Контрольная на тему Контрольная работа 120206-09

Вариант 30

Контрольная работа №1

10. Чему равен при н.у. эквивалентный объем кислорода? На сжигание 1,5 г двухвалентного металла требуется 0,69 л кислорода (н.у.) Вычислите молярную массу эквивалента, молярную массу и относительную атомную массу этого металла.

Решение:
Уравнение реакции:
2Ме + О2 = 2МеО
Эквивалентный объем кислорода равен:
VэквО2 = Vm/(z·N) = 22,4/(2· 2) = 5,6 л/моль.
Здесь z =2 – валентность атома кислорода; N=2 – число атомов в молекуле кислорода
Согласно закону эквивалентов:


Здесь Mэкв – эквивалентная масса металла.
Находим молярную массу эквивалента металла:


Определим молярную и атомную массы металла:
M = 2·Mэкв = 2·12,2 =24,3 г/моль.
Здесь 2 – валентность металла.
По таблице элементов находим, что данный металл – магний (Mg). Формула оксида: MgO
Поскольку в молекуле 1 атом Mg, то атомная масса металла равна его молекулярной массе: А = M =24,3 г/моль.
Ответ: 12,17 г/моль; 24,3 г/моль; 24,3 г/моль
31. Изотоп углерода-11 образуется при бомбардировке протонами ядер атомов азота-14. Составьте уравнение этой ядерной реакции и напишите его в сокращенной форме.

При ядерных реакциях происходит изменение состава ядер. При взаимодействии протона с ядром азота 14N суммарное массовое число будет равно 14+1=15, а суммарный заряд будет равен 7+1=8 (7-заряд ядра азота), поэтому у продуктов реакции суммарное массовое число также будет равно 15, а суммарный заряд – 8. Массовое число углерода – 11, значит в реакции должна образоваться частица с массовым числом 15-11=4. Заряд ядра углерода – 6, значит заряд образующейся частицы будет равен 8-6=2. Частица, имеющая массовое число, равное 4 и заряд, равный 2 – это альфа-частица (ядро гелия). Уравнение ядерной реакции запишем в виде:


Сокращенное уравнение:
14N(p,?)=11C.
52. Исходя из положения металла в периодической системе дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов более сильное основание: Mg(OH)2 или Ba(OH)2; Ca(OH)2 или Fe(OH)2; Cd(OH)2 или Sr(OH)2?

а) Элементы магний (Mg) и барий (Ba) находятся в главной подгруппе II группы. Сa находится в 4-ом периоде, а Ba – в 6-ом. В подгруппе с увеличением заряда ядра усиливаются металлические свойства элементов. Это соответствует усилению основных свойств гидроксидов этих элементов, поэтому из пары Mg(OH)2 и Ba(OH)2 более сильным основанием будет Ba(OH)2.
Это можно объяснить тем, что при переходе от Ca к Ba увеличивается радиуса атома и поэтому связь внешних электронов с ядром становится слабее, поэтому и связь Мe-O также будет слабее;
б) Кальций и железо находятся в 4 периоде. Кальций (Сa) является s-элементом и входит в главную подгруппу, а железо (Fe) - d-элемент и относится к побочной подгруппе. В паре Ca(OH)2 и Fe(OH)2 более сильным основанием будет Ca(OH)2.
Это связано с тем, что у s-элемента Ca не заполнен 4d-подуровень, электроны которого могли бы экранировать внешние s-электроны. У Fe на d-подуровне 6 электронов, поэтому эффект экранирования сильнее и электроотрицательность железа больше, чем электроотрицательность кальция.
в) Стронций (Sr) и кадмий (Cd) - элементы 5-го периода. В паре Sr(OH)2 и Cd(OH)2 более сильным основанием будет Sr(OH)2 т.к. Sr - s-элемент и у него сильнее выражены металлические свойства, а Cd - d-элемент и его электроотрицательность выше, чем у Sr.

