Тренажер задания 31 по химии галогенов
- Вещество, полученное на аноде при электролизе расплава иодида натрия с инертными электродами, выделили и ввели во взаимодействие с сероводородом. Газообразный продукт последней реакции растворили в воде и к полученному раствору добавили хлорное железо. Образовавшийся осадок отфильтровали и обработали горячим раствором гидроксида натрия. Напишите уравнения описанных реакций.
- Вещество, полученное на аноде при электролизе раствора иодида натрия с инертными электродами, ввели в реакцию с калием. Продукт реакции нагрели с концентрированной серной кислотой и выделившийся газ пропустили через горячий раствор хромата калия. Напишите уравнения описанных реакций.
- Хлорная вода имеет запах хлора. При подщелачивании запах исчезает, а при добавлении соляной кислоты – становится более сильным, чем был ранее. Напишите уравнения описанных реакций.
HCl + NaOH = NaCl + H2O
HClO + NaOH = NaClO + H2O
NaClO + 2HCl = NaCl + Cl2 + H2O
- Бесцветные газы выделяются при выдерживании концентрированной кислоты, как с хлоридом натрия, так и с иодидом натрия. При пропускании этих газов через водный раствор аммиака образуются соли. Напишите уравнения описанных реакций.
- При термическом разложении соли А в присутствии диоксида марганца образовались бинарная соль Б и газ, поддерживающий горение и входящий в состав воздуха, при нагревании этой соли без катализатора образуются соль Б и соль кислородсодержащей кислоты. При взаимодействии соли А с соляной кислотой выделяется жёлто-зелёный газ (простое вещество) и образуется соль Б. соль Б окрашивает пламя в фиолетовый цвет, при её взаимодействии с раствором нитрата серебра выпадает осадок белого цвета. Напишите уравнения описанных реакций.
6) При добавлении раствора кислоты А к диоксиду марганца происходит выделение ядовитого газа жёлто-зелёного газа. Пропустив выделившийся газ через горячий раствор едкого кали, получают вещество, которое используется при изготовлении спичек и некоторых других зажигательных составов. При термическом разложении последнего в присутствии диоксида марганца образуется соль, из которой при взаимодействии с концентрированной серной кислотой можно получить исходную кислоту А, и бесцветный газ , входящий в состав атмосферного воздуха. Напишите уравнения описанных реакций.
7) Йод нагрели с избытком фосфора, и продукт реакции обработали небольшим количеством воды. Газообразный продукт реакции полностью нейтрализовали раствором едкого натра и добавили в полученный раствор нитрат серебра. Напишите уравнения описанных реакций.
HI + NaOH = NaI + H2O
8) Газ, выделившийся при нагревании твердой поваренной соли с концентрированной серной кислотой, пропустили через раствор перманганата калия. Газообразный продукт реакции поглотили холодным раствором едкого натра. После добавления в полученный раствор йодоводородной кислоты появляется резкий запах и раствор приобретает тёмную окраску. Напишите уравнения описанных реакций.
NaClO + 2HI = NaCl + I2 + H2O
9) Через раствор бромида натрия пропустили газ, выделяющийся при взаимодействии соляной кислоты с перманганатом калия. После окончания реакции раствор выпарили, остаток растворили в воде и подвергли электролизу с графитовыми электродами. Газообразные продукты реакции смешали друг с другом и осветили. В результате произошел взрыв. Напишите уравнения описанных реакций.
10) К пиролюзиту осторожно прибавили раствор соляной кислоты, и выделившийся газ пропустили в химический стакан, наполненный холодным раствором едкого кали. После окончания реакции стакан накрыли картонкой и оставили, при этом стакан освещали солнечные лучи; через некоторое время в стакан внесли тлеющую лучинку, которая ярко вспыхнула. Напишите уравнения описанных реакций.
11) Вещество, выделяющееся на катоде и аноде при электролизе раствора йодида натрия с графитовыми электродами, реагируют друг с другом. Продукт реакции взаимодействуют с концентрированной серной кислотой с выделением газа, который пропустили через раствор гидроксида калия. Напишите уравнения описанных реакций.
