Контрольная работа по "Химии"

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

Курс общей  химии - одна из основных дисциплин, которая  является фундаментом для изучения общеинженерных и специальных дисциплин. Работа студента над курсом общей  химии состоит из самостоятельного изучения материала по учебникам и учебным пособиям, выполнения контрольных работ, сдачи зачетов по лабораторному практикуму и сдачи экзамена по всему курсу.

Курс общей  химии включает следующие большие  темы:

1. Введение. Основные  законы и понятия химии.

2. Строение атома  и систематика химических элементов.

3. Химическая  связь.

4. Типы взаимодействия  молекул. Комплексные соединения.

5. Химия вещества  в конденсированном состоянии.

6. Энергетика  химических процессов. Химическое  равновесие в гомогенных и гетерогенных системах.

7. Химическая кинетика.

8. Растворы.

9. Электрохимические  процессы.

10. Коррозия  и защита металлов и сплавов.

11. Химия металлов.

12. Химия неметаллических  элементов.

13. Химия вяжущих  веществ.

14. Элементы  органической химии. Органические  полимерные материалы.

15. Химия воды.

16. Электрохимические  процессы в энергетике и машиностроении.

17. Химия и  охрана окружающей среды.

В процессе изучения курса общей химии студенты долж

ны выполнить  две контрольные работы. Каждая работа

включает 10 вопросов и задач.

Перед выполнением контрольной работы необходимо изучить соответствующие разделы курса по учебникам. Ответы на вопросы должны быть ясными и четкими. Решение задач должно включать расчетные формулы, уравнения химических реакций, математическое выражение законов и правил, числовые значения констант с указанием, откуда они взяты. В случае необходимости следует проводить краткое пояснение при выполнении вспомогательных расчетов. Задача должна быть решена простейшим путем.

Контрольная работа выполняется  аккуратно в отдельной тетради, четким почерком. Для замечаний рецензента необходимо оставлять поля 4-5 см. Номера и условия задач следует переписывать в том порядке, в каком они указаны в задании. Контрольная работа должна быть подписана студентом с указанием даты ее выполнения. В соответствии с замечаниями рецензента студент вносит исправления и дополнения в конце тетради, а не в рецензируемом тексте.

Если контрольная работа не зачтена, ее нужно выполнить заново с учетом замечаний рецензента и выслать на повторное рецензирование вместе с незачтенной работой. Контрольная работа, выполненная не по своему варианту, преподавателем не рецензируется и не зачитывается. Каждый студент выполняет вариант контрольной работы, номер которой совпадает с двумя последними цифрами номера его студенческого билета (шифра).

 

1. Сравните число  молекул, содержащееся в 4 кг H₂SO₄, с числом молекул, содержащемся в 4 кг HNO₃. В каком случае и во сколько раз число молекул больше?

2. Масса 10^–3 м³ газа (н.у.) равна 1,175 10^–3 кг. Вычислите молекулярную массу газа и массу одной молекулы газа.

3. Масса 87 10^–6 м³ пара при 62⁰С и давлении    1,01 10⁵ Па равна 0,24 10^–3 кг.  Вычислите молекулярную массу вещества и массу одной молекулы вещества.

4. Какой объем  оксида азота (II) образуется при  взаимодействии 0,5 10²¹ молекул азота с кислородом?

5. Где содержится  больше молекул: в 10^–3 м³ хлора при      23⁰С и давлении 98 500 Па или в 10^–3 м³ оксида углерода при 55⁰С и давлении 10 600 Па?

6. Газовая смесь  состоит из 5 10^–3 м³ азота, находящегося под давлением 95 940 Па, и 3 10^–3 м³ кислорода. Объем смеси 8 10^–3 м³. Общее давление газовой смеси 104 200 Па. Под каким давлением взят кислород?

7. Газовая смесь  состоит из оксида и диоксида  азота. Вычислите объемные доли газов в смеси, если парциальные давления газов соответственно равны 39 990 и    66 650 Па.

8. На восстановление 3,6 10^–3 кг оксида металла израсходовано 1,7 10^–3 м³ водорода (н.у.). Рассчитайте эквивалентную массу оксида металла.

9. Олово образует  два оксида. Первый содержит 78,8%, второй - 88,2% олова. Вычислите эквивалентную  массу олова в этих соединениях и эквивалентную массу оксидов.

10. Из 1,35 г оксида  металла получается 3,15 г его нитрата. Вычислите эквивалентную массу этого металла.

11. Из 1,3 г гидроксида металла  получается 2,85 г его 

сульфата. Вычислите  эквивалентную массу этого металла.

