
использовать единицу количества вещества, называемую молем.
Моль - это количество вещества, содержащее столько молекул,
атомов, ионов, электронов или других структурных единиц, сколько
содержится атомов в 12 частях изотопа углерода 12С. Число частиц в моле
любого вещества одно и тоже. Оно равно 6,02-1023 и называется постоянной
Авогадро (Na).
Массу вещества, взятого в количестве один моль, называют молярной
(или мольной) массой и обозначают символом М.
Молярная масса М и количество вещества п (или v ) связаны
соотношением:
М = m / п,	где m - масса вещества
Молярную массу вещества обычно выражают в г/моль, она имеет то же
численное значение, что и его относительная молекулярная масса.
Согласно закону Авогадро, одно и тоже число молекул любого газа
занимает при одинаковых условиях один и тот же объем. При нормальных
условиях (Р=101,325 кПа; Т=273°К) один моль газа занимает объем 22,4л.
Эта величина называется молярным (мольным) объемом любого газа Ум
и представляет собой отношение объема, занимаемого газом, к его
количеству.
10
VM = V / n
Для определения молекулярных масс веществ, находящихся в
газообразном состоянии, следует использовать понятие относительной
плотности первого газа ко второму - Д. Эта величина показывает во
сколько раз один газ тяжелее другого, если их одинаковые объемы
измерены при одинаковых условиях. Относительную плотность
рассчитывают по формуле:
Д = Mi / М2 , где Mi,М2 - молярная масса газов
Часто плотность различных газов определяют по отношению к водороду,
как самому легкому из всех газов. Молярная масса водорода МН2 - 2
г/моль. Тогда
Дн2 = Мр/ Мн2 = Мг / 2 , откуда Мг =2Дн2
Можно вычислить молярную массу газа, исходя из его относительной
плотности по воздуху. Средняя молярная масса воздуха Мвозд = 29 г/моль.
Тогда:
Двоозд. ~ Мг/ МВозд ., Откуда Мг- 29 • Двозд-
Молярную массу газообразного вещества можно определить и другим
способом, используя понятие о молярном объеме вещества. Для этого
находят объем, занимаемый при нормальных условиях определенной
массой данного вещества в газообразном состоянии, а затем вычисляют
массу 22,4 л этого вещества при тех же условиях. Полученная величина и
выражает молярную массу вещества (в г/моль).
При расчетах по уравнениям химических реакций необходимо
использовать закон сохранения массы веществ'. масса веществ,
вступающих в реакцию, равна массе веществ, образующихся в результате
реакции.
При химических реакциях сохраняется не только общая масса
веществ, но и масса каждого из элементов, входящих в состав
взаимодействующих веществ.
Если в химической реакции участвуют только газообразные вещества,
то следует применять закон объемных отношений объемы вступающих в
реакцию газов относятся друг к другу, а также к объемам получающихся
газообразных продуктов, как небольшие целые числа.
В этом разделе следует освоить решение задач по выводу химических
формул на основании результатов анализа вещества. Формулы веществ
показывают, какие элементы и в каком количестве входят в состав
вещества Различают формулы простейшие или эмпирические и
молекулярные или истинные. Простейшая формула выражает наиболее
простой возможный атомный состав молекулы вещества, соответствующий
отношениям масс между элементами, образующими данное вещество.
Молекулярная формула показывает действительное число атомов каждого
элемента в молекуле с учетом молекулярной массы данного вещества.
11
Задача 1. Относительная плотность по водороду смеси, состоящей из
водорода и кислорода, равна 14,5. Вычислите, сколько объемных процентов
водорода содержится в смеси?
Решение. Определим по относительной плотности молекулярную
массу смеси:
Дн2=Мсм./2; Мсм = 2 • 14,5=29
Обозначим процентное содержание водорода через X, тогда
процентное содержание кислорода будет (100 - X). Тогда,
Мсм = X • М(Н2) + (100 - X)  М(О2) /100
Подставляя числовые значения в уравнение, решаем его,
относительно X.
29 = 2Х + (100-Х) • 32 / 100
Х= 10
Ответ: 10
Задача 2. При сгорании 4,8 г вещества образовалось 6,6 г оксида
углерода (IV) и 5,4 г воды. Плотность этого вещества по водороду равна 16.
Определить молекулярную формулу вещества и в ответе указать суммарное
число атомов в молекуле.
Решение. Определяем массу углерода, содержащегося в веществе
(считая, что весь углерод переходит в СО2):
44 г СО2 содержит 12 г С
6,6 г СО2 - ХгС Х= 6,6  12/44= 1,8 г
Определяем массу водорода (исходя из Н2О):
18 г Н2О содержит 2 г Н
5,4гН2О	- У г У = 2 -5,4/18 = 0,6 г
Определяем массу кислорода:
4,8-1,8-0,6 =2,4 г.
Формула вещества CxHyOz, тогда отношение количества атомов
следующее (в целых числах):
х : у : z = 1,8 /12 : 0,6 /1 : 2,4 / 16 = 1 : 4 : 1, т.е.простейшая формула СН4О.
Определяем молярную массу, исходя из плотности по водороду:
М = 2 -Дн2 = 2 -16 = 32
Поскольку молекулярная масса, соответствующая простейшей
формуле (12+14+16=32), равна истинной, то истинная молекулярная
формула СНдО.
Сумма атомов равна 6.
Ответ:6
12
Задача 3. При обработке 28,4 г смеси карбонатов кальция и магния
соляной кислотой выделилось 6,72 л газа (н.у.). Сколько карбоната кальция
было в смеси? Ответ дать в граммах.
Решение. Составляем уравнение реакций:
СаСО3 + 2НС1 = СаС12 + Н2О + СО2
MgCO3 + 2НС1 = Н2О + СО2 + MgC 12
Пусть в смеси Хг СаСО3 и при его взаимодействии с НС 1 выделилось
Ул СО2. Тогда,
100 г СаСО3 выделит 22,4 л СО2
X г	- У л СО2
84 г MgCO3 выделит 22,4 л СО2
(28,4-Х)г	-	(6,72-У)л СО2
Отсюда: 100У = 22,4Х
84(6,72-У) =(28,4-Х)22,4
Решая систему из 2-х уравнений с двумя неизвестными, находим
Х=20.
Ответ: 20
Задачи для самостоятельного решения
1.	Объем смеси оксида углерода (II) и кислорода составляет 100 мл.
После сжигания смеси за счет находящегося в смеси кислорода, объем
смеси уменьшился на 30 мл. Определить объемную долю кислорода в смеси
(в процентах). Учесть, что кислород в смеси находится в избытке.
Ответ: 40
2.	Объемное соотношение оксидов углерода (II) и углерода (IV) в
смеси равно соответственно 1:3. Укажите плотность этой смеси по гелию.
Ответ: 10
3.	Массовая доля кислорода в одном из оксидов хрома составляет
48%. Укажите валентность хрома в этом оксиде.
Ответ: 6
4.	При взаимодействии 7,2 г углерода и 6,72 л кислорода (н.у.) образовался
оксид углерода. Вывести его простейшую формулу. В ответе указать
молекулярную массу оксида.
Ответ: 28
5.	При взаимодействии 8 г двухвалентного металла с водой
образовался гидроксид и выделилось 4,48 л газа (н.у.). Когда в полученный
раствор добавили раствор карбоната натрия, то выпал осадок. Укажите
массу осадка.
Ответ: 20
13
6.	В баллоне имеется 20 л кислорода. В струе кислорода из баллона
сгорело 12 л аммиака, измеренного при тех же условиях. В ответе укажите
объем кислорода, оставшегося в баллоне.
Ответ: 11
7.	После взрыва 0,2 л смеси водорода с кислородом осталось 0,032 л
кислорода. Укажите (в процентах) содержание водорода в исходной смеси.
Ответ: 56
8.	Смесь состоит из 3 г водорода и нескольких граммов азота и
занимает при н.у. объем 39, 2 л. Рассчитайте, сколько азота в смеси (ответ
дать в граммах).
Ответ: 7
9.	Определите формулу соединения азота с водородом, если массовая
доля азота в нем 87,5%, а молекулярная масса соединения 32 а.е.м. В ответе
укажите количество атомов водорода в молекуле этого вещества.
Ответ: 4
10.	Указать сумму атомов в молекуле бора с водородом, если масса 1
л такого газа равна массе 1 л азота (н.у.), а содержание бора в веществе
составляет 78,2% (макс.)
Ответ: 8
11.	Кристаллогидрат сульфата натрия массой 161 г содержит 1 моль-
атом натрия. Сколько молекул воды входит в состав молекулы
кристаллогидрата?
Ответ: 10
12.	Соединение фосфора с бромом имеет массу 81,3 г, содержание
фосфора в нем составляет 9,3 г. Определить простейшую формулу
вещества. В ответе укажите количество атомов в молекуле" такого
соединения.
Ответ: 4
13.	Имеется 22,4 л (н.у.) смеси кислорода и оксида серы (IV). В
результате реакции образовалось 1,6 г оксида серы (VI). Указать
содержание кислорода (в %) в исходной смеси, считая, что оксид серы (IV)
прореагировал полностью.
Ответ: 98
14.	Установите формулу кристаллогидрата, содержащего 9,8%
магния, 13% серы, 26% кислорода, 51,2% воды. В ответе укажите
молекулярную массу кристаллогидрата.
Ответ: 246
15.	Найдите простейшую формулу соединения, имеющего следующий
состав в массовых долях (%): натрия - 42, фосфора - 19, кислорода - 39. В
ответе укажите число атомов в его молекуле.
Ответ: 8
14
16.	При взаимодействии 1,04 г некоторого трехвалентного металла с
раствором кислоты выделилось 0,672 л водорода (н.у.). Рассчитайте
атомную массу металла.
Ответ: 52
17.	Найдите формулу вещества, если его плотность по водороду равна
67,5, а состав выражается следующими массовыми долями элементов:23,7%
серы,23,7% кислорода, 52,65% хлора. В ответе укажите общее количество
атомов, входящих в состав молекулы.
Ответ: 5
18.	При нагревании некоторого вещества массой 1,225 г образовался
хлорид калия массой 0,745 г и выделился кислород объемом 336 мл (н.у.).
Найдите формулу этого вещества. В ответе укажите количество атомов,
входящих в состав молекулы.
Ответ 5
19.	Рассчитайте плотность по водороду смеси, состоящей из 25%
азота, 50% кислорода и 25% оксида углерода (II).
Ответ: 15
20.	В каком объеме метана содержится столько же молекул, сколько
молекул содержится в 360 г воды?
Ответ: 448
21.	При нагревании 9,28 г оксида одновалентного металла выделилось
448 мл кислорода (н.у.). Определите относительную атомную массу металла
- и укажите ее в ответе.
Ответ: 108
22.	При обработке 28,4 г смеси карбонатов кальция и магния соляной
кислотой выделилось 6,72 л газа (н.у.). Сколько г карбоната кальция было в
смеси?
Ответ: 20
23.	При сжигании 3,5 г газа образовалось 11 г СО2 и 4,5 г Н2О. 1 л
этого газа (н.у.) имеет массу 1,25 г. Определите молекулярную формулу
этого газа и укажите суммарное число атомов в молекуле.
Ответ: 6
24.	При каталитическом окислении 112 м3 оксида серы (IV)
кислородом воздуха было получено 384 кг оксида серы (VI). Рассчитайте
выход продукта реакции (в %).
Ответ: 96
25.	Технический образец магния массой 25 г обработали соляной
кислотой. При этом выделился водород объемом 18,7 л при н.у. Вычислите
массовую долю магния во взятом образце (%).
Ответ: 80
26.	Рассчитайте плотность по воздуху газовой смеси, состоящей из 5 л
азота и 3 л кислорода, взятых при одинаковых условиях. Ответ округлите
до целого числа.
15
Ответ: 1
27.	При сгорании 1,7 г неизвестного вещества образовалось 0,9 г воды
и 3,2 г оксида серы (IV). Выведите формулу вещества и в ответе укажите
число атомов водорода в его молекуле.
Ответ: 2.
28.	Плотность смеси неизвестного газа и кислорода по водороду равна
14,8. 1 л неизвестного газа при (н.у.) имеет массу 1,25 г. Найдите объемный
состав смеси. В ответе укажите процентное содержание неизвестного газа в
смеси.
Ответ: 60
29.	Средняя плотность по воздуху газовой смеси, состоящей из
водорода и кислорода, равна 1. Вычислите, сколько объемных процентов
водорода содержится в смеси?
Ответ: 10
30.	При прокаливании на воздухе 6,2 г кремневодорода получили 12 г
оксида кремния (IV). Относительная плотность кремневодорода по воздуху
равна 2,14. Выведите формулу кремневодорода и в ответе укажите число
атомов в его молекуле.
Ответ: 8
РАЗДЕЛИ!
КЛАССЫ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Раздел "Классы химических соединений" является наиболее важным в
курсе химии. Прежде, чем решать задачи этого раздела, надо твердо
усвоить на какие классы делятся неорганические вещества, как
составляются названия веществ, принадлежащих различным классам
соединений, какие основные реакции характерны для каждого класса
химических соединений..
Неорганические соединения разделяются на классы по составу и по
химическим свойствам, которые эти вещества проявляют в химических
реакциях.
Один из классов неорганических соединений включает вещества,
состоящие из двух элементов, один из которых кислород, такие
соединения называются оксидами. Их названия образуются от корня
латинского названия кислорода с окончанием - ид и русского названия
второго элемента в родительном падеже. Если элемент может иметь разные
степени окисления, то после его названия в скобках указывают римскими
цифрами степень окисления. Например, С12О7-оксид хлора (VII) , Си2О -
оксид меди (I).
По химическим свойствам оксиды подразделяются:
16
оксиды
несолеобразующие
(безразличные)
СО, NO, N2O
основные
Na2O, ВаО
FeO, MgO
и др.
солеобразующие
амфотерные кислотные
ZnO, А12Оз СО2, N2O5
Cr2O3, Fe2O3 SO3, С12О7
и др.	и др.
Несолеобразующие оксиды не взаимодействуют ни с кислотами, ни с
основаниями.
Основными называются оксиды, которые образуют соли при
взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами. В основных
оксидах для элемента, его образующего, характерна низкая степень
окисления: +1, +2, редко +3.
Кислотными называются оксиды, которые образуют соли при
взаимодействии с основаниями или с основными оксидами. В этом случае
элемент, образующий оксид, имеет степень окисления +4 и выше.
Амфотерными называются оксиды, которые образуют соли при
взаимодействии как с кислотами, так и с растворимыми основаниями, т.е.
проявляют двойственную природу.
Среди сложных соединений, состоящих из элемента, кислорода и
водорода, важную группу образуют гидроксиды. Некоторые из них -
основные гидроксиды - проявляют свойства оснований - NaOH, Ва(ОН)2,
Fe(OH)2 и т.п.
Другие - кислотные гидроксиды - проявляют свойства кислот -
H2SO4, Н3РО4, НС1О4 и т. п. Существуют и амфотерные гидроксиды,
которые в зависимости от условий проявляют как основные, так и
кислотные свойства (А1(ОН)3, Zn(OH)2, Fe(OH)3, Сг(ОН)3 и др.).
Важный класс неорганических соединений, выделяемый по
химическим свойствам, составляют кислоты. К ним относятся вещества,
способные диссоциировать в растворе с образованием ионов водорода.
Характерным свойством кислот является их способность взаимодействовать
с основаниями, основными и амфотерными оксидами с образованием солей.