Источник
Раствор иодида натрия обработали хлорной водой
Смесь хлорида и иодида натрия общей массой 5,01 г растворили в воде и к полученному раствору добавили 200 г 8,5 %-го раствора нитрата серебра. После отделения осадка в фильтрат поместили медную пластинку, при этом 0,96 г меди растворилось. Определите состав исходной смеси солей (в% по массе). Примите Ar(Cu) = 64, Ar(Cl) = 35,5.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите необходимые вычисления с указанием единиц измерения искомых физических величин.
1) Записаны уравнения реакций:
;
.
2) Определено количество нитрата серебра, вступившего в реакции с солями натрия:
.
Часть 
остаётся в растворе после реакций с солями и реагирует с медью.
;
;
.
3) Составлена и решена система уравнений для состава исходной смеси:
;
.
Масса исходной смеси:
.
Реакция смеси с нитратом серебра:
.
Решая систему, находим:
;
.
4) Найдены массовые доли солей в исходной смеси:
= 70%;
= 30%.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Ответ правильный и полный: − в ответе правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания; − правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания; − продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которых проводятся расчёты; − в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина | 4 |
| Допущена ошибка только в одном из перечисленных выше элементов ответа | 3 |
| Допущены ошибки в двух из перечисленных выше элементах ответа | 2 |
| Допущены ошибки в трёх из перечисленных выше элементах ответа | 1 |
| Все элементы ответа записаны неверно. | 0 |
| Максимальный балл | 4 |
Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях в одном из трёх элементов (втором, третьем или четвёртом), которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на 1 балл.
Источник
Методические рекомендации к решению расчётных задач по неорганической химии в теме «Галогены» (стр. 2 )
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 |
2Cl2 + 2Н2О = 4HCl + О2↑
mp-pa = m(Н2О) + m(Cl2) − m(О2) ;
Примем n(Cl2) за х , тогда n(О2) = 0,5х;
Составим алгебраическое уравнение на основе приведённого равенства и найдём х:
Δm = х · M(Cl2) − 0,5х · М(О2) = х(71 − 16 ) = 55х;
V(Cl2) = n(Cl2) · Vm = 0,004 · 22,4 = 0,896 л.
10. Вычислите область допустимых значений объёма хлора (н. у.), который необходим для полного хлорирования 10,0 г смеси железа и меди.
Поскольку в условии не сказано каково соотношение металлов в смеси, то остаётся предположить, что областью допустимых значений объёма хлора в данном случае будет диапазон между его объёмами, требуемыми для хлорирования 10 г каждого металла в отдельности. И решение задачи сводится к последовательному нахождению этих объёмов.
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
n(Cl2) = 1,5n(Fe) = 1,5 · 10/56 = 0,26 моль;
V(Cl2) = n(Cl2) · Vm = 0,26 · 22,4 = 5,99 ≈ 6 л;
n(Cl′2) = n(Cu) = 10/63,5 = 0,16 моль;
V(Cl′2) = 22,4 · 0,16 = 3,5 л.
Ответ: 3,5 ≤ V(Cl2) ≤ 6л.
11. Вычислите массу йода, которая образуется при обработке избытком подкисленного раствора перманганата калия смеси дигидрата йодида натрия, йодида калия и йодида магния, в которой массовые доли всех солей равны, а суммарное количество всех веществ составляет 50,0 ммоль.