12. Оксид трехвалентного  элемента содержит 31,58% кислорода. Вычислите эквивалентную, мольную и атомную массы этого элемента и эквивалентную массу оксида.

13. Избытком гидроксида  калия подействовали на растворы: а) дигидрофосфата калия; б) нитрата дигидроксовисмута (III). Напишите уравнения реакций этих веществ с КОН и определите их эквиваленты и эквивалентные массы.

14. В каком количестве Cr(OH)₃ содержится столько же эквивалентов, сколько в 174,96 г Mg(OH)₂?

15. Найдите эквивалентную массу двух металлов по следующим экспериментальным данным: навеска первого металла массой 2,0000 г и навеска второго массой 1,0582 г образуют оксиды массой соответственно равной 2,5036 и 2,0000 г.

16. Определите эквивалентную  массу алюминия и количество выделившегося газа, если известно, что для растворения 5,4 г алюминия потребовалось 99,6 мл 20%-ного раствора соляной кислоты, плотностью  r=1,1 г/см³.

17. Эквивалентная масса  некоторого элемента равна  24,99 г/моль. Вычислите: а) массовую  долю (%) кислорода в оксиде этого элемента; б) объем (м³) водорода, который потребуется для восстановления 4,95 10^–3 кг его кислородного соединения.

18. Вычислите эквивалентную  массу цинка, если 1,168 10^–3 кг его вытеснили из кислоты 438 10^–9 м³ водорода, измеренного при 17⁰С и давлении            98 642 Па.

19. При восстановлении 5,1 10^–3 кг оксида металла (III) образовалось 2,7 10^–3 кг воды. Определите эквивалентную массу металла.

20. Определите эквивалентную  массу двухвалентного металла, если 14,2 10^–3 кг оксида этого металла образуют 30,2 10^–3 кг сульфата металла.

21. Рассчитайте  эквивалентную массу металла,  если при получении средней соли некоторого металла на каждые 2 10^–3 кг металла расходуется 3,27 10^–3 кг Н₃РО₄; 0,006 кг этого металла вытесняет из Н₃РО₄ такой объем водорода, сколько его вытесняет    2,7 10^–3 кг алюминия.

22. 4,086 10^–3 кг металла вытесняют из кислоты 1,4 л водорода, измеренного при н.у. Эта же масса металла вытесняет 12,95 10^–3 кг свинца из растворов его солей. Вычислите эквивалентную массу свинца.

23. В лаборатории  имеются два различных хлорида  железа. Анализ их показал, что в одной соли содержится 34,5% железа, в другой - 44,1%. Определите эквивалентную массу железа в этих соединениях, если известно, что 2,24 л (н.у.) хлора соединяются с 2,24 л (н.у.) водорода.

24. Для растворения  8,43 10^–3 кг металла потребовалось 0,147 кг раствора с содержанием H₂SO₄ 5 масовых долей (%). Рассчитайте эквивалентную массу металла и объем выделившегося водорода (н.у.).

25. Определите массу металла, вытеснившего из кислоты 0,7 10^–3 м³ водорода (н.у.), если молярная масса эквивалента металла равна 28 г/моль.

26. Какой элемент  имеет в атоме три электрона,  для каждого из которых n=3 и 1=1? Чему равно для них значение магнитного квантового числа? Должны ли они иметь антипараллельные спины?

27. Укажите значения  квантовых чисел n и 1 для валентных электронов в атомах элементов с порядковыми номерами  11, 14, 20, 23, 33.

28. Какое значение  имеет: а) орбитальное квантовое число  для энергетических подуровней, емкость которых равна 10 и 14; б) главные квантовые числа для энергетических уровней, суммарная емкость которых равна 32, 50 или 72?

29. Составьте  таблицу, в которой укажите  для s-, p-, d- и   f-энергетических подуровней: значения 1; число АО;   энергетическую емкость. Напишите электронную формулу подуровней.

30. Учитывая  емкость энергетических уровней,  покажите, сколько энергетических  уровней содержит электронная  оболочка атома из 18, 36, 54 или 86 электронов.

31. В атоме  элемента находится 5 энергетических  уровней, на 5-м энергетическом уровне - 7 валентных электронов. Какими квантовыми числами они характеризуются?

32. Каждой сумме n+1 соответствует n значений для каждого  квантового числа, например, если n+l=5, то n и 1 могут   иметь значения: n = 1, 2, 3, 4, 5; 1 = 4, 3, 2, 1, 0. Все ли из  этих сочетаний n и 1, дающих сумму 5, возможны? Сколько АО и какие дадут реализуемые сочетания n и 1?