По наличию кислорода в своем составе кислоты делятся:
17
кислоты
бескислородные	I' кислородсодержащие
HCl,HBr,HI,H2S	’ H2SO4, HNO3, Н3РО4, Н2СО3 и т.п.
По числу содержащихся в молекуле кислот атомов водорода, способных
замещаться атомами металла, различают кислоты одноосновные (НС1,
HNO3), двухосновные (H2SO4, H2S), трехосновные (Н3РО4).
Названия кислот производят от элемента, образующего кислоту.
Названия кислородсодержащих кислот зависят от степени окисления
элемента, образующего кислоту. Максимальной степени окисления
элемента, равной номеру группы в периодической системе элементов,
соответствует суффикс "...н(ая)" или " -ов(ая)", например, НСЮ4 - хлорная
кислота, Н2СгО4 - хромовая кислота. Для названия кислоты,
соответствующей низшей степени окисления элемента, используется
суффикс "-ист(ая)". HNO2 - азотистая кислота, H2SO3 - сернистая кислота.
Еще один важный класс неорганических соединений,
характеризующийся общими свойствами, образуют основания. К ним
относятся вещества, способные диссоциировать в растворе с образованием
гидроксид - ионов.
Характерным свойством оснований является их способность
взаимодействовать с кислотами, кислотными и амфотерными оксидами с
образованием солей. Амфотерные гидроксиды образуют соли при
взаимодействии как с кислотами, так и с основаниями.
Zn(OH)2 + 2НС1 = ZnCl2 + 2Н2О
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O
Рассматривая последнюю реакцию, следует обратить внимание, что ионы
таких активных металлов, как натрий, калий в солях всегда стоят на
первом месте .
По растворимости и по способу их получения основания делятся:
ОСНОВАНИЯ
растворимые	нерастворимые, включая
амфотерные
(щелочи)
NaOH, КОН, Ва(ОН)2	Fe(OH)2,M'g(OH)2, Fe(OH)3, А1(ОН)3
Растворимые основания можно получить:
1.2Na + 2Н2О = 2NaOH + Н2
2. Na2O + Н2О = 2NaOH
Нерастворимые основания образуются действием щелочи на растворимую
соль элемента. Например:
FeCl 2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaC 1
18
Изучив такие классы неорганических веществ, как оксиды, основания,
кислоты, следует запомнить, что в химических реакциях взаимодействие
идет только между веществами с противоположными свойствами,
т.е. между веществами основного и кислотного характера.
Самый большой класс неорганических соединений составляют
соли.
Соли можно рассматривать как продукт полного или частичного
замещения атомов водорода в молекуле кислоты атомами металла или как
продукт полного или частичного замещения гидроксогрупп в молекуле
основного гидроксида кислотными остатками. При полном замещении
атомов водорода в молекуле кислоты образуются средние (нормальные)
соли, при неполном - кислые соли.
При частичном замещении гидроксогрупп в молекуле основного
гидроксида кислотными остатками образуются основные соли.
Следует запомнить, что кислые соли могут быть образованы
только кислотами, основность которых равна двум или больше, а
основные соли - гидроксидами, содержащими две и более
гидроксогруппы.
СОЛИ
кислые	средние	основные
NaHS	NaBr, K2S	(ZnOH)2SO4
NaH2PO4	Na3PO4	Fe(OH)2Cl
Названия солей составляют из названия аниона кислоты в
именительном падеже и названия катиона в родительном падеже. При этом
название аниона производят от корня латинского наименования элемента.
Степень окисления металла, образующего катион, указывают, если
необходимо, римскими цифрами в скобках.
В случае бескислородных кислот анион имеет окончание "ид". (NaBr -
бромид натрия, K2S - сульфид калия).
В случае анионов кислородсодержащих кислот используются только
два окончания: "-ат", если элемент имеет высшую степень окисления, и
"ит", если элемент имеет более низкую степень окисления
(Na2SO4 - сульфат натрия, Na2SO3 - сульфит натрия).
Если элемент, образующий кислоту, имеет более чем две положительных
степени окисления, (например, хлор, бром, иод), тогда в названиях солей
добавляются приставки: "гипо" - для самой низкой степени окисления,
"пер" - для самой высокой степени окисления.
Названия кислых солей образуют так же, как и средних, но при этом
добавляют приставку "гвдро", указывающую на наличие незамещенных
19
ионов водорода, число которых обозначают греческими числительными
(ди, три и т.д.). Например, Na2HPO4 - гидрофосфат, КН2РО4 -
ди гидрофосфат калия.
Названия основных солей образуют подобно названиям средних
солей, но при этом добавляют приставку "гидроксо", указывающую на
наличие незамещенных гидроксогрупп, число которых обозначают
греческими числительными. Так, (ZnOH)2SO4 -сульфат гидроксоцинка.
Fe(OH)2Cl - хлорид дигидроксожелеза (III).
Задача 1. К раствору сульфата железа (II) добавили раствор
гидроксида калия. Полученный осадок растворили в разбавленной азотной
кислоте. Укажите молярную массу образовавшейся соли железа.
Решение. Составим уравнение первой реакции:
FeSO 4 + 2КОН = Fe(OH)2 Ф + K2SO4
Составим уравнение второй реакции:
Fe(OH)2 +2HNO3 =2H2O+Fe(NO3)2
Рассчитаем молярную массу образовавшейся соли:
M[Fe(NO3)2] = 56 + 14 • 2 + 16 • 6 = 180 г/моль
Ответ: 180
Задача 2. При взаимодействии 4,6 г металла, образующего
одновалентный катион, с водой выделяется 2,24 л газа (н.у.). В ответе
укажите молярную массу осадка, образующегося при прибавлении хлорида
меди к полученному раствору.
Решение. Составим уравнение первой реакции:
2Ме + 2Н2О = 2МеОН + Н2
Количество молей выделившегося водорода: v Н2 = 2,24 / 22,4 = 0,1
Исходя из уравнения реакции v Me = 2 v Н2 = 2 -0,1 = 0,2
Мме = m / v me = 4,6 / 0,2 = 23 г. Значит, Me - натрий.
Составим уравнение второй реакции:
2NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2 Ф + 2NaCl
MCu(OH)2 = 98 г/моль
Ответ: 98
Задача 3. На полное окисление 15 г угля израсходовано 22,4 л
кислорода (н.у.). Полученный газ пропустили через водный раствор,
содержащий 29 г гидроксида магния. Укажите массу образовавшейся соли.
Решение. Составим уравнение реакции окисления угля:
С + о2 = со2
Рассчитаем количество углерода и кислорода:
vC = т/ М=15/12 = 1,25; v О2= V/ V м = 22,4 / 22,4 = 1(в недостатке)
По закону объемных отношений: v СО2 = vo2 = 1 моль
Рассчитаем количество гидроксида магния, вступившего в реакцию с
оксидом углерода (IV):
vMg(OH)2 = m / М = 29 / 58 = 0,5
20
Составим уравнение реакции, исхода из того, что гидроксид магния
реагирует с оксидом углерода (IV) в молярном отношении 0,5:1 или 1:2.
Mg(OH)2 + 2СО2 Mg(HCO3)2
Из уравнения v Mg(OH)2 = v Mg(HCO3)2 =0,5.
Следовательно: mMg(HCO:1)2 = v • M=0,5 • 146 = 73 (r).
Задачи для самостоятельного решения
1.	Серу сожгли в атмосфере водорода. Образующийся газ пропустили
через раствор , содержащий гидроксид натрия в недостатке. Написать
уравнения происходящих превращений и указать молекулярную массу
образующейся в последней реакции соли.
Ответ: 56
2.	Сульфид меди обработали серной кислотой. Выделившийся газ
пропустили через раствор гидроксида калия и к полученному раствору
прибавили раствор хлорида железа (II), и при этом выпал черный осадок.
Напишите уравнения реакций, происходящих превращений. В ответе
укажите молярную массу осадка.
Ответ: 88
3.	Указать молярную массу вещества, которое образовалось при
пропускании через раствор сульфита натрия избытка газа - продукта
взаимодействия меди (II) с концентрированной серной кислотой.
Ответ: 104
4.	Сероводород пропустили в раствор гидроксида калия. Составьте
уравнения возможных реакций. В ответе укажите сумму молекулярных
масс образовавшихся солей калия.
Ответ: 182
5.	Через 50г раствора аммиака с массовой долей 0,068 пропустили
оксид серы (IV). При этом масса раствора увеличилась до 62,8 г. Укажите
молярную массу образовавшейся соли.
Ответ: 99
6.	Напишите реакцию получения дигидрофосфата кальция из фосфата
кальция и серной кислоты. В ответе укажите количество молей серной
кислоты, необходимое для получения одного моля суперфосфата.
Ответ: 2
7.	В раствор дигидрофосфата аммония массой 230 г с массовой долей
5% пропущен газ, полученный при взаимодействии хлорида аммония
массой 5,35 г с гидроксидом калия массой Юг (н.у.). Вычислите молярную
массу образовавшейся соли.
Ответ: 132
8.	Какого состава образуется соль, если 44,8 л (н.у.) аммиака
пропустили через раствор, содержащий 1 моль фосфорной кислоты?
В ответе укажите молярную массу соли.
21
Ответ: 132
9.	Фосфор, количественно выделенный из фосфата кальция массой
310 г, окислен в атмосфере кислорода. Полученное вещество растворили в
200 мл раствора гидроксида калия с массовой долей 50% и плотностью 1,12
г/см3. Укажите молярную массу образовавшейся соли.
Ответ: 136
Ю.Какая соль образуется при взаимодействии 1 моля ортофосфорной
кислоты и 1 моля гидроксида кальция. В ответе укажите число атомов,
входящих в состав образовавшейся соли.
Ответ: 7
11.	Оксид кремния (IV) сплавили со щелочью. Образовавшаяся соль
провзаимодействовала с избытком соляной кислоты. Напишите уравнения
происходящих реакций. В ответе укажите молярную массу полученного
осадка.
Ответ: 78
12.	Газ, полученный в результате действия концентрированной
серной кислоты на сухой хлорид калия, растворили в воде. Полученный
раствор прилили к раствору силиката натрия. Напишите уравнения реакций.
В ответе укажите молекулярную массу выпавшего осадка.
Ответ: 78
13.	При пропускании через раствор, содержащий гидроксид калия,
газа, объемом 84 л (н.у.), образовалось 20,7 г карбоната калия и 60г
гидрокарбоната калия. Определить процентное содержание оксида углерода
(IV) в газе.
Ответ: 20
14.	К раствору, полученному при взаимодействии гидроксида кальция
с соляной кислотой, прибавили раствор карбоната натрия. Образовавшийся
осадок отфильтровали и прокалили. Напишите уравнения реакций
соответствующих превращений. В ответе укажите молекулярную массу
твердого продукта, образовавшегося при прокаливании.
Ответ: 56
15.	Газ, выделившийся при прокаливании нитрата калия, пропустили
через раствор сульфита натрия. К полученному раствору добавили раствор
нитрата бария, при этом выпал белый осадок. Напишите соответствующие
реакции. В ответе укажите молекулярную массу образовавшегося осадка.
Ответ: 233
16.	Раствор, содержащий 37 г гидроксида кальция, поглотил оксид
углерода (IV) объемом 16,8л. Определить массу осадка, образовавшегося в
результате реакции. Учесть, что оксид углерода (IV) прореагировал
полностью.
Ответ: 25
22
17.	Рассчитайте молярную массу соли, образующейся при
взаимодействии гидроксида магния массой 58г с раствором серной кислоты
массой 100г, массовая доля раствора 0,49.
Ответ: 178
18.	Карбонат магния растворили в соляной кислоте. Выделившийся
оксид углерода (IV) пропустили в большом избытке в воду, в которой
находился оксид магния. Укажите молярную массу образовавшейся соли.
Ответ:146
19.	Алюминий растворили в соляной кислоте, затем добавили раствор
гидроксида натрия. Образовавшийся осадок растворили в избытке раствора
гидроксида натрия. Укажите молярную массу образовавшегося
комплексного соединения (координационное число в нем равно 4).
Ответ: 118
20.	К раствору хлорида алюминия прилили избыток раствора
гидроксида натрия, образовавшийся в начале осадок растворился с
образованием метаалюмината натрия. Напишите уравнения происходящих
реакций. В ответе укажите сумму коэффициентов в уравнении реакции
последней стадии.
Ответ: 5
21.	При взаимодействии раствора хлорида железа (Ш) с гидроксидом
натрия выпал осадок, который отфильтровали, промыли, прокалили.
Полученное твердое вещество растворили в разбавленной серной кислоте.
Напишите уравнения реакций, происходящих превращений. Конечное
уравнение реакции напишите в сокращенном ионном виде В ответе
укажите сумму коэффициентов в сокращенном ионном уравнении
Ответ: 12
22.	На раствор сульфата железа (Ш) подействовали раствором
гидроксида натрия. Полученный осадок прокалили. Образовавшийся
твердый продукт растворили в соляной кислоте. Укажите количество
атомов в молекуле образовавшейся соли железа.
Ответ: 4
23.	Смесь оксидов магния и алюминия обработали избытком соляной
кислоты. К полученному раствору добавили большой избыток щелочи.
Напишите уравнения происходящих реакций. Укажите молекулярную
массу вещества, оставшегося в осадке.
Ответ: 58
24.	Напишите реакцию превращения цинката калия в сульфат цинка.
Сколько молей исходных веществ вступило в реакцию ?
Ответ: 3
25.	Цинк растворили в разбавленной серной кислоте. В полученный
раствор добавили гидроксид натрия, при этом выпал осадок.
Образовавшееся нерастворимое вещество реагирует с избытком раствора
гидроксида натрия. Составьте уравнения соответствующих реакций. В
23
ответе укажите молярную массу средней соли, образовавшейся на
последней стадии.
Ответ: 143
26.	Железо растворили в соляной кислоте и к полученному раствору
прилили раствор гидроксида бария, образовался осадок. Напишите
соответствующие реакции и укажите молекулярную массу осадка
Ответ: 90
27.	Гидроксид хрома (III) термически разложили, и полученное
твердое вещество растворили в серной кислоте. Укажите, сколько молей
воды при этом образуется.
Ответ: 3
28.	К раствору, полученному взаимодействием одного моля
гидроксида хрома (III) с соляной кислотой, прибавили раствор нитрата
серебра. Составьте уравнения происходящих превращений. В ответе
укажите, сколько молей нитрата серебра необходимо для получения трех
молей осадка.
Ответ: 3
29.	Через раствор аммиака пропустили оксид углерода (IV) в большом
избытке. Укажите молярную массу образовавшейся соли.
Ответ: 79
30.	К раствору хлорида хрома (III) добавили раствор гидроксида
калия. Полученный осадок отфильтровали и прокалили, а затем
подействовали раствором серной кислоты. Напишите уравнения реакций
происходящих процессов. В ответе укажите сумму атомов в молекуле
образовавшейся соли хрома (III).
Ответ: 17
РАЗДЕЛ IV
КОНЦЕНТРАЦИЯ РАСТВОРОВ
Раствор состоит из растворенного вещества и растворителя, т е.
среды, в которой растворенное вещество равномерно распределено в виде
молекул или ионов. Состав раствора выражается концентрацией .
Концентрацией раствора называют содержание растворенного
вещества в определенном массовом или объемном количестве раствора или
растворителя.
Для решения задач этого раздела достаточно усвоить следующие две
величины, выражающие содержание растворенного вещества.