73. Какую химическую связь называют ионной? Каков механизм ее образования? Какие свойства ионной связи отличают ее от ковалентной? Приведите два примера типичных ионных соединений. Напишите уравнения превращения соответствующих ионов в нейтральные атомы.

Ионная связь образуется между атомами, которые сильно различаются по электроотрицательности. Самый простой способ описать образование ионной связи – это объяснить ее возникновение электростатическим притяжением между разноименно заряженными ионами.
Образование ионной связи можно пояснить на примере взаимодействия щелочных металлов (1А группа периодической системы элементов) с галогенами (VIIA периодической системы элементов). Щелочные металлы имеют на внешнем энергетическом уровне 1 электрон. Чтобы такому атому перейти в устойчивое состояние с полностью заполненной электронной оболочкой достаточно отдать один электрон, превратившись в положительно заряженный ион. Галогену, напротив, для завершения электронной оболочки достаточно присоединить один электрон, превратившись в отрицательно заряженный ион. Это и происходит в результате реакции металла с галогеном. Связь между этими элементами будет носить преимущественно ионный характер.
Ионная связь характеризуется ненаправленностью и ненасыщенностью. Это отличает ионную связь от ковалентной. Ионная связь легко разрывается в водном растворе под действием молекул воды, благодаря чему вещество диссоциирует на ионы.
К типичным ионным соединениям относятся многие соли, например хлорид натрия NaCl, сульфат калия K2SO4. В растворе они диссоциируют на ионы, а при выпаривании раствора между ионами образуются связи и формируется ионная кристаллическая решетка:
Na+ + Cl- = NaCl

2K+ + SO42- = K2SO4
94. При сгорании 11,5 г жидкого этилового спирта выделилось 308,71 кДж теплоты. Напишите термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода. Вычислите теплоту образования С2Н5ОН(ж). Ответ: -277,67 кДж.
Решение
Определим, сколько моль этилового спирта сгорело:
n = m/M = 11,5/46 = 0,25 моль
Здесь m – масса спирта; M=12•2 + 6•1 + 16 = 46 г/моль – его молекулярная масса.
Определим тепловой эффект реакции:
?Н = -Q/n = -308,71/0,25 = -1234,84 кДж/моль.
Q – количество выделившегося тепла, кДж. Знак «-» показывает, что тепло выделяется в ходе реакции.
Реакция горения этилового спирта протекает по уравнению:
С2Н5OH(ж) + 3О2(г) = 2СО2(г) + 3Н2О(п)
Выражение для определения теплового эффекта через энтальпии образования веществ имеет вид:
?Н = ?(n• ?H)кон - ?(n• ?H)нач = 2?Н(CO2) + 3?Н(H2O) -?Н(С2Н5OH) - 3?Н(O2),
Найдем по справочнику стандартные теплоты образования углекислого газа, воды и кислорода при 298 К:
?Н(CO2)=-393,51 кДж/моль;
?Н(H2O)=-241,81 кДж/моль;
?Н(O2) = 0.
Выразим из формулы теплоту образования этилового спирта и найдем ее:
?Н(С2Н5OH) = 2?Н(CO2) + 3?Н(H2O) - 3?Н(O2) – ?Н = 2•(-393,51) + 3•(-241,81) – 3•0 -(-1234,84) = -277,61 кДж/моль.
Термохимическое уравнение реакции:
С2Н5OH(ж) + 3О2(г) = 2СО2(г) + 3Н2О(п) ; ?Н = -1234,84 кДж/моль.
Ответ: -1234,84 кДж/моль

115. На основании стандартных теплот образования и абсолютных стандартных энтропий соответствующих веществ вычислите ?G298 реакции, протекающей по уравнению
СО(г) + 3Н2(г) = СН4(г) + Н2O(г)
Возможна ли эта реакция при стандартных условиях? Ответ: -142,16 кДж.

Решение
Чер