Запишем уравнения реакций, протекающих в растворе, и составим общие полуреакции, на основе которых расставим коэффициенты:
10NaI·2H2O + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5I2 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 28H2O
10KI + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5I2 + 2MnSO4 + 6K2SO4 + 8H2O
5MgI2 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5I2 + 2MnSO4 + 5MgSO4 + K2SO4 + 8H2O
MnO4¯+ 8H+ + 5ē = Mn2+ + 4H2O 2
2 MnO4¯+ 16H+ + 10 I¯= 2 Mn2+ + 5I2 + 8H2O
Из равенства массовых долей компонентов смеси следует, что равны и их массы. Приняв их за х составим алгебраическое уравнение на основе равенства:
n1 + n2 + n3 = 50,0 ммоль
m1/М(NaI·2H2O) + m2/М(KI) + m3/М(MgI2) = 50,0 ммоль
х/186 + х/166 + х/278 = 50·10-3моль
Далее находим массы йода в каждой реакции и, сложив их, получаем общую массу йода выделившегося при обработке смеси окислителем:
m (I2)1 = 5М(I2) · m(NaI·2H2O)/10М(NaI·2H2O) = (5· 254 · 3,33)/10 · 186 = 2,27 г;
m (I2)2 = 5М(I2) · m(KI)/10М(KI) = (5· 254 · 3,33)/10 · 166 = 2,55 г;
m (I2)3 = 5М(I2) · m(MgI2)/10М(MgI2) = (5· 254 · 3,33)/10 · 278 = 3,04 г.
12. При пропускании через 200 г 5,00%-го раствора пероксида водорода хлора масса раствора увеличилась на 3,9 г. Вычислите массовые доли веществ в получившемся растворе.
Н2О2 + Cl2 = О2 + 2НCl
1. Найдём исходное количество Н2О2 в растворе:
n1(Н2О2) = m/М(Н2О2) = mР-РА· ω/ М(Н2О2) = 200 · 0,05/34 =
2. Примем количество поглощенного хлора в растворе за х, тогда nО2 = х, а увеличение массы раствора обусловлено разницей масс поглощенного хлора и выделившегося кислорода:
m(Cl 2) − m(О 2) = Δ m или х·М(Cl 2) − х·М(О2) = Δ m;
71х − 32х = 3,9; х = 0,1 моль.
3. Вычислим количества веществ оставшихся в растворе:
n2(Н2О2)ОКИСЛЕННОЕ = n(Cl 2) = 0,1 моль;
n(Н2О2)ОСТАВШЕЕСЯ В РАСТВОРЕ = n1 − n2 = 0,294 − 0,1 = 0,194 моль;
n(НCl ) = 2n(Cl 2) = 0,2 моль.
4. Находим массовые доли веществ в образовавшемся растворе:
ω(Н2О2) = n(Н2О2) · М(Н2О2)/ mР-РА = 0,194 · 34/203,9 · 100% = 3,23%;
ω(НCl ) = n(НCl) · М(НCl)/ mР-РА = 0,2 · 36,5/203,9 · 100% = 3,58%.
13. Тетрагидрат бромида марганца (II) массой 4,31 г растворили в достаточном объёме воды. Через полученный раствор пропускали хлор до тех пор, пока молярные концентрации обеих солей не сравнялись. Вычислите, какой объём хлора (н. у.) был пропущен.
Mn Br2 · 4H2O + Cl2 = MnCl2 + Br2 + 4H2O
1. Найдём исходное количество тетрагидрата бромида марганца (II) в растворе:
n(Mn Br2 · 4H2O)ИСХ. = m/M = 4,31/287 = 1,5·10−2моль.
2. Равенство молярных концентраций обеих солей наступит, когда половина исходного количества Mn Br2 · 4H2O будет израсходована. Т. о. количество требуемого хлора может быть найдено из уравнения реакции:
n(Cl2) = n(MnCl2) = 0,5 n(Mn Br2 · 4H2O)ИСХ. = 7,5·10−3моль.
V(Cl2) = n·Vm = 7,5·10−3·22,4 = 0,168 л.
14. Через 150 мл раствора бромида бария с молярной концентрацией соли 0,05 моль/л пропускали хлор, пока массовые доли обеих солей не сравнялись. Вычислите, какой объём хлора (200С, 95 кПа) был пропущен.
BaBr2 + Cl2 = BaCl2 + Br2
1. Из равенства массовых долей образующихся солей следует равенство их масс.
m(BaCl2) = m(BaBr2) или n(BaCl2)·М(BaCl2) = n′(BaBr2)·М(BaBr2).
2. Примем n(BaCl2) за х моль, а n′(BaBr2), оставшийся в растворе, за СМ ·V − х = 0,15·0,05− х = 7,5·10−3− х и составим алгебраическое уравнение:
208х = (7,5·10−3− х)·297;
2,2275 = 297х +208х;
3. Найдём количество хлора и его объём:
n(Cl2) = n(BaCl2) = 0,0044 моль;
V(Cl2) = nRT/P = (0,0044·8,314·293)/95 = 0,113 л.
15. Смесь бромида и фторида калия общей массой 100 г растворили в воде; через полученный раствор пропустили избыток хлора. Масса остатка, после выпаривания и прокаливания равна 80,0 г. Вычислить массовые доли веществ в полученной смеси.
1. После прокаливания продуктов реакции остаток состоит из фторида и хлорида калия:
2КBr + Cl2 = 2КCl + Br2
2. Примем количества KF и КBr за х и у соответственно, тогда
n(КCl) = n(КBr) = у моль.
Составим систему уравнений на основе равенств:
n(KF)·М(KF) + n(КBr)·М(КBr) = 100
n(KF)·М(KF) + n(КCl)·М(КCl) = 80
 |
58х + 119у = 100 58х = 100 – 119у
58 х + 74,5у = 80 100 – 119у + 74,5у = 80
44,5у = 20; у = 0,45; х = 0,8.
3. Найдём массы веществ в остатке и их массовые доли:
m(KF) = 58·0,8 = 46,5 г.
m(КCl) = 74,5·0,45 = 33,5 г.
ω(KF) = 46,5/80·100% = 58,1%;
ω(КCl) = 33,5/80·100% = 41,9%.
16. Смесь бромида и йодида натрия обработали избытком хлорной воды, полученный раствор выпарили и прокалили. Масса сухого остатка оказалась в 2,363 раза меньше массы исходной смеси. Во сколько раз масса осадка, полученного после обработки такой же смеси избытком нитрата серебра, будет больше массы исходной смеси?
2NaBr + HClO +HCl = 2NaCl + Br2 + H2O
2NaI + HClO +HCl = 2NaCl + I2 + H2O
1. Примем массу исходной смеси за 100 г, а количества образующих её солей NaBr и NaI, за х и у соответственно. Тогда на основании отношения(m(NaBr) + m(NaI))/ m(NaCl) = 2,363 составим систему уравнений:
М(NaBr)·х + М(NaI)·у = 100
2,363 · М(NaCl)·(х+у) = 100
|
103х + 150у = 100
х = 0,54 моль; у = 0,18 моль.
2. Запишем вторую группу реакций:
NaBr + AgNO3 = AgBr↓ + NaNO3
NaI + AgNO3 = AgI↓ + NaNO3
Тогда для определения отношения масс образовавшегося осадка и исходной смеси веществ, (принятую за 100 г), остаётся найти количества и массы AgBr и AgI, которые равны n(NaBr) и n(NaI) соответственно, т. е. 0,18 и 0,54 моль.
3. Находим отношение масс:
(m(AgBr) + m(AgI))/(m(NaBr) + m(NaI)) =
(126,9 + 34,67)/100 = 1,62.
17. Смесь йодида магния и йодида цинка обработали избытком бромной воды, полученный раствор выпарили и прокалили при 200 – 3000С. Масса сухого остатка оказалась в 1,445 раза меньше массы исходной смеси. Во сколько раз масса осадка, полученного после обработки такой же смеси избытком карбоната натрия, будет меньше массы исходной смеси?
1. Запишем обе группы реакций, обозначив массы исходной смеси веществ и образующихся продуктов как m1 , m2 , m3.
(MgI2 + ZnI2)+ 2Br2 = (MgBr2 + ZnBr2)+ 2I2
(MgI2 + ZnI