1. Массовая доля растворенного вещества - отношение массы
растворенного вещества к массе раствора
со = ГЛ в-ва / ГЛ р-ра,
24
где го - массовая доля растворенного вещества;
Шв - масса растворенного вещества,
ГПр - масса раствора.
Массовую долю растворенного вещества обычно выражают в долях
единицы или процентах. Для растворов кислот, щелочей обычно
измеряют не массу, а объем. Для расчета массы таких растворов
используют зависимость:
mp = V • р , где V - объем раствора, мл (см3),
р - плотность раствора, г/мл (г/см3).
Следует помнить, что для воды - наиболее распространенного растворителя
- плотность р = 1 г/мл, поэтому mH2O = VH2O.
Иногда при выпаривании растворов вода входит в состав кристаллов
растворенного вещества, образуя кристаллогидраты. Их состав изображают
формулами, показывающими, какое количество кристаллизационной воды
приходится на один моль безводной соли. Например, кристаллогидрат
сульфата железа (И) - FeSO4  7Н2О, т е. на один моль FeSO4 приходится
семь молей воды. При приготовлении растворов из кристаллогидрата
необходимо учитывать, что концентрация раствора создается только
безводной солью. В этом случае для массовой доли следует использовать
следующую формулу:
го = mFeSO4 / mFeSO4 • 7Н2О + П1Н20
Если растворенное вещество является газообразным и измерено в единицах
объема, то необходимо предварительно найти его массу, используя
величину молярного объема Уш=22,4л (при н.у). После этого можно вести
расчет массовой доли.
2. Растворимость вещества - максимальное число граммов
растворенного вещества, которое можно растворить в 100г растворителя ри
данной температуре. Иногда растворимость называют коэффициентом
растворимости.
Задача. 1. Какая масса гидроксида калия необходима для
приготовления 2 л раствора с массовой долей 0,20 (20%), плотностью 1,1
г/см3
Решение. Для расчета используем формулу:
го =mB_Ba/Vp • 100%
Рассчитаем массу гидроксида калия:
т(КОН) = го • V • р = 0,20 • 2000  1,1 = 440 г. ..
Ответ: 440
25
Задача 2. Вычислить массу кристаллогидрата Na2CO3 • 10Н2О,
которую нужно взять для приготовления раствора массой 50 г с массовой
долей карбоната натрия 0,03. Ответ округлить до целого числа.
Решение. Вычислить массу карбоната натрия, содержащегося в 50 г
раствора.
m(Na2CO3) = 50  0,03 = 1,5 г.
Определим массу кристаллогидрата, содержащую 1,5 г безводного
карбоната натрия.
M(Na2CO3 • ЮН2О) = 286 г/моль; M(Na2CO3) = 106 г/моль.
106 г Na2CO3 - 286 г Na2CO3 • 10Н2О
1,5 г Na2CO3 - X г NaCO3 • 10 Н2О
Х = 1,5 -286 / 106 = 4,05 г
Ответ: 4
Задача 3. Из азота объемом 67,2 л и водорода объемом 224 л
образовался аммиак (ну). Используя этот аммиак, получили раствор
объемом 372 мл с массовой долей азотной кислоты 40% и плотностью 1,25
г/мл. Определите выход продукта реакции.
Решение. N2 + ЗН2 = 2NH3
Рассчитаем количество молей:
v N2 = V/VM =67,2/22,4 = 3
v Н2 = V/VM = 224 / 22,4 = 10 (в избытке)
Рассмотрим соотношение:
IM N2 - 2М NH3 - 2М HNO3
ЗМ N2 - 6М HNO3
Вычислим массу азотной кислоты, которую можно получить при
100% выходе.
mT(HN03) = v • Mhno, = 6 • 63 = 378 г.
Вычислим массу азотной кислоты, находящуюся в полученном
растворе:
mn₽(HN03) = V • го • р = 378 • 0,4 • 1,25 = 189 г.
Рассчитаем выход продукта реакции:
% = mnp(HN03) / mT(HNO3) • 100 = 189 • 100 / 378 = 50
Ответ; 50
Задачи для самостоятельного решения
1.	Сколько миллилитров воды необходимо прибавить к 400 мл
раствора гидроксида натрия с массовой долей 10% (плотность
=1,1г/см3), чтобы получить раствор с массовой долей 5% ?
Ответ:440
26
2.	Сколько граммов воды надо прибавить к 600 г раствора серной
кислоты с массовой долей 60%, чтобы получить раствор с массовой долей
20% ?
Ответ: 1200
3.	Из 5 л раствора плотностью 1,6 г/см3 и массовой долей 15% при
охлаждении выделилось 200 г соли. Определите массовую долю (в
процентах) охлажденного раствора. Ответ округлите до целого числа.
Ответ: 13
4.	Сколько граммов раствора азотной кислоты с массовой долей 20%
необходимо для нейтрализации 300 см3 раствора гидроксида натрия
плотностью 1 г/см3 и массовой долей 40% ?
Ответ: 945
5.	Сколько граммов гидроксида натрия надо прибавить к одному
литру раствора с массовой долей 25% (плотность р = 1,22 г/см3), чтобы
получить раствор с массовой долей 45% ? Ответ округлить до целого числа.
Ответ: 444
6.	До какой массы в кг нужно упарить 24 кг раствора с массовой
долей 30%, чтобы получить раствор с массовой долей 60%.
Ответ: 12
7.	Какой объем воды в мл потребуется для растворения нитрата калия
массой 8 г, если в приготовленном растворе массовая доля соли должна
составить 1% ?
Ответ: 792
8.	Сколько граммов железного купороса FeSO4 • 7Н2О и воды
необходимо для приготовления 600 г раствора с массовой долей 7% ? В
ответе укажите только массу воды в граммах. Ответ округлите до целого
числа.
Ответ: 523
9.	Какова будет массовая доля кислоты, если к 160 см3 воды прилить
 50 см3 раствора серной кислоты плотностью 1,6 г/см3 с массовой долей
15%? Ответ дать в %.
Ответ: 5
10.	Углекислый газ, полученный при сжигании 6,4 л метана (н.у.)
пропустили в 76,4 мл раствора гидроксида калия с массовой долей 32%
(плотность	р = 1,31 г/см3). Укажите молекулярную массу
образовавшейся соли.
Ответ: 138
11.	Для анализа раствора серной кислоты было взято 78,4 г этого
раствора. Осадок, образовавшийся при прибавлении к этому раствору
хлорида бария, отфильтровали, высушили и взвесили. Масса его оказалась
равной 18,64 г. Вычислите массовую долю в % взятого для анализа
раствора серной кислоты
27
Ответ: 10
12.	Растворимость насыщенного раствора нитрата калия при 15°С
составляет 122 г. Рассчитайте массовую долю такого раствора. Ответ дать в
процентах.
Ответ: 55
13.	В 100 мл этилового спирта (плотность 0,68 г/см3) растворено 11,2
л сероводорода. Укажите массовую долю полученного раствора (в
процентах).
Ответ: 20
14.	Хлороводород объемом 448 л (н.у.) растворили в 2,19 л воды.
Укажите массовую долю полученного раствора (в процентах).
Ответ: 25
15.	Растворимость хлорида аммония при 50°С составляет 50 г, при
15°С - 35 г. Сколько граммов соли выпадет в осадок, если 330 г
насыщенного при 50°С раствора хлорида аммония охладить до 15°С ?
Ответ: 33
16.	Имеется 160 г раствора с массовой долей 0,5 (50%). Упарили 35
мл воды. Укажите массовую долю полученного раствора (в процентах).
Ответ: 64
17.	К 20 кг раствора с массовой долей 10% прибавили 2 л воды и 3 кг
соли. Определите массовую долю (%) полученного раствора.
Ответ: 20
18.	Сколько молей воды следует добавить к 16 кг раствора гидроксида
натрия с массовой долей 0,25, чтобы получить раствор с массовой долей
0,16?
'	Ответ: 500
19.	Сколько литров хлороводорода растворено в 80 см3 раствора
соляной кислоты с массовой долей 36% и плотностью раствора 1,18 г/см3
при н.у. Ответ округлите до целого числа.
Ответ: 21
20.	При взаимодействии хлорида натрия с раствором нитрата серебра,
массовая доля которого 0,02, образовался осадок массой 14,35 г. Укажите
массу раствора нитрата серебра.
Ответ: 850
21.	Сколько м3 раствора серной кислоты с массовой долей 20%
(плотность р = 1140 кг/м3) можно получить обжигом 1 тонны пирита,
если содержание дисульфида железа (II) FeS2 в пирите составляет 84% ?
Ответ: 6
22.	При взаимодействии перманганата калия КМпО4 с 58,4 г соляной
кислоты выделился газ (н.у.). Сколько миллилитров раствора иодида калия
с массовой долей 80% (плотность р =1,25 г/см3) нужно взять для его
полного поглощения?.
28
Ответ: 166
23.	Вычислите массовую долю (в %) фосфорной кислоты в растворе,
полученном при растворении 71 г оксида фосфора (V) в 800 г раствора
фосфорной кислоты с массовой долей 50%. Ответ округлите до целого
числа.
Ответ: 57
24.	Сколько литров раствора азотной кислоты с массовой долей 10%
(плотность р = 1,008 г/см3) можно получить из 1 м3 аммиака, если
потери аммиака составляют 10,4% ?
Ответ: 25
25.	При растворении порошкообразного кремния в растворе
гидроксида калия получили 800 мл раствора ( р = 1,25 г/см3) с массовой
долей силиката калия 30,8%. Сколько граммов кремния было растворено?
Ответ: 56
26.	Сколько граммов оксида серы (VI) нужно растворить в 100 мл
раствора серной кислоты с массовой долей 95% (р = 1,80 г/мл) для
получения 100% серной кислоты?
Ответ: 40
27.	Через 50 мл раствора гидроксида натрия с массовой долей 0,32
(плотность р =1,31 г/мл) пропустили оксид углерода (IV), полученный
при сжигании 2,4 г угля. Укажите молярную массу образовавшейся соли.
Ответ: 106
28.	Какого состава образуется соль, если в 25 мл раствора гидроксида
натрия с массовой долей 25% (плотность р = 1,28 г/см3) прибавить весь
оксид фосфора (V), полученный при сжигании 6,2 г фосфора ? Укажите
молекулярную массу соли.
Ответ:120
29.	Рассчитать объем воды в (мл), в котором нужно растворить 25 г
кристаллогидрата CuSO4 • 5Н2О, чтобы получить раствор с массовой долей
сульфата меди 0,08.
Ответ: 175
30.	Определить массовую долю (в %) сульфата железа (II) в растворе,
полученном при растворении кристаллогидрата FeSO4 • 7Н2О массой 57,6 г
в 1462,4 мл воды. Ответ округлить до целого числа.
Ответ: 2
29
РАЗДЕЛУ
ПРОЦЕССЫ В РАСТВОРАХ
Гидролиз - это процесс взаимодействия ионов соли с водой,
приводящий к образованию слабого электролита. В результате реакции
гидролиза происходит изменение характера среды. Если в растворе
образуются ионы Н+, то среда становится кислой, если ОН", то щелочной.
Гидролиз всегда протекает по "слабому" иону . Сильные катионы
образуют металлы IA группы (Li, Na, К, Rb, Cs) и ПА группы (Са, Sr, Ва).
Сильные анионы - кислотные остатки сильных кислот (НС 1, HBr, HI, HNO3,
H2SO4). Можно выделить 4 случая гидролиза.
I случай: соль образована слабой кислотой и сильным основанием. В
этом случае гидролиз идет по аниону. Например:
CH3COONa о СН3СОО" + Na+
СН3СОО" + НОН о СН3СООН + ОН"
Реакция в сокращенном ионном виде.
Среда щелочная. Гидролиз обратим.
СНзСООЫа + Н2О о СН3СООН + NaOH
Реакция в молекулярном виде.
Если соль образована многоосновной кислотой, то возможно образование
кислых солей.
К2СО3 2К+ + СОз2"
СОз2" + НОН О НСО3" + ОН"
Г	К2СОз + П2Оо КНСОз + КОН
гидрокарбонат
калия
II случай, соль образована слабым основанием и сильной кислотой. В
этом случае гидролиз идет по катиону, среда кислая. Например:
NH4CI-> NH4+ +СГ
NH4C1 + 1LO е NH4OH + НС 1
Если соль образована многокислотным основанием, возможно
образование основной соли.
Cu(NO3)2 -> Cu2+ + 2NO3"
Cu2+ + НОН о CuOI I + Н+
Cu(NO3)2 + Н2О о CuOHNO, + HNO3
нитрат
гидроксомеди
30
Ill случай, соль образована слабой кислотой и слабым основанием.
Такие соли гидролизуются по катиону и аниону одновременно. Получается
кислота и основание. Среда близка к нейтральной. Например:
A12S3 + 6Н2О = 2А1(ОН)з + 3H2S
IV случай, соль образована сильной кислотой и сильным основанием.
Такие соли не гидролизуются. Среда нейтральная.
Гидролиз усиливается при нагревании. В этом случае возможно протекание
реакции до конца. Например, гидролиз К2СО3 при нагревании:
К2СО3 + Н2О = 2КОН + СО2
Электролиз - окислительно-восстановительный процесс,
протекающий на электродах под действием постоянного
электрического тока. При этом на катоде - отрицательном электроде
протекает процесс восстановления (электроны принимаются), а на аноде -
положительном электроде, протекает окисление и электроны отдаются.
Электролиз расплавов.
При электролизе расплава на катоде разряжаются катионы соли, а на
аноде - анионы. Например:
электролиз
2NaCl —> 2Na° + Cl2 - баланс электролиза.
расплав	на (-)К на (+)А
По балансу можно вести расчеты, как по уравнению реакции.
Электролиз растворов.
Порядок разрядки катионов зависит от положения катиона в ряду
напряжений металлов. Если металл расположен до алюминия
включительно, то на катоде разряжаются молекулы воды.
(-)К 2Н2О + 2е Н2 + 2ОН’
Если катион расположен после алюминия, то на катоде разряжается он сам.
(-)К	Zn2+ + 2e—>Zn°
Порядок разрядки анионов.
Если кислотный остаток содержит кислород, то на аноде разряжаются
молекулы воды:
(+)А 2Н2О - 4е -> О2 + 4Н
Если кислотный остаток не содержит кислорода, то на аноде разряжается
сам анион:
(+)А 2СГ-2е->С12°
Например:
2NaCl+2H2O Н2 + С12 + 2NaOH
р-р	на(-)К на(+)А в катодном
пространстве
31
Задача 1. Напишите реакцию взаимодействия растворов нитрата
бария и фосфата калия. Укажите суммарное число ионов в кратком ионном
уравнении.
Решение. Составьте реакцию взаимодействия растворов нитрата
бария и фосфата калия.
ЗВа(ЫО3)2 + 2К3РО43' = Ва3(РО4)2 + 6KNO3
Краткое ионное уравнение:
ЗВа2++ 2РО* = Ва3(РО4)2
Количество участвующих ионов - 5.
Ответ: 5
Задача 2. Составьте уравнение гидролиза соли, полученной при
пропускании оксида серы (IV) через раствор гидроксида калия, взятый в
избытке. В ответе укажите молярную массу соли, образовавшейся при
гидролизе.
Решение. При пропускании оксида серы (IV) через избыток раствора
гидроксида калия образуется средняя соль.
2КОН + SO2 = K2SO3 + Н2О
Сульфит калия K2SO3 подвергается гидролизу по аниону:
SO3“' + Н2О о HSO3" + ОН' - краткое ионное уравнение
K2SO3 + Н2О о KHSO3 + КОН - уравнение гидролиза в
молекулярной форме.
Молярная масса соли, образовавшейся в результате гидролиза,
составляет Mkhso3 = 120 г/моль.
Ответ: 120
Задача 3. При электролизе раствора хлорида калия на аноде
выделилось 56 л газа (при н.у). Рассчитайте, сколько газообразного
продукта выделится на катоде за то же время.
Решение. В растворе хлорида калия находятся ионы К+ и СГ . Калий
в ряду напряжений металлов находится левее алюминия. Поэтому у катода
произойдет восстановление ионов водорода из воды. На аноде будет
выделяться газообразный хлор, так как хлорид калия - соль бескислородной
кислоты. Составим схему электролиза водного раствора хлорида калия.
KCI ->кЧСГ
Катод	ч Анод
2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН'	2СГ -2е = 2С12
Суммарное уравнение:
2КС1 + 2Н2О = Н2 + С12 + 2КОН
Из уравнения видно, что газообразные продукты на электродах
выделились в молярном отношении 1:1. Следовательно, если на аноде
32
выделилось 56 л газа(по условию задачи), то на катоде выделяется 56 л
водорода (при н.у).
Ответ: 56
Задачи для самостоятельного решения
1.	Укажите молекулярную массу соли, которая образуется в
результате гидролиза (по первой ступени) сульфита калия. Реакцию
напишите в молекулярном и ионном виде.
Ответ: 120
2.	Напишите уравнение гидролиза сульфида хрома (III). В ответе
укажите число молей образующихся в результате гидролиза продуктов.
Ответ: 5
3.	Напишите уравнение гидролиза соли нитрата кобальта (II) в
молекулярном и ионном виде по первой ступени. Укажите молекулярную
массу соли, образующейся в результате реакции.
Ответ: 138
4.	Составьте уравнение гидролиза соли, полученной при
взаимодействии железных опилок с хлором. Напишите молекулярное и
сокращенное ионное уравнение реакций. В ответе укажите молекулярную
массу соли, образующейся при гидролизе по первой ступени.
Ответ: 144
5.	Напишите формулы солей: нитрата алюминия, сульфида алюминия,
иодида натрия, сульфата калия. Водный раствор какой соли имеет кислую
реакцию? Составьте уравнение гидролиза этой соли по первой ступени и
укажите суммарное число атомов входящих в состав соли, полученной в
результате гидролиза.
Ответ: 11
6.	Напишите уравнение гидролиза нитрата алюминия по 1 ступени.
Затем уравнение диссоциации соли-продукта гидролиза. В ответе укажите
массу катиона соли.
Ответ: 44
7.	Напишите формулы следующих солей: иодида калия, сульфата
железа (III), ацетата натрия. В результате гидролиза какой соли образуется
основная соль? Напишите молекулярное и ионное уравнения гидролиза
этой соли по первой ступени и укажите число атомов в катионе основной
соли.
Ответ: 3
8.	Укажите молекулярную массу газа, который бы выделился при
кипячении водного раствора сульфита натрия. Составьте уравнение реакции
такого гидролиза соли в молекулярном и ионном виде.
Ответ: 64
33
9.	Напишите формулы солей: иодида калия, сульфата цинка, фосфата
натрия. В результате гидролиза какой соли образуется основная соль?
Напишите уравнение гидролиза этой соли в молекулярном и ионном виде и
укажите молекулярную массу основной соли.
Ответ: 260
10.	Оксид серы (IV) пропустили в избыток раствора гидроксида
калия. Напишите реакцию гидролиза соли в молекулярном и ионном виде.
В ответе укажите сумму коэффициентов в сокращенном ионном уравнении.
Ответ: 4
11.	Напишите формулы солей, сульфата железа (III), сульфида
алюминия, сульфида натрия. При гидролизе какой соли образуется кислая
соль? Напишите молекулярное и ионное уравнения реакции гидролиза этой
соли и укажите молекулярную массу кислой соли
Ответ: 56
12.	Напишите уравнения гидролиза соли ацетата калия в
молекулярном и ионном виде. Укажите молекулярную массу слабого
электролита, образующегося в результате реакции.
Ответ: 60
13.	Напишите уравнение гидролиза соли, образовавшейся при
термическом разложении нитрата натрия. В ответе укажите сумму
коэффициентов в сокращенном ионном уравнении реакции гидролиза.
Ответ: 4
14.	Даны соли: иодид калия, сульфат натрия, сульфат меди. Какая из
солей подвергается гидролизу, Составьте уравнение реакции и укажите
сумму коэффициентов в молекулярном уравнении гидролиза.
Ответ: 6
15.	Напишите уравнение гидролиза средней соли, которую образует
натрий во влажном воздухе в присутствии оксида углерода (IV). В ответе
укажите молярную массу соли, полученной в результате гидролиза.
Ответ: 84
16.	Газ, образовавшийся при термическом разложении карбоната
кальция, пропустили в раствор, содержащий избыток гидроксида натрия.
Напишите уравнение гидролиза полученной соли в молекулярном и ионном
виде и укажите сумму коэффициентов в сокращенном ионном уравнении.
Ответ: 4
17.	Цинковая пластинка массой 20 г опущена в раствор сульфата меди
(II). После окончания реакции промытая и высушенная пластинка имела
массу 19,8 г. Чему равно количество граммов сульфата меди (II) в растворе?
Ответ: 32
18.	Сколько граммов меди выделится на железной пластинке, если
после выдерживания ее в растворе хлорида меди (II) масса пластинки
увеличилась на 8 г.
Ответ: 64
34
19.	Расплав хлорида бария подвергли электролизу. Выделившийся в
результате электролиза газ (н у.) занял объем 112 л. Сколько граммов соли
подвергли электролизу?
Ответ: 1040
20	При электролизе раствора хлорида натрия получили 500 г 40%-го
раствора гидроксида натрия. Определить сколько литров водорода
выделилось При этом (н.у.)?
Ответ: 56
21.	Составьте схему электролиза с нерастворимым анодом водного
раствора сульфата меди и укажите молярную массу газа, выделившегося в
прианодном пространстве.
Ответ: 32
22.	Определите молярную массу вещества, полученного при
взаимодействии серы с газом, выделившимся в прикатодном пространстве
при электролизе с нерастворимым анодом водного раствора хлорида
натрия.
Ответ: 34
23	Напишите схему электролиза водного раствора иодида калия.
Сколько граммов йодида калия подвергли электролизу, если на катоде
выделилось 67,2 л газа (н.у.)?
Ответ: 996
24.	При электролизе раствора хлорида натрия массой 117 г выделился
хлор объемом 4,48 л (н.у). Укажите массовую долю (в процентах) соли в
исходном растворе.
Ответ: 20
25.	Укажите относительную плотность паров простого вещества,
выделившегося на аноде при электролизе сульфата калия по газу,
выделяющемуся на катоде при электролизе иодида калия.
Ответ: 16
26.	Электролизу подвергли водный раствор иодида натрия. После
этого простые вещества, выделившиеся на электродах, прореагировали
между собой. Укажите молекулярную массу продукта этой реакции.
Ответ: 128
27.	Вычислите объем газа, выделившийся при электролизе раствора
сульфата меди (II), если при этом образовалось 320 г. меди.
Ответ: 56
28.	Алюминий получают электролизом расплава оксида алюминия
(III). Выделяющийся на аноде кислород окисляет графитовый электрод,
образуя оксид углерода (IV). Укажите массу алюминия, если в процессе
электролиза образовалось 67,2 л оксида углерода (н.у).
Ответ: 108
29.	Хлор, полученный при электролизе раствора хлорида натрия с
массовой долей 0,5, пропустили через раствор иодида калия. В результате
35
реакции образовалось бурое вещество массой 254 г. Рассчитайте массу
раствора хлорида натрия.
Ответ: 234
30.	Раствор сульфата натрия подвергли электролизу. Выделившийся
на катоде газ пропустили над нагретым оксидом меди (II). При этом
образовалось 18 г воды. Сколько граммов сульфата натрия подвергли
электролизу?
Ответ: 142
РАЗДЕЛ VI
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ
Реакции, идущие с изменением степени окисления атомов,
называются окислительно-восстановительными.
Процесс отдачи атомом элемента электронов называется окислением,
при этом степень окисления элемента повышается.
Вещество, в состав которого входит элемент, отдающий электроны,
называется восстановителем
восстановитель S2 - 2е -> S0 окисление
Процесс присоединения электронов атомом элемента называется
восстановлением, при этом степень окисления элемента понижается.
Вещество, в состав которого входит элемент, присоединяющий электроны,
называется окислителем
окислитель S+6 + 2е -> S+4 восстановление
Всегда число электронов, отдаваемых восстановителем, равно числу
электронов, принимаемых окислителем.
Окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений
можно предсказать, пользуясь периодической системой элементов
Д.И.Менделеева.
Типичными восстановителями являются:
а)	простые вещества , атомы которых обладают наименьшей
электроотрицательностью (элементы I и П групп главных подгрупп, а также
металлы побочных подгрупп). Среди этих веществ Н2, С, Al, Zn, Fe и др.;
б)	соединения, содержащие элементы, в которых атом имеет низшую
степень окисления,т.е. HI, НС1, HBr, H2S и их соли.
Типичными окислителями являются:
а)	простые вещества, состоящие из атомов элементов обладающих
наибольшими значениями электроотрицательности (элементы VI и VII
групп главных подгрупп). Среди них F2, С12, О2 и др.;
36
б)	соединения, содержащие элементы в высшей положительной
степени окисления (равной номеру группы), т.е. КМпО4, К2Сг2О7, К2СгО4,
H2SO4, HNO3 ит.д.
Вещества, в которых атомы имеют промежуточную степень
окисления, могут быть как восстановителями, так и окислителями.
С сильными окислителями они проявляют свойства восстановителя, с
сильными восстановителями - окислителя.
Например: Na2SO3, NaNO2, Fe2+ и т.д.
Для того, чтобы подобрать коэффициенты в уравнениях
окислительно-восстановительных реакций используются 2 метода -
электронного и электронно-ионного баланса. Рассмотрим эти методы на
примере конкретной реакции:
KMnO4 + NaNO2 + H2SO4 -> MnSO4 + NaNO3 + K2SO4 + H2O
Метод электронного баланса складывается из следующих этапов:
1)	. Определяем степени окисления элементов, входящих в состав
молекул как исходных веществ, так и продуктов реакции. Находим те из
них, которые изменили степени окисления.
KMnO4 + NaNO2 + H2SO4	MnSO4 + NaNO3 + K2SO4 + H2O
2)	. Составляем уравнения полуреакций восстановления и окисления,
соблюдая законы сохранения числа атомов и заряда в каждой полуреакции.
окислитель	Мп+7 + 5е —> Мп+2 восстановление
восстановитель N33 - 2е -> 1ST5 окисление
3)	. Подбираем дополнительные множители для полуреакций так,
чтобы число принятых электронов в полуреакции восстановления стало
равно числу отданных электронов в полуреакции окисления. Для этого
находим наименьшее общее кратное для 2 отданных и 5 принятых
электронов. Оно равно 10, значит мы домножаем процесс восстановления
на 2, а процесс окисления - на 5. Получаем число отданных и принятых
электронов равное 10.
Мп+7 + 5е -> Мп+2	2
ЬГ3 - 2е > N35	5
4)	. Ставим коэффициенты при окислителе и восстановителе и
продуктах их превращения.
2КМпО4 + 5NaNO2 + H2SO4 -> 2MnSO4 + 5NaNO3 + K2SO4 + H2O
5)	. Расставляем коэффициенты для атомов остальных элементов на
основании закона сохранения массы: число одноатомных ионов в правой и
левой частях уравнения должно быть одинаковым:
2КМпО4 + 5NaNO2 + 3H2SO„ = 2MnSO4 + 5NaNO3 + K2SO4 + 3H2O
37
Метод электронно-ионного баланса используют для подбора
коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций,
протекающих в водном растворе В этом методе процессы окисления и
восстановления записываются в виде полуреакций в ионно-молекулярном
виде, т е окислители и восстановители записываются не в виде элементов, а
в виде реально существующих частиц - ионов и молекул:
окислитель	МпО4' -> Мп2+ восстановление
восстановитель	NO/ —> NO3’ окисление
После написания полуреакций составляют вначале баланс атомов.
Для этого используют ионы Н+ и Н2О, если реакция идет в кислой среде, и
ОН’ и Н2О - для щелочной среды:
Мпо7 + 8Н+ + 5е -> Мп2+ + 4Н2О
МОГ + Н2О - 2е -> NO; + 2Н+
Во всех случаях должно соблюдаться равенство масс веществ и зарядов
ионов, участвующих в реакциях Далее аналогично методу электронного
баланса находится наименьшее общее кратное для отданных и принятых
электронов и полуреакции помножаются на соответствующие множители:
МпОГ + 8Н+ + 5е Мп2+ + 4Н2О	2
NO? + Н2О - 2е -> NO? + 2Н+	5
Суммируя уравнения полуреакций, получаем ионное уравнение:
2MnO~+5NO~+16H+5H2O	2Мп++5М)7+8П2()+10П+
Проводим подобие и получаем сокращенное ионное уравнение
окислительно-восстановительной реакции:
2МпО7 + 5NO? + 6Н+ -> 2Мп2+ + 5 МД + ЗН2О
Переносим полученные коэффициенты в молекулярное уравнение реакции:
2КМпО4 + 5NaNO2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 +5NaNO3 +3H2O + K2SO4
Задача 1. Расставьте коэффициенты в окислительно-
восстановительной реакции:
Zn + HNO3 —> Zn(NO3)2 + NO + H2O
В ответе укажите коэффициент перед восстановителем.
Решение. Определяем, какие из элементов изменяют степени
окисления, и записываем их значения над соответствующими символами в
обеих частях уравнения
Zn° +1 IN,5O3 -> Zn+2(NO3)2 + N+2O + Н2О
Составляем электронно-ионную схему:
восстановитель Zn° - 2е -> Zn+2	| 3 | - окисление
окислитель_____NO3 + 4Н+ + Зе —> NO + 21LO I 2 | - восстановление
3Zn° + 2NO' + 8Н+ -> 3Zn+2 + 2NO + 4Н2О
Переносим коэффициенты в молекулярное уравнение
3Zn + 8HNO3 3Zn(NO3)2 + 2NO + 4Н2О
38
Коэффициент перед восстановителем равен 3.
Ответ: 3
Задача 2. Расставьте коэффициенты в окислительно-
восстановительной реакции.
КМпО4 + H2SO4 + NaNO2 —> M11SO4 + NaNO3 + K2SO4 + Н2О
Укажите, сколько электронов участвует в процессе окисления.
Решение. Определяем, какие из элементов изменяют степени
окисления, и записываем их значения над соответствующими символами в
обеих частях уравнения:
КМп+7О4 + H2SO4 + NaNr2O2 -> Mn+2SO4 + NaN,5O3 + K2SO4 + H2O
Составляем электронно-ионную схему:
окислитель МпО7 + 81.Г + 5е ->Мп+2 + 4Н2О |2 | - восстановление
восстановление NO2 + Н2О - 2е —> NO7 + 2Н+ | 5 | - окисление
2MnO~+ 16Н+ + 5NO7+ 5Н2О -> 2Мп+2 + 5NO?+ 10Н+ + 8Н2О
Сокращаем подобные члены и из суммарного ионного уравнения
переносим коэффициенты в молекулярное уравнение:
2КМпО4 + 3H2SO4 + 5NaNO2 -» MnSO4 + 5NaNO3 + K2SO4 + 3H2O
В процессе окисления участвуют 2 электрона.
Ответ: 2
Задача 3. Сколько молей гидроксида натрия требуется для
поглощения 3 молей хлора (процесс проводить при нагревании). Ответ
подтвердите уравнением реакции, коэффициенты расставьте с помощью
электронно-ионного баланса.
Решение. Записываем схему реакции:
С12 + КОН -> КС1О3 + КС1 + Н2О
Определяем, какие из элементов изменяют степени окисления, и
записываем их значения над соответствующими символами
в обеих частях уравнения:
С12+КОН->КС1+5О3 + КСГ + Н2О
Составляем электронно-ионную схему:
окислитель	С12 + 2е -> 2СГ	| 5 | - восстановление
восстановитель Cl2+ I2OH - 10е	2СЮ7+6Н2О 11 I - окисление
6С12 + 12ОН’ -4-2СЮ7+ 1ОСГ + 6Н2О
Сокращаем на 2 все члены уравнения и переносим коэффициенты в
молекулярное уравнение:
С12 + 6КОН КС1О3 + 5КС1 + ЗН2О
Как видно из уравнения, на поглощение 3 молей хлора требуется 6
молей КОН.
Ответ: 6
39
Задачи для самостоятельного решения
1.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
NO2+H2O + O2 ->HNO3
Укажите коэффициент перед восстановителем.
Ответ: 4
2.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции.
Си + H2SO4 CuSO4 + SO2 + Н2О
Укажите количество молей кислоты, вступившей в реакцию.
Ответ: 2
3.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
Р + HNO3 + Н2О Н3РО4 + NO
Укажите коэффициент перед восстановителем.
Ответ: 3
4.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
Ag + HNO3 —> AgNO3 + NO2 + H2O
Укажите коэффициент перед восстановителем.
Ответ: 1
5.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции.
Zn + HNO3Zn(NO3)2 +NO+H2O
В ответе укажите коэффициент перед восстановителем.
Ответ: 3
,	6. Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции, укажите коэффициент перед восстановителем:
Zn + HNO3 -> NH4 NO3 + Zn(NO3)2 + H2O
Ответ: 4
7.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
А1 + КОН + Н2О -> КА102 + Н2
В ответе укажите коэффициент перед окислителем.
Ответ: 2
8.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
NH3 + О2 -> NO + Н2О
- В ответе укажите коэффициенты перед восстановителем.
Ответ: 4
40
9.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
Р + HNO3 Н3РО4 + NO2 + Н2О
В ответе укажите коэффициент перед восстановителем.
Ответ: 1
10.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции, укажите коэффициент перед восстановителем:
K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 S + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
Ответ: 3
11.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции, укажите, сколько молей щелочи участвует в реакции:
КОН + С12 -> КС Юз +КС1 + Н2О
Ответ: 6
12.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
CrClj + Вг2 + КОН К2СгО4 + КВг + Н2О + КС1
. Укажите коэффициент при окислителе.
Ответ: 3
13.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
Mg + H2SO4 MgSO4 + S + H2O
Укажите коэффициент при окислителе.
Ответ: 4
14.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
КМпО4 + НС1 -> МпС12 + С12 + КС1 + Н2О
В ответе укажите коэффициент перед соляной кислотой.
Ответ: 16
15.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
K2Cr2O7 + KI + H2SO4 -> I2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + Н2О
В ответе укажите коэффициент перед серной кислотой.
Ответ: 7
16.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
РЬО2 + НС1 РЬС12 + С12 + Н2О
В ответе укажите коэффициент перед окислителем.
Ответ: 1
17.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
Si + NaOH + Н2О Na2SiO3 + Н2
Укажите коэффициент перед восстановителем.
41
Ответ: 1
18.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
NH3 + О2 -> N2 + Н2О
Укажите коэффициент перед окислителем.
Ответ: 3
19.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции:
Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2S + H2O
Укажите коэффициент перед восстановителем.
Ответ: 4
20.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции.
С + HNO3 -> СО2 + NO + Н2О
Укажите коэффициент перед восстановителем.
Ответ: 3
21.	Подберите коэффициенты в уравнении окислительно-
восстановительной реакции методом ионно-электронного баланса:
Sn + HNO3 -> H2SnO3 + NO2 + Н2О
В ответе укажите коэффициент перед восстановителем.
Ответ: 1
22.	В окислительно-восстановительной реакции:
КМпО4 + NaNO, + H2SO4 -> MnSO4 + K2SO4 + NaNO3 + H2O
расставьте коэффициенты. В ответе укажите коэффициент перед
восстановителем.
Ответ: 5
23.	Закончите окислительно-восстановительную реакцию.
NaNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 NaNO3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + Н2О
В ответе укажите количество электронов в процессе восстановления.
Ответ: 6
24.	В окислительно восстановительной реакции:
КМпО4 + Na2SO3 + КОН -> K2MnO4 + Na2SO4 + Н2О
расставьте коэффициенты. Укажите число электронов, участвующих в
окислительно-восстановительном процессе.
Ответ: 2
25.	Расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной
реакции и укажите коэффициент перед окислителем
H2S + KMnO4 +112SO, S + K2SO4 + MnSO4 + Н2О
Ответ: 2
26.	С помощью баланса расставьте коэффициенты в окислительно-
восст ановительной реакции:
Ag + HNO3 AgNO3 + N2 + H2O
42
В ответе укажите, сколько электронов участвует в процессе
восстановления.
Ответ: 10
27.	Закончите окислительно-восстановительную реакцию:
КМпО4 + Na,SO3 + H2SO4 MnSO4 +...
и в ответе укажите коэффициент перед восстановителем.
Ответ: 5
28.	Сколько молей сульфита натрия необходимо для восстановления 4
молей перманганата калия в нейтральной среде? Ответ подтвердите
составлением уравнения реакции. Считать, что перманганат калия
восстанавливается в оксид марганца (IV)-
Ответ: 6
29.	Закончите реакцию, с помошью электронно-ионного баланса расставьте
коэффициенты и в ответе укажите их сумму в уравнении реакции.
КМпО4 + Na2SO3 + КОН К2МпО4 + ...
Ответ: 9
30.	Сколько молей гидроксида натрия требуется для поглощения 3
молей хлора (процесс проводить при нагревании). Ответ подтвердите
уравнением реакции, коэффициенты расставьте с помощью электронно-
ионного баланса.
Ответ: 6
РАЗДЕЛ VII
СВОЙСТВА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ
Для решения задач этого раздела необходимо изучить свойства
важнейших неметаллов (галогенов, серы, азота, фосфора, углерода,
кремния), четко представлять возможные степени окисления этих
элементов в соответствии с положением их в периодической системе, знать
свойства их кислородных и водородных соединений. Особенно нужно
обратить внимание на получение и свойства важнейших кислот: соляной,
серной, азотной, фосфорной; образование кислых солей многоосновными
кислотами. Следует запомнить, что при взаимодействии кислот с металлами
в соляной кислоте всегда окислителем является ион водорода, в серной
кислоте разбавленной - также ион водорода, а в концентрированной серной
кислоте окислителем бывает сульфат-ион SO42'	, который может
восстанавливаться в зависимости от условий и силы восстановителя до SO2,
S, H2S. В азотной кислоте любой концентрации окислителем является
нитрат-ион NO3’, который может восстанавливаться до: NO2, NO, N2O, N2,
NH4+ в зависимости от восстановителя и условий реакции.
Приведем примеры важнейших соединений хлора, серы и азота в виде
таблиц.
43
Соединения хлора (i^Cl... 3s2 Зр5)
+7	С12О7,	НС1О4,	ксю4
+5	оксид хлора (VII)	хлорная кислота НСЮ3	перхлорат калия КС Юз
(+зу	♦	хлорноватая кислота . НСЮ2	хлорат калия ксю2
+1	С12о	хлористая кислота нею	хлорит калия КСЮ
0	оксид хлора (I) С12	хлорноватистая кислота	гипохлорит калия
-1	хлор	НС1	КС1
		соляная кислота	хлорид калия
(*) Соединения практически не используются.
Соединения серы (t6S... 3s2 Зр*)
+6	SO3 оксид серы (VI)	H2SO4 серная кислота	K2SO4 сульфат калия
+4	SO2	H2SO3	K2SO3
0	оксид серы (IV) S сера	сернистая кислота	сульфит калия
-2	-	H2S сероводородная кислота	K2S сульфид калия
	Соединения азота (7N...	2s22p3)
+5 N2O5 оксид азота (V) +4 NO2 оксид азота (IV)	HNO3 азотная кислота	KNO3 нитрат калия
+3 N2O3 оксид азота (III) +2 NO оксид азота (II) +1	N2O оксид азота (I) 0	n2 азот	hno2 азотистая кислота	kno2 нитрит калия
-3 NH3 аммиак	nh4+ ион аммония 44	K3N нитрид калия
Рассматривая важнейшие соединения хлора, серы и азота,
необходимо обратить внимание на одинаковый принцип составления
названий кислот и солей. Запомнить, что при повышении степени
окисления элемента в кислородсодержащих кислотах сила кислоты
возрастает (например, хлорная кислота - сильный электролит,
хлорноватистая кислота - слабый электролит).
При изучении металлов следует рассмотреть свойства щелочных
металлов (натрия, калия), щелочно-земельных (кальция, бария), алюминия,
хрома, марганца, железа, меди, цинка. Запомнить, что к металлам относятся
элементы, которые имеют на внешнем слое электронной оболочки 1-2
электрона, очень редко -3 е, как у алюминия. Поэтому такие элементы
проявляют только положительные степени окисления. Для перечисленных
металлов следует знать их отношение к кислотам и щелочам, свойства
оксидов и гидроксидов, при этом учесть, что из перечисленных выше
металлов - цинк, алюминий, хром (III), железо (III) - образуют амфотерные
оксиды и гидроксиды. Необходимо обратить внимание на реакции
взаимодействия малорастворимых гидроксидов, содержащих 2 или 3
гидроксид-иона, и многоосновных кислот. В таких реакциях могут
образовываться средние, основные или кислые соли в зависимости от
соотношения молей гидроксида и кислоты. Например, взаимодействие
гидроксида магния и серной кислоты может происходить следующим
путем:
1.	Mg(OH)2 + H2SO4 = MgSO4 + 2Н2О
IM	1М	сульфат магния
2.	Mg(OH)2 + 2H2SO4 = Mg(HSO4)2 +2H2O
IM	2M	гидросульфат магния
3.	2Mg(OH)2 + H2SO4 = (MgOH)2SO4 + 2H2O
2M	IM	сульфат гидроксомагния
Задача 1. Смесь магния и меди обработали разбавленной серной
кислотой, при этом выделилось 67,2 л водорода (н.у.). Укажите массу
магния в смеси.
Решение. В разбавленной серной кислоте окислителем является ион
водорода. Медь в ряду напряжения металлов стоит после водорода и не
вытесняет его из кислот. Поэтому растворяться в кислоте будет только
магний.
Составим уравнение реакции:
Mg + H2SO4 = MgSO4 + Н2 Т
Рассчитаем количество молей выделившегося водорода:
v Н2 = V / VM = 67,2 / 22,4 = 3 моль. Следовательно, в реакцию вступает 3
моля магния. Определим массу магния: mMg = v • Mmg = 3-24=72 г.
45
Ответ: 72
Задача 2. Смесь кремния и углерода массой 20 г обработали
раствором щелочи, при этом выделился газ объемом 22,4 л(н,у.).
Определить массовую долю углерода в смеси (в процентах).
Решение. В щелочи растворяется только кремний.
Составим уравнение реакции:
Si + 2NaOH + Н2О = Na2SiO3 + 2Н2
Рассчитаем количество молей выделившегося водорода:
v Н2 = V / VM = 22,4 / 22,4 = 1 моль
Следовательно, в реакцию вступает количество молей кремния
v Si = v н2 / 2 = 1 / 2 = 0,5 моль
Масса кремния, вступившего в реакцию:
nisi= v si • MS1 = 0,5 • 28 = 14г
Масса углерода в смеси составляет.
щс = 20 - 14 = 6 г
Массовая доля углерода в смеси составит:
СО с = Щс / ПТсмеси • 100 = 6 / 20 • 100 = 30%
Ответ: 30
Задача 3. Сера сгорела в кислороде. Образовавшийся оксид серы
растворили в воде. К раствору добавили бромную воду до исчезновения
окраски брома, а затем избыток раствор хлорида бария. Образовался осадок
массой 466г. Укажите массу серы.
Решение. Составим уравнения реакций.
l.S + O2 = SO2
2.	SO2 + Н2О = H2SO3
Так как бромная вода теряет окраску после взаимодействия с
образовавшейся сернистой кислотой, то реакция будет протекать по
следующему уравнению:
3.	H2SO3 + Br2 + Н2О = 2HBr + H2SO4
После добавления раствора хлорида бария будет протекать реакция:
4.	H2SO4 + ВаС12 = i BaSO4 + 2НС1
Рассчитаем количество молей образовавшегося осадка - сульфата
бария:
BaSO4 = HlBaSO, / MBaSO4 = 466 / 233 = 2 МОЛЯ
। Согласно уравнениям реакций:
V BaSO4 = V H2SO4 = V H2SO3 = V SO2 = V S = 2 МОЛЯ
Следовательно, масса серы, вступившей в реакцию будет:
ms = v s  Ms = 2 • 32 = 64г
Ответ: 64
46
Задачи для самостоятельного решения
1.	Хлороводород, полученный действием серной кислоты на хлорид
натрия, окислен оксидом марганца (IV). Образовавшийся хлор вытеснил
127 г иода из раствора иодида калия. Вычислите массу хлорида натрия,
вступившего в реакцию.
Ответ: 117
2.	Хлороводород, полученный из образца технического хлорида
натрия массой 13 г, использовали для получения соляной кислоты. Вся
полученная кислота вступила в реакцию с оксидом марганца (IV).
Образовался газ объемом 1,12 л (н.у.). Определить массовую долю (%)
хлорида натрия в исходном образце.
Ответ: 90
3.	Для получения хлората калия (бертолетовой соли) взяли 84 г
гидроксида калия и 35,5 г хлора. Какое вещество в избытке? Укажите массу
этого вещества после реакции.
Ответ: 28
, 4. Оксид серы (IV), полученный при сжигании 179,2 л сероводорода
(н.у.) пропущен через раствор, содержащий 640 г гидроксида натрия.
Сколько граммов соли образовалось?
Ответ: 1008
5.	Вычислите массу серы, прореагировавшей с водородом, полученным
-взаимодействием цинка массой 130 г с разбавленной серной кислотой.
Массовая доля выхода водорода составляет 75%.
Ответ: 48
(6^'При сжигании смеси сероводорода с кислородом было получено
200 мл оксида серы (IV) и установлено, что половина кислорода из
исходной смеси вступила в реакцию. Укажите содержание сероводорода в
исходной смеси (в процентах).
Xs )	Ответ: 25
( 7. Смесь, содержащую 53,5 г хлорида аммония и избыток гидроксида
кальция, нагрели. Выделившийся газ пропустили через раствор,
содержащий 98 г серной кислоты. Какая соль и в каком количестве
образовалась? В ответе укажите молярную массу этой соли.
Ответ: 115
(8 Оксид серы (IV) растворили в воде. К раствору добавили бромную
воду ДО исчезновения окраски брома, а затем избыток раствора хлорида
бария. Образовался осадок массой 582,5 г. Сколько литров (н.у.) оксида
серы (IV) растворили в воде?
Ответ: 56
9.	Газы, выделяющиеся при разложении нитрата меди, занимают
такой же объем, как газ, образующийся при разложении 320 г нитрита
аммония (н.у). Сколько граммов нитрата меди подверглось разложению?
47
у/	Ответ: 376
10.	При частичном термическом разложении нитрата меди (II) массой
15,04 г образовалось 8,56 г твердого остатка. Сколько нитрата меди
подвергалось разложению? Ответ дать в процентах.
Ответ: 75
11.	Оксид металла состава МеО и массой 40 г восстановили
водородом. Полученный металл растворился в 210 г раствора азотной
кислоты с массовой долей 60%. Укажите атомную массу металла, если
азотная кислота восстанавливается до оксида азота (IV).
Ответ: 64
12.	Смесь азота с водородом объемом 4л(н.у.) пропустили над
платиновым катализатором, а затем через раствор азотной кислоты.
Вступило в реакцию 30,0 см3 раствора, содержащего 0,20 мас.доли (или
20%) азотной кислоты, плотность раствора 1,05г/см3. Определите
содержание азота в смеси в объемных процентах.
Ответ: 28
13.	Газ, полученный при нагревании сульфата аммония массой 26,4г с
избытком раствора гидроксида натрия, поглощен раствором фосфорной
кислоты. Масса кислоты в растворе составляет 39,2г. Укажите массу
образовавшейся соли.
Ответ: 46
14.	Какого состава образуется соль, если к 25 см3 раствора гидроксида
патриоте массовой долей 0,25 или 25%, плотностью 1,28 г/см3
прибавить 19,6г ортофосфорной кислоты. В ответе укажите молекулярную
массу образовавшейся соли.
Ответ: 120
15.	33,6л водорода (н.у.) сожгли в кислороде, полученный продукт
взаимодействовал с металлическим кальцием. В полученный при этом
раствор пропустили углекислый газ до полной нейтрализации и
образования осадка. Сколько граммов осадка образовалось?
Ответ: 75
16.	1,97г карбоната двухвалентного металла прокалили, полученный
белый порошок бурно прореагировал с водой. К образовавшемуся раствору
прилили избыток раствора сульфата калия, выпавший осадок
отфильтровали, высушили. Масса высушенного осадка - 2,33 г. Напишите
уравнения реакций соответствующих превращений. Определите, карбонат
какого металла был взят, в ответе укажите его атомную массу.
Ответ: 137
17.	Смесь магния, меди и алюминия массой 1 г обработали соляной
кислотой. Раствор отфильтровали и к фильтрату прибавили избыток
раствора гидроксида натрия. Полученный осадок прокалили до постоянной
массы 0,4 г. Остаток, полученный после растворения исходной смеси в
48
соляной кислоте, прокалили на воздухе до постоянной массы 0,8 г. Укажите
массовую долю алюминия (в %) в смеси.
Ответ: 12
18.	Имеется 200 г смеси карбоната кальция, фосфата кальция и оксида
кальция. При действии на смесь азотной кислоты выделился газ объемом
5,6 л (н.у.) и осталось твердое вещество массой 62 г. Укажите массу оксида
кальция в исходной смеси.
Ответ: 113
19.	На 20 г технического алюминия подействовали раствором
гидроксида натрия. При этом выделилось 22,4 л газа (н.у.) и образовался
метаалюминат натрия. Определите содержание примесей (в процентах) в
образце алюминия.
Ответ: 10
20.	Вещества, образовавшиеся после прокаливания смеси порошка
алюминия и оксида железа (III) без доступа воздуха, обработали раствором
соляной кислоты. При этом выделилось 44,8 л газа (н.у.). Определите,
сколько граммов алюминия было в смеси?
Ответ: 54
21.	При растворении алюминия в разбавленной серной кислоте
образовалось 17,1 г сульфата алюминия. Сколько граммов гидроксида
натрия потребуется для взаимодействия с таким же количеством алюминия.
Считать, что образуется метаалюминат натрия.
Ответ: 4
22.	Сколько граммов оксида меди (II) восстанавливается водородом,
выделившимся при взаимодействии алюминия с 139,87 мл раствора
гидроксида натрия (плотность раствора 1,43 г/см3, массовая доля составляет
0,4). Считать, что в реакции образуется метаалюминат натрия.
Ответ: 240
23.	При действии щелочи на сульфат металла (III) образуется осадок,
который при нагревании дает оксид, содержащий 68,5% металла (III).
Рассчитайте массу алюминия, необходимую для восстановления металла из
76 г оксида алюмотермическим способом.
Ответ: 27
24.	Железо массой 14 кг сплавили с серой массой 4,8 кг. К
полученной смеси добавили соляную кислоту. Какие образуются газы? В
ответе укажите суммарный объем (в лиграх) выделившихся газов (н.у.).
Ответ: 5600
25.	Смесь массой 22,75 г состоит из кремния, меди и железа. При
обработке ее раствором гидроксида натрия выделился газ объемом 2,24 л
(н.у.). При обработке такой же массы смеси соляной кислотой выделился
газ объемом 6,72 л (н.у.). Вычислите массовую долю меди в смеси (в%).
Ответ: 20
49
26.	При действии раствора гидроксида натрия на смесь железа, меди и
алюминия массой 13 г выделилось 6,72 л газа (н.у.). При действии соляной
кислоты на такое же количество смеси выделяется 8,96 л газа (н.у.). В
ответе укажите массу меди в смеси.
Ответ: 2
27.	При обработке нитрата металла (III) раствором гидроксида натрия
выделился осадок, при прокаливании которого образовалось 32 г оксида
металла (III), содержащего 70% металла. Рассчитайте объем (в мл)
раствора соляной кислоты (массовая доля 0,365, плотность 1,2 г/мл),
необходимый для растворения получившегося оксида металла (III).
Ответ: 100
28.	При действии избытка соляной кислоты на 6,5 г смеси, состоящей
из цинка и оксида цинка, выделилось несколько литров газа, при горении
которого образовалось 0,9 г воды. Каково процентное содержание оксида
цинка в смеси?
Ответ : 50
29.	Избытком раствора щелочи обработали 1 г смеси меди с
алюминием. Осадок промыли и растворили в концентрированной азотной
кислоте. Раствор выпарили, а образовавшийся осадок прокалили. Масса
полученного твердого вещества составила 0,4 г. Рассчитайте процентный
состав сплава. В ответе укажите процентное содержание алюминия в
смеси.
Ответ: 68
V 30. Кусочек серебряной монеты массой 0,432 г растворили в
концентрированной азотной кислоте. Затем осадили серебро из раствора в
виде хлорида серебра. Масса осадка после высушивания оказалась равной
0,287 г. Сколько процентов серебра по массе содержалось в монете?
Ответ: 50
РАЗДЕЛ VIII
УГЛЕВОДОРОДЫ
Углеводороды - это соединения, молекулы которых состоят из атомов
углерода и водорода и отвечают общей формуле Сп Нт .
Для решения задач этого раздела необходимо усвоить классификацию
углеводородов.
Углеводороды можно подразделить на ациклические и циклические, к
первым относятся предельные - алканы (парафины), непредельные -
алкены, алкины (ацетилены), алкадиены (диеновые), ко второй -
циклоалканы и ароматические углеводороды.
50
Алканы - соединения, состав которых выражается общей формулой
СпН2П+2 . В молекулах алканов содержатся только простые одинарные
связи. Химические превращения в алканах осуществляются либо за счет
разрыва цепи углеродных атомов, либо за счет замещения водорода на
другие атомы или группы.
Наиболее характерными реакциями замещения для алканов являются
реакции галогенирования и нитрования, также характерны реакции
окисления и крекинг.
Алкены (этиленовые углеводороды) - углеводороды отвечающие
общей формуле C„H2n и содержащие одну двойную связь.
Реакции в алкенах обычно протекают по месту двойной связи, чаще
всего это реакции присоединения (гидрирование, присоединение галогенов
и галогеноводородов, гидратация). Большое значение имеют реакции
окисления и полимеризации. Качественной реакцией на двойную и тройную
связь является обесцвечивание бромной воды (Вг2 ) По этой реакции можно
различать предельные и непредельные углеводороды.
Алкадиены (диеновые углеводороды) - углеводороды, отвечающие
формуле СпН2п-2 , в молекулах которых есть две двойные связи между
атомами углерода.
Для алкадиенов характерны реакции присоединения по двойным
связям и полимеризации (изопрена и бутадиена -1,3).
Алкины (ацетиленовые углеводороды) - углеводороды, отвечающие
общей формуле СпН2П-2 , в молекулах которых есть тройная связь между
атомами углерода.
Как и у алкенов, кратная (тройная) связь в алкинах является
активным центром для ряда химических реакций. Для алкинов характерны
реакции присоединения (гидрирования, галогенирования, присоединение
галогеноводородов, гидратация). Кроме того, атомы водорода в молекуле
ацетилена способны замещаться на металлы, образуя ацетилениды. При
нагревании ацетилена в присутствии активированного угля образуется
бензол (реакция тримеризации).
Алкины легко окисляются (обесцвечивают раствор КМпО4).
Ароматические соединения (арены) - к классу ароматических
соединений наиболее простого типа с общей формулой С„Д2л-б(при п>6)
относятся бензол и его гомологи.
Для ароматических углеводородов наиболее характерны реакции
замещения водорода бензольного ядра, причем эти реакции протекают
легче, чем у предельных углеводородов (галогенирование, сульфирование).
Для ароматических соединений характерны и реакции присоединения
которые протекают значительно труднее, чем замещение (гидрирование,
УФ-хлорирование). Бензол устойчив к окислителям, но его гомологи
окисляются легче.
51
Задача 1. Вычислите, какой объем кислорода (н.у.) потребуется для
полного сгорания 10 м3 пропана (н.у).
Решение. Составим уравнение реакции.
С3Н8 + 5О2 = ЗСО2 + Н2О
Согласно закону объемных отношений газов, объемы реагирующих и
получающихся газов (при одинаковых условиях) пропорциональны
количествам этих веществ. Тогда имеем соотношения:
1 моль С3Н8 - 5 моль О2
10 м3 C3Hs - X м3О2
VO2= 10-5/1 = 50м3
Ответ: 50
Задача 2. В результате прямой гидратации 112 м3 (н.у.) этилена
получили 172,5 кг этанола (этилового спирта). Вычислите выход спирта (%)
от теоретического.
Решение, составим уравнение реакции.
с2н4 + н2о ->с2н5он
Из уравнения реакции следует, что
VC2H( = V С,Н,ОП
Рассчитаем количество этилена, вступившего в реакцию
v CjHsOH =112/ 22,4 = 5 (кмоль)
Определим массу спирта при 100% выходе:
тс2н<он = М • v = 46  5 = 230 (кг)
Вычислим выход спирта:
Т| = Щпракт / Щтеор • 100 = 172,5 / 230  100 = 75(%)
Ответ: 75
Задача 3. Определите, сколько граммов вещества образуется при
взаимодействии с бензолом при повышенной температуре в присутствии
катализатора газа, полученного при растворении 92 г натрия в этаноле, если
выход на последней стадии составил 75% от теоретического.
Решение. Составим уравнение реакции (1)
.2Na + 2С2Н5ОН -> 2C2H5ONa + Н2
Рассчитаем количество молей натрия: v Na= 92/23 = 4моль. Значит,
в реакции (1) количество молей выделившегося водорода составит
v н2=2моль.
Составим уравнение реакции (2)
ад + ЗН2--------------►СбНп
Из уравнения реакции (2) составим соотношения, предварительно
рассчитав молярную массу С6Н12
М(С6Н12) = 12 х 6 + 12 • 1 = 84
ЗМН2-84гС6Нр
2МН2-Х
Х = 2-84/3 = 56гСбНр при 100%выходе.
52
Рассчитаем массу циклогексана при 75% выходе:
mCsHu = т • v = 56 • 0,75 = 42 (г)
Ответ: 42 г
Задачи для самостоятельного решения
1.	Найдите молекулярную массу углеводорода, содержащего 85,7%
углерода, если плотность его по воздуху равна 0,98. В ответе укажите число
о -связей в его молекуле.
Ответ: 5
2.	Сколько граммов четыреххлористого углерода образовалось при
хлорировании 224 л метана, если выход реакции составил 90% от
теоретического ?
Ответ: 1386
3.	Плотность паров алкана по воздуху равна 2,48. Определите
формулу углеводорода и в ответе укажите число изомеров.
Ответ: 3
4.	Сколько молей газа выделится при полном сгорании 2 молей
предельного углеводорода, имеющего в своем составе 3 атома углерода ?
Ответ: 6
5.	При сгорании 100 см3 предельного углеводорода получено 300 см3
оксида углерода (IV). Выведите молекулярную формулу углеводорода. В
ответе укажите его молекулярную массу.
Ответ: 44
6.	Метанол в количестве 0,5 моль нагрели с избытком бромида калия
и серной кислоты. Получили бромметан массой 38 г. Определите выход
бромметана в процентах.
Ответ: 80
7.	Рассчитайте, сколько литров природного газа, содержащего 50%
метана по объему, сожгли, если было получено 112 л углекислого газа
(н.у.)?
Ответ: 224
8.	Сколько литров хлорметана образуется при действии на 224 л
метана хлором, полученном при взаимодействии 2000 г раствора соляной
кислоты ( с массовой долей 0,365) с оксидом марганца ( IV).Считать, что
все объемы газов измерены при нормальных условиях.
Ответ: 112
9.	Дегидрированием пропана получили пропен. Напишите реакцию
полимеризации пропена. Сколько атомов углерода входит в состав
молекулы полипропилена, если степень полимеризации равна 20?
Ответ: 60
10.	Какой максимальный объем хлора в м3 (н.у.) могут присоединить
2000 л изопрена плотностью 1,02 г/см3 ?
53
Ответ: 1344
И. При дегидратации над оксидом алюминия спирта массой 184 г
был получен этиленовый углеводород объемом 44,8 л (н.у.). Массовая доля
выхода составили 50%. Какова молярная масса углеводорода?
Ответ: 28
12.	Смесь метана и этилена объемом 400 мл обесцветила 40 г бромной
воды с массовой долей 0,04 (4%). Определите объемную долю этилена в
смеси (%).
Ответ: 56
13.	Пропан вступил в реакцию дегидрирования в замкнутом сосуде.
Определить плотность получившейся смеси по водороду.
Ответ: 11
14.	Сколько кг дивинила (бутадиена) можно получить из 200 кг
этилового спирта с массовой долей этанола 0,92. Выход бутадиена
составляет 50%.
Ответ: 54
15.	Углеводород относится к гомологическому ряду этилена.
Напишите его структурную формулу, зная, что 21 г его способен
присоединить 80 г брома. В ответе укажите его молярную массу.
Ответ: 42
16.	При пропускании 224 л газовой смеси, содержащей этан и этилен,
через хлорную воду в реакцию вступило 7,1 г хлора. Определите
процентное содержание (по объему) этилена в смеси
Ответ: 1
17.	При сгорании 7,2 г органического вещества, относительная
плотность паров которого по водороду равна 36, образует 22 г оксида
углерода (IV) и 10,8 г воды Найдите формулу вещества и укажите число
атомов в его молекуле.
Ответ: 17
18.	Для сгорания алкена требуется объем кислорода в 3 раза больший,
чем объем данного алкена при тех же условиях. Определите формулу
алкена и в ответе укажите, сколько граммов продукта образуется при
хлорировании 56 г исходного алкена.
Ответ: 198
19.	Технический карбид кальция массой 20 г обработали избытком
воды Полученный ацетилен пропустили через бромную воду, образовался
тетрабромэтан массой 86,5 г. Определите массовую долю карбида кальция в
техническом образце.
Ответ: 80
20.	Сколько граммов раствора гидроксида калия с массовой долей
0,20 потребуется для поглощения оксида углерода (IV), полученного при
полном сгорании 52 г ацетилена ? Учесть, что получается средняя соль.
Ответ: 2240
54
21.	Ацетилен прореагировал с хлороводородом. Образовавшийся
продукт вступил в реакцию полимеризации. Степень полимеризации
составила 200. Укажите молярную массу полимера.
Ответ: 12500
22.	При пропускании смеси этана и ацетилена через склянку с
бромной водой масса содержимого склянки увеличилась на 130 г, а при
полном сгорании такого же количества смеси углеводородов выделилось
1400 л оксида углерода (IV) (н.у). Определить объем исходной смеси.
Ответ: 700
23.	Метан, полученный гидролизом карбида алюминия, вступил в
реакцию с хлором. Напишите уравнения реакций. В ответе укажите,
сколько молей хлора пойдет на полное замещения атомов водорода в
метане, если взять 1 моль карбида алюминия?
Ответ: 12
24.	Получите бутан из метана с помощью неорганических реагентов.
Укажите число стадий.
Ответ: 4
25.	Из 26 г бензола при действии необходимого количества брома
образуется 47,1 г бромбензола. Вычислите процент выхода бромбензола от
теоретически возможного. Ответ округлите до целого числа.
Ответ: 90
26.	Напишите реакцию полимеризации винилбензола (стирола) в
полистирол. В ответе укажите степень полимеризации стирола, если
молекулярная масса полимера 104000 а.е.м.
Ответ: 1000
27.	Сколько граммов хлорбензола можно получить при хлорировании
312 г бензола в присутствии катализатора ( А1С13), если выход реакции
составляет 70% от теоретического?
Ответ: 315
28.	Сколько граммов бромбензола образуется при взаимодействии 7,8
г бензола с избытком брома в присутствии бромида железа (III), если выход
реакции составил 70% от теоретического ? Ответ округлите до целого
числа.
Ответ: 11
29.	При бромировании бензола в присутствии бромида железа (III)
получили бромоводород, который пропустили в раствор нитрата серебра.
Образовался осадок массой 376 г. Вычислите массу полученного продукта
бромирования бензола.
f	Ответ: 314
30.	Определите, сколько граммов вещества образуется при
взаимодействии с бензолом при повышенной температуре в присутствии
катализатора газа, полученного при растворении 92 г. натрия в этиловом
спирте, если выход на последней стадии составил 75% от теоретического ?
55
Ответ: 42
РАЗДЕЛ IX
ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ
ГРУППАМИ
Свойства производных углеводородов определяются реакциями их
функциональных групп. Следует запомнить следующие группы
органических соединений.
галогенопроизводные углеводородов
R-X (X=r,Cl,Br,J)
спирты и фенолы
R-OH
альдегиды
О
//
R-C
Н
карбоновые кислоты
О
//
R-C
I
ОН
простые эфиры
R-O-R*
сложные эфиры
О
//
R-C
1
O-R1
нитросоединения
R-NO2
амины
r-nh2
56
Спирты и фенолы.
Спиртами называются производные углеводородов, содержащие
функциональную группу - ОН (гидроксил). Спирты, в которых имеется
одна группа ОН называются одноатомными, а спирты с несколькими
группами ОН - многоатомными.
По строению различают спирты первичные, вторичные и третичные в
зависимости от того, при каком атоме углерода (первичном, вторичном или
третичном) находится группа ОН. Спирты, в которых группа ОН
связана непосредственно с бензольным кольцом, называют фенолами.
Химические свойства спиртов и фенолов обусловлены присутствием
в них функциональной группы - ОН. Водород группы ОН может
замещаться на металл:
2R - О - Н + 2Na -» 2RONa + Н2
Группу ОН можно заместить на С1 или Вт
R - ОН +НС1 -> R - С1 + Н2О
При действии на спирт водоотнимающих средств (например H2SO4 конц ),
происходит межмолекулярная дегидратация с образованием простого
эфира.
H2SO4
R-O-H + R-OH -------------kR-O-R + Н2О
t°
В более жестких условиях дегидратация становится внутримолекулярной и
образуется соответствующий непредельный углеводород:
H2SO4
СП, - СН2 ----------► СН2 = СН2 + Н2О
| I 180°С
н он
Простейший 2-х атомный спирт называется - этиленгликоль,	3-х
атомный - глицерин. Химические свойства многоатомных спиртов подобны
свойствам одноатомных спиртов.
Для фенола характерна значительно большая кислотность, чем для
ациклических спиртов. Фенол в водном растворе реагирует с гидроксидом
натрия:
С6Н5ОН + NaOH C6H5ONa + Н2О
фенолят натрия
Группа ОН в феноле никогда не замещается ни на какие другие группы или
атомы, но делает более подвижными атомы водорода бензольного кольца.
Так фенол легко реагирует с бромом и образует 2,4,6 - трибромфенол.
Нитрование азотной кислотой позволяет получить 2,4,6 - тринитрофенол.
Альдегиды.
57
Альдегиды - это производные углеводородов, содержащие
функциональную альдегидную группу
О
//
-С
\
н
Наличием этой функциональной группы и обусловлены химические
свойства альдегидов . Они легко вступают в реакцию присоединения ,
окисления и конденсации. При присоединении водорода к альдегидам
(гидрирование) на никелевом катализаторе образуются первичные спирты.
Реакции окисления альдегидной группы с помощью дммиачного раствора
оксида серебра и гидроксида меди (И) являются качественными реакциями
на альдегидную группу, (реакцию с оксидом серебра называют реакцией
"серебряного зеркала")
О	О
//	//
R - С + Ag2O -> R - С + 2Ag Ф
\	\
н	ОН
Карбоновые кислоты.
Карбоновые кислоты - это производные углеводородов,
содержащие функциональную группу - СООН (карбоксил). Карбоновые
кислоты проявляют химические свойства, характерные для неорганических
кислот (взаимодействие с активными металлами, основными оксидами,
щелочами и солями). Кроме того карбоновые кислоты взаимодействуют со
спиртами (реакция этерификации).
О	О
//	//
R-C +H-OR1 ===R-C +Н2О
\	\
ОН	О - R,
Продукты реакции этерификации называют сложными эфирами.
Реакция гидролиза (омыления) эфиров является обратной реакции
этерификации. В присутствии кислот реакция обратима. В щелочной среде
реакция необратима, поскольку образующаяся кислота нейтрализуется
щелочью.
О	О
//	. //
R - С + NaOH -э R - С + R, - ОН
\ \
ORi	ONa
58
Задача 1. Укажите сумму коэффициентов в реакции взаимодействия
фенола с азотной кислотой.
Решение. Составляем уравнение реакции:
С6Н5ОН + ЗНО - NO2	C6H2(NO2)3OH + ЗН2О
Считаем сумму коэффициентов:
1+ 3 + 1+ 3 = 8
Ответ: 8
Задача 2. К веществу, полученному при взаимодействии 56 г этилена
с водой, в присутствии серной кислоты добавили 145 г уксусной кислоты.
Сколько граммов сложного эфира может при этом образоваться?
Решение. 1. Определим, сколько граммов спирта образуется при
взаимодействии этилена с водой:
СН2 = СН2 + Н2О -> СН3 — СН2ОН
Согласно уравнению реакции:
28г С2Н4 образует 46 г С2Н4ОН
56г	X г X = 56 • 46 / 28 = 92 (г)
2. Поскольку в образовании сложного эфира участвует спирт и
кислота, то определим, какое из веществ взято в избытке, а какое - в
недостатке. Определим, сколько г кислоты необходимо для взаимодействия
с 92 г спирта:
О	О
//	//
СНз - С + СНз - СН2ОН -> СНз - С	+ Н2О
\	\
ОН	О - СН2 - СНз
Согласно уравнению реакции
Для взаимодействия с 46 г С2Н5ОН требуется 60 г СН3СООН
92 г	- X г
Х= 92 - 60 / 46 = 120 (г)
Следовательно, кислота взята в избытке (145 г вместо необходимых
120 г). Массу образующегося эфира находим по веществу, взятому в
недостатке, т.е. - спирту.
3. Находим массу сложного эфира. Согласно уравнению реакции:
46 г спирта образует 88 г сложного эфира
92 г - Хг X = 92  88/46= 176(г).
Ответ: 176
Задача 3. 41,2 л (н.у.) смеси метана и ацетилена пропустили через
водный раствор нитрата ртути (II). Объем газа, измеренного после
пропускания исходной смеси через водный раствор, составил 30 л (н.у).
Сколько граммов серебра можно получить при взаимодействии
59
полученного в водном растворе вещества с аммиачным раствором оксида
серебра ?
Решение. 1. Поскольку метан с водой не взаимодействует, то в смеси
было 41,2 - 30 = 11,2 (л) ацетилена.
2. Определим, сколько уксусного альдегида образовалось согласно
уравнению реакции:
О
И
СН = СН + Н2О-»СН3-С
\
н
22,4 л С2Н2 образует 44 г СН3СОН
11,2 л - Хг Х= 11,2-44 / 22,4 = 22(г).
3.Опре делаем, сколько г серебра можно получить при
взаимодействии 22 г уксусного альдегида с аммиачным раствором оксида
серебра:
О	О
И	И
СН3-С + Ag2O->CH3C + 2Agi
\ \
н	он
44 г альдегида выделяет 2 • 108 г Ag
22г	- Хг X = 22 • 2 • 108/44 = 108 (г)
Ответ: 108
Задачи для самостоятельного решения
1. Сколько молей эфира можно получить при взаимодействии трех
молей метилового спирта (метанола) и двух молей уксусной кислоты?
Ответ: 2
)	2. Сколько литров газа (н.у.) выделяется при взаимодействии 5 кг
"этилового спирта содержащего 8% примесей, с избытком натрия?
Ответ: 1120
3.	Через трубку с нагретым оксидом алюминия пропустили 100 г
этилового спирта. В результате было получено 33,6 л этилена (н.у.).
Сколько спирта (в процентах) прореагировало при этом?.
Ответ: 69
4.	195 г металлического калия полностью прореагировало с этиловым
-спиртом. Сколько молей гидроксида калия можно получить в результате
гидролиза этилата калия?
60
Ответ: 5
5.	При окислении 100 мл метилового спирта (плотность 0,96 г/см3)
было получено 120 мл раствора формальдегида с массовой долей 0,3 и
плотностью 1 г/см3. Рассчитайте процент выхода.
Ответ: 40
б.	При нагревании предельного одноатомного спирта массой 12 г с
концентрированной серной кислотой образовался алкен массой 6,3 г. Выход
продукта составил 75%. Определите формулу спирта и укажите количество
атомов углерода в его молекуле.
Ответ: 3
7.	Составьте уравнение реакции окисления щелочным раствором
меди (II) пропионового альдегида. В ответе укажите молярную массу
образующегося органического продукта.
Ответ: 74
8.	Какой одноатомный спирт был взят для реакции, если при
взаимодействии 16 мл спирта ( р =0,8г/мл) с натрием выделился водород в
количестве, достаточном для гидрирования 4,48 л этилена (н.у.). в ответе
укажите количество атомов в молекуле спирта.
Ответ: 6
9.	При полном сгорании органического вещества массой 13,8г получен
оксид углерода (IV) , массой 26,4г и вода, массой 16,2г. Найдите формулу
вещества, если для него плотность по водороду равна 23. В ответе укажите,
сколько атомов входят в состав молекулы.
Ответ: 9
10.	Для нейтрализации 100г раствора фенола потребовалось 25 мл
40%-ного раствора гидроксида калия ( р =1,4мл). Сколько граммов брома
надо добавить к такому же раствору фенола, чтобы весь фенол осадить?
Ответ: 120
11.	Для нейтрализации смеси фенола и уксусной кислоты
потребовалось 23,4мл раствора гидроксида калия с массовой долей 0,20 и
плотностью 1,2 г/см3. При взаимодействии смеси с бромной водой
образовалось 16,55 г осадка. Сколько граммов уксусной кислоты было в
смеси?
Ответ: 3
12.	Сколько граммов раствора с массовой долей фенола 9,4%
необходимо взять для реакции с металлическим натрием, чтобы
выделившегося водорода хватило на полное гидрирование 1,12л (н.у.)
ацетилена?
Ответ: 200
13.	При действии избытка натрия на смесь этанола и фенола
выделилось 6,72 л водорода (н.у.). Для полной нейтрализации этой же
смеси потребовалось 25 мл раствора гидроксида калия с массовой долей
61
0,4 и плотностью 1,4 г/мл. Укажите массовую долю (в %) этанола в
исходной смеси. Ответ округлить до целого числа
Ответ: 41
14.	Какая масса раствора фенола в бензоле с массовой долей фенола
18,8% затрачена на реакцию с металлическим натрием, если выделившийся
водород взаимодействует полностью с бутадиеном массой 5,4г?
Ответ: 200
15.	К 400 г спиртового раствора анилина и фенола добавили
концентрированную соляную кислоту и выпало 259г осадка. В
профильтрованный раствор добавили щелочь, образовалось 232г фенолята
натрия. Указать массу спирта в исходной смеси.
Ответ: 26
16.	При окислении 10,8г органического соединения аммиачным
раствором оксида серебра (I) выделилось 32,4г серебра. Вычислить
молекулярную массу полученного органического вещества. В ответе
указать его молекулярную массу.
Ответ: 88
17.	В реакцию Кучерова вступило 44,8л ацетилена (н.у.). Полученный
продукт прореагировал с избытком оксида серебра (I). Сколько граммов
металла выпало в осадок ?
Ответ: 432
18.	Какой объем в см3 раствора формальдегида ( р =1,20г/см3)
массовая доля 0,50, надо прибавить к аммиачному раствору оксида серебра,
чтобы получить 21,6г серебра ? '
Ответ: 5
19.	Плотность по водороду вещества равна 22. Вещество имеет
следующий состав: углерод - 54,55%, водород - 9,09%, кислород - 36,36%.
Вещество легко восстанавливает оксид серебра. Укажите количество
атомов водорода в его молекуле.
Ответ: 4
20.	Ацетальдегид, полученный из ацетилена объемом 16,8л (н.у.)
окислен в кислоту, вступившую во взаимодействие с избытком метанола. В
результате реакции получен эфир, массой 44,4г. Какова массовая доля
выхода эфира ?
Ответ: 80
21.	Сколько граммов уксусноэтилового эфира можно получить из
300г уксусной кислоты и 460г этилового спирта, если выход составит 80%
от теоретического ?
Ответ: 352
22.	Какое теоретически возможное количество уксусноэтилового
эфира можно получить из 40г технического карбида кальция, если известно,
что в карбиде кальция содержится 20% примесей ?
62
Ответ: 44
23.	Выведите формулу одноосновной карбоновой кислоты, на
нейтрализацию 120г которой израсходовано 80 г гидроксида натрия. В
ответе укажите число атомов углерода в молекуле этой кислоты.
Ответ: 2
24.	На хлоруксусную кислоту подействовали аммиаком и получили
вещество с несколькими функциональными группами. Назовите это
вещество. Напишите его структурную формулу и укажите, сколько
функциональных групп'входит в его состав.
Ответ: 2
25.	Какой объем раствора ( в мл) гидроксида калия с массовой долей
0,10 и плотностью 1,12 г/см3 требуется для нейтрализации аминоуксусной
кислоты, полученной из карбида кальция массой 12,8г .
Ответ: 100
26.	Как осуществить следующие превращения: ацетилен ->? ->
уксусная кислота. Составьте уравнения реакций и укажите, сколько молей
кислоты получится из 2-х молей ацетилена ?
Ответ: 2
27.	Определите молекулярную массу одноосновной карбоновой
кислоты, если известно, что для нейтрализации 4,8г ее потребовалось
16,95мл раствора гидроксида калия плотностью 1,18г/см3 и с массовой
долей 22,4%.
Ответ: 60
28.	К веществу, полученному при взаимодействии 56г этилена с
водой, в присутствии серной кислоты добавили 145 г уксусной кислоты.
Сколько граммов сложного эфира может при этом образоваться?
Ответ: 176
29.	Эфир с молярной массой 130 г/моль при гидролизе образует
кислоту, в серебряной соли которой массовая доля серебра составляет
59,66%. Определите число атомов углерода в молекуле спирта,
образовавшего эфир.
Ответ: 4
30.	Какую массу стеариновой кислоты можно получить из жидкого
мыла, содержащего стеарат калия массой 966 г? Выход кислоты составляет
75%.
Ответ: 639
63
РАЗДЕЛ X
ЖИРЫ, УГЛЕВОДЫ, АМИНЫ
Для решения задач этого раздела надо усвоить, что среди сложных
эфиров особое место занимают природные вещества - жиры. Такие
соединения образованы высшими одноосновными кислотами и
трехатомным спиртом - глицерином и называются триглицеридами.
Общая формула жиров:
О
II
CH2-O-C-R
I О
II
СН - О- С -R
СН2 - О - С - R
II
О
где R - углеводородный радикал.
Важнейшими кислотами, входящими в состав жиров, являются предельные
пальмитиновая С13Н31СООН и стеариновая С17Нз;СООН. непредельная
олеиновая кислота С17Н33СООН. Следует запомнить, что олеиновая
кислота имеет только одну двойную связь между атомами углерода, по
которой присоединяется водород при гидрогенизации жиров.
Жиры, как и все сложные эфиры, подвергаются гидролизу. При
проведении гидролиза в щелочной среде кислоты, входящие в состав жира
выделяются в виде солей, называемых мылами. Поэтому и процесс
гидролиза часто называют омылением.
Для решения задач по теме "Углеводы" необходимо запомнить
основных представителей этой группы природных органических
соединений, имеющих общую формулу Ст(Н2О)п (п, т > 3).
Среди моносахаридов наиболее полно следует изучить свойства
глюкозы и ее строение. Химические свойства глюкозы обусловлены
наличием в ее молекуле альдегидной и пяти гидроксильных групп. Глюкоза
окисляется гидроксидом меди (II), дает реакцию "серебряного зеркала" в
отличие от фруктозы. Присутствие альдегидной группы обнаруживается по
способности восстанавливаться, те. при действии водорода глюкоза
превращается в шестиатомный спирт. Гидроксильные группы глюкозы
придают ей способность образовывать простые и сложные эфиры.
64
Молекулы глюкозы способны к расщеплению под действием различных
микроорганизмов. Эта реакция называется брожением. Следует изучить,
как протекает спиртовое и молочнокислое брожение.
Среди дисахаридов следует знать гидролиз сахарозы и запомнить, что
сахароза - продукт конденсации глюкозы и фруктозы.
Полисахариды следует рассматривать как продукты
поликонденсации моносахаридов. Общая формула полисахаридов
: крахмал, целлюлоза.
Полисахариды при нагревании в кислой среде подвергаются гидролизу.
Конечным продуктом гидролиза является глюкоза.
Для целлюлозы (клетчатки) характерны реакции образования
сложных эфиров. Каждое структурное звено молекулы целлюлозы
содержит по три группы - ОН, за счет которых они могут реагировать с
азотной или уксусной кислотами.
Амины - органические соединения, которые рассматривают как
производные аммиака, в котором атомы водорода замещены на
углеводородные радикалы. Первичные амины имеют общую формулу
R - NH2 Все амины обладают основными свойствами Водные растворы
аминов имеют щелочную реакцию. Амины взаимодействуют с кислотами,
образуя соли, которые являются аналогами солей аммония. Природа
радикала влияет на свойства аминов. Так, простейший ароматический амин
(анилин) вступает не только в реакцию с кислотами, как предельные амины,
но и в реакцию замещения. Анилин реагирует с бромной водой, давая
осадок 2,4,6 - триброманилина.
Следует запомнить реакции получения анилина из бензола по стадиям
(через образование нитробензола).
Аминокислоты - это органические бифукциональные соединения, в
состав которых входят карбоксильная группа - СООН и аминогруппа - NH2
Простейшей аминокислотой является аминоуксусная кислота, которая
получается из монохлоруксусной кислоты при замещении атома галогена
на аминогруппу. Аминокислоты реагируют как с кислотами (благодаря
наличию группы - NH2 ), так и с основаниями (из-за наличия группы -
СООН).
Важным свойством аминокислот является их способность к
конденсации. Две молекулы аминокислоты могут реагировать друг с
другом с отщеплением молекулы воды и образованием пептидной связи
-CO-NH-.
Задача 1. Рассчитайте объем воздуха, затраченный на сжигание
метиламина объемом 11,2 л (н.у). Массовую долю кислорода в воздухе
принять равной 20%.
Решение. Составим уравнение реакции:
4CH3NH2 + 9О2 = 4СО2 + ЮН2О + 2N2
65
Количество молей метиламина vMa = V/VM =11,2/22,4=0,5 моль
Рассчитаем количество молей кислорода, необходимое для сжигания
0,5 моля метиламина.
4МСН3Ш2 -9МО2
0,5MCH3NH2-X	X = 0,5 / 4 = 1,125 (моль)
Определим объем кислорода, затраченный на сжигание 0,5 моля
метиламина
Уог = 1,125 -22,4 = 25,2 л
Тогда объем воздуха составит:
25,2 л - 20%
Увозд - 100%
Увозд. = 25,2-100/20 = 126 л.
Ответ: 126 л
Задача 2. Сколько граммов глюкозы потребуется для получения из
нее этитового спирта брожением, если известно, что при нагревании
полученного спирта с концентрированной серной кислотой образуется 10
мл диэтилового эфира (плотность 0,925 г/см3), что составляет 50% от
теоретически возможного выхода.
Решение. Составим уравнения реакций.
1) СбНцОб = 2СО2 + 2С2Н5ОН
H2SO4
2) 2С2Н5ОН --------► Н2О+С2Н5ОС2Н5
Рассчитаем массу образовавшегося диэтилового эфира:
тпрЖт = V . р = 10.0 925 = 9>25 г
Вычислим массу эфира при 100% выходе.
ттеор =9,25 • 100/50= 18,5 г
Рассчитаем количество молей диэтилового эфира
V эфира = m / Мэфира = 18,5 / 74 = 0,25 моль
Исходя из уравнений реакций, имеем следующее соотношение:
1 моль эфира - 2 моль спирта - 1 моль глюкозы,
Т.е. V эфира V глюкозы 0,25 моль.
Определим массу глюкозы. тГЛюкозы = v • М = 0,25  180 = 45(г).
Ответ: 45
‘Задача 3. Раствор сахарозы массой 171 г прокипятили с небольшим
количеством серной кислоты. Затем раствор нейтрализовали и нагрели с
аммиачным раствором оксида серебра (I). При этом выделилось 2,16 г
серебра. Определить массовую долю сахарозы в исходном растворе.
Решение. Составим уравнения реакций:
I12SO4
С12н22оп + н2о --------►С6Н12О6 + СбН12О6
глюкоза фруктоза
66
В реакцию серебряного зеркала вступает только глюкоза:
С6Н|2О6 + Ag2O -> 2Ag + С6Н|2Об
Рассчитаем количество молей серебра: v Ag = 2,16 /108 = 0,02
Используя уравнения реакций, составим соотношение:
1МС12Н22Он - 1MC6HI2O6-2M Ag
0,01М С12Н220ц - 0,01М С6Н|2О6 - 0,02М Ag
Рассчитаем массу сахарозы, учитывая, что ее молярная масса
Мсахарозы = 12  12 + 22 • 1 + 11 х 16 = 342 г/моль
Шсахарозы = V • М = 0,01 • 342 = 3,42 г.
Определим массовую долю сахарозы в исходном растворе:
и = твещества /траствора- 100 = 3,42/ 171 • 100 = 2%
Ответ:!
Задачи для самостоятельного решения
1.	540 г глюкозы подвергли брожению, после чего весь выделившийся
углекислый газ поглотили прозрачным раствором, содержащим 111 г
гидроксида кальция. Раствор остался прозрачным. Сколько граммов соли
образовалось.
Ответ: 243
2.	Какая масса (в кг) азотной кислоты расходуется на получение
891 кг зринитроклетчатки, если потери в производстве составляют 10%.
(Считать на элементарное звено).
Ответ:630
3.	Один моль продукта молочнокислого брожения глюкозы сожгли в
избытке кислорода. Укажите сумму коэффициентов в этом процессе.
Ответ: 10
4.	Одно из веществ, полученное в результате гидролиза сахарозы,
реагирует с аммиачным раствором оксида серебра. Напишите уравнения
происходящих реакций и укажите, сколько молей атомов серебра
образуется, если в реакцию вступил 1 моль сахарозы?
Ответ: 2
5.	Загрязненный образец глюкозы массой 200 г подвергся спиртовому
брожению. Выделившийся при этом газообразный продукт занял объем
44,8л (н.у.). Укажите массовую долю (%) примесей в глюкозе.
Ответ: 10
6.	Глюкоза массой 180г восстановлена водородом, полученным из
метана. Вычислите массу метана.
Ответ: 8
7.	Глюкозу в технике получают при гидролизе крахмала. Сколько
килограммов глюкозы можно получить из 324 кг крахмала, если выход
глюкозы составляет 80% от теоретического?
67
Ответ: 288
8.	Водный раствор глюкозы массой 200г подвергается спиртовому
брожению, при этом масса раствора уменьшилась на 44г, Укажите
массовую долю глюкозы в исходном растворе (%).
Ответ: 45
9.	Вычислите массу сахарозы, которая подверглась гидролизу. Учесть,
что из образовавшейся глюкозы получена молочная кислота массой 54г при
массовой доле выхода 60%.
Ответ: 171
10.	В результате брожения глюкозы получили спирт, который
окислили до кислоты. При действии гидрокарбоната калия на всю
полученную кислоту выделился газ объемом 8,96л (н.у). Определить массу
глюкозы.
Ответ: 36
11.	Сколько кг этилового спирта может быть получено из 1т
пшеницы, содержащей 64,8% крахмала, если потери в производстве
составляют 19% (считать на элементарное звено). Ответ округлите до
целого числа.
Ответ: 298
12.	Глюкозу массой 360 г подвергли спиртовому брожению. После
этого весь выделившийся газ пропустили через раствор гидроксида
кальция, содержащий 296 г растворенного вещества. Укажите массу
образовавшейся соли. Объем газа измерен при н.у.
Ответ: 400
13.	Сколько г анилина получится из 234 г бензола ? ( Процесс
напишите по стадиям).
Ответ: 279
14.	Через 100,6 г смеси бензола, фенола и анилина пропустили ток
сухого хлороводорода, при этом выпало 25,9 г осадка. Его отфильтровали,
фильтрат обработали водным раствором гидроксида натрия. Верхний
органический слой отделили, его масса уменьшилась на 47 г. В ответе
укажите массу бензола в исходной смеси
Ответ: 35
15.	Для получения 40г анилина восстановили 61,5г нитробензола
Сколько процентов это составляет от количества, которое должно
получиться согласно расчету? Ответ округлите до целого числа.
Ответ: 86
16.	Напишите реакцию получения анилина по методу Зинина и
укажите количество молей сульфида аммония, необходимое для
получения 1 моля анилина.
Ответ: 3
17.	Сколько граммов метиламина образуется, если в реакцию
вступило 21 Зг нитрометана и 67,2л водорода (н.у)?
68
Ответ: 31
18.	Как получить анилин, имея в распоряжении ацетилен, азотную
кислоту, атомарный водород ? Напишите уравнения реакций и укажите,
сколько молей азотной кислоты всего потребуется, если первоначально
взять 3 моля ацетилена.
Ответ: 1
19.	Рассчитайте объем воздуха, затраченный на сжигание метиламина
объемом 11,2л (н.у.). Массовую долю кислорода в воздухе принять равной
20%.
Ответ: 126
20.	Какой минимальный объем аммиака надо пропустить через
раствор массой 1890 г с массовой долей хлоруксусной кислоты 0,5 для
полного превращения ее в аминоуксусную кислоту. Объем рассчитать при
н.у.
Ответ: 224
21.	Сколько кг глицерина получится при гидролизе 1т жира,
содержащего 87,65% глицерата пальмитиновой кислоты.
Ответ: 100
22.	Сколько г гидроксида натрия, потребуется для нейтрализации
аминоуксусной кислоты, полученной из 3,2г карбида кальция ? Для расчета
напишите цепочку процесса.
Ответ: 2
23.	На 600г смеси этилового спирта и анилина подействовали
концентрированной соляной кислотой, выпало 259г осадка. Сколько г
спирта было в смеси ?
Ответ: 414
24.	Как можно получить анилин, исходя из метана и не используя
других исходных органических веществ? Составьте соответствующие
уравнения реакций. В ответе укажите количество стадий процесса.
Ответ: 4
25.	Вещество, полученное восстановлением нитробензола с помощью
водорода, легко взаимодействует с бромной водой. Сколько брома
потребуется для указанного взаимодействия, если было взято 246 г
нитробензола и выход реакции его восстановления составил 50% от
теоретического?
Ответ: 480
26.	Первичный амин образует с бромоводородом соль, которая
содержит 63,5% брома. Определите молярную массу амина. В ответе
укажите число атомов углерода в радикале.
Ответ: 2
27.	Вычислите объем аммиака (при 80-процентном использовании),
необходимый для получения аминоуксусной кислоты из монохлоруксусной
69
массой 0,189 кг, если известно, что вторым продуктом реакции является
соль. Ответ дать в литрах.
Ответ: 112
28.	Напишите реакцию взаимодействия глицерина с избытком
азотной кислоты. Назовите полученный продукт Напишите его
структурную формулу. Укажите сумму атомов кислорода в молекуле
конечного продукта.
Ответ: 9
29.	Образец жира, представляющий собой триолеат, подвергли
гидролизу. Какая масса жира была взята, если на гидрирование полученной
кислоты затратили водород объемом 33,6 л (н.у)?
Ответ: 442
30.	При гидролизе жира (твердого) был получен глицерин массой 276
г. Вычислите массовую долю (%) выхода продукта, если при этом
образовалась стеариновая кислота массой 2556 г.
Ответ: 100
70
Пособие
для подготовки к вступительным
экзаменам по химии
Авторы: О.Ю. Костоусова, Е.Б. Невская, Е.Н. Числова
Под редакцией Л.С. Малофеевой
Кафедра "Общей и неорганической химии"
Формат 30x42 1/8. Печать офсетная.
Бумага типографская № 1.
Уч.-изд. л. 3,2. Печ. л. 3,3 Тираж 500 экз. Заказ 39.
125080, Москва, Волоколамское ш., 11
Издательский комплекс МГУПП
71