33. Масса ядра  атома некоторого изотопа равна  181 уг.ед. В электронной оболочке атома содержится 73 электрона. Указать: а) сколько протонов и нейтронов содержится в ядре атома; б) электронную формулу элемента; в) какой это элемент.

34. Энергетическая  емкость атома некоторого элемента   35 электронов. Сколько протонов содержится в ядре   атома? Указать порядковый номер элемента и его наз

вание. Составить  электронную формулу.

35. Указать число  электронов, отдаваемых электронейт

ральным атомам при следующих превращениях:

Mg Mg²⁺; A1 A1³⁺;  Pb Pb²⁺; Cr Cr³⁺.

Составить электронные формулы  атомов и ионов.

36. К каждому  из перечисленных ниже ионов  прибавлено по 2 электрона: As^5+;  Ti⁴⁺; V⁵⁺.  Написать электронные формулы исходных ионов и образующихся частиц.

37. Представить по правилу  Клечковского электронные формулы  атомов и отвечающих им ионов  следующих элементов: а) S, S^2–, S⁴⁺, S⁶⁺; б) N^3–, N, N³⁺, N⁵⁺.

38. Напишите электронные  формулы атомов элементов и  назовите их, если значения квантовых чисел (n, l, m₁, m_s) электронов наружного (последнего) и предпоследнего электронных слоев следующие: а) 6, 0, 0, +1/2; 6, 0, 0, –1/2; 6, 1, –1, +1/2; б) 3, 2, –2, +1/2;      3, 2, –1, +1/2; 4, 0, 0, +1/2; 4, 0, 0, –1/2.

39. Какова энергетическая емкость s-, p-, d- и f-орбитали данного энергетического уровня? Почему? Напишите электронную формулу атома элемента с порядковым номером 31.

40. Напишите электронные  формулы атомов элементов с  порядковыми номерами 14 и 40. Сколько  свободных   d-орбиталей у атомов последнего элемента? Определите валентность и ковалентность элементов.

41. Напишите электронные  формулы атомов элементов с  порядковыми номерами 15 и 28. Чему  равен максимальный спин р-электронов у атомов первого и d-электронов у атомов второго элемента?

42. Напишите электронные  формулы атомов элементов с  порядковыми номерами 21 и 23. Сколько  свободных   d-орбиталей в атомах  этих элементов? Определите валентность  и ковалентность элементов.

43. Сколько и какие значения  может принимать магнитное квантовое число m₁ при орбитальном числе l = 0, 1, 2 и 3? Какие элементы в периодической системе называют s-, p-, d- и f-элементами? Приведите примеры.

44. Какие из электронных  формул, отражающих строение невозбужденного  атома некоторого элемента неверны: а) 1s²2s²2p⁵3s¹; б) 1s²2s²2p⁶; в) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴;  г) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²; д) 1s²2s²2p⁶3s²3d². Почему? Атомам каких элементов отвечают правильно составленные электронные формулы?

45. Напишите электронные  формулы атомов элементов с  порядковыми номерами 24 и 33, учитывая, что у первого происходит “провал” одного 4s-электрона на 3d-подуровень. Чему равен максимальный спин d-электронов у атомов первого и р-электронов у атомов второго элементов?

46. Квантовые числа для  электронов внешнего энергетического уровня атомов некоторого элемента имеют следующие значения: n = 4; l = 0; m₁ = 0; m_s = 1/2. Напишите электронную формулу атома этого элемента и определите, сколько свободных 3d-орбиталей он содержит.

47. В чем заключается принцип Паули? Может ли быть на каком-нибудь подуровне атома р⁷ или d¹²-электронов? Почему? Составьте электронную формулу атома элемента с порядковым номером 22 и укажите его валентные электроны.

48. Пользуясь правилом  Гунда, распределите электроны по орбиталям, отвечающим низшему энергетическому состоянию атомов: марганца, азота, кислорода, кремния, кобальта.

49. Пользуясь правилом  Гунда, распределите электроны  по орбиталям, отвечающим высшему  энергетическому состоянию атомов: фосфора, алюминия, кремния, серы, никеля.

50. Пользуясь правилом  Гунда, распределите электроны  по орбиталям, соответствующим  низшему энергетическому состоянию, для атомов элементов с порядковыми номерами 21, 35, 37, 73, 58.

51. Как изменяются радиусы  атомов, ионизационные потенциалы, сродство к электрону и электроотрицательность элементов внутри периода и при переходе от одного периода к другому в пределах данной группы? Атомы каких элементов имеют максимальные и минимальные значения этих величин?

52. Какую информацию о месте элемента в периодической системе и его свойствах можно получить, зная порядковый номер элемента? Покажите это на примере элементов с порядковыми номерами 20, 24, и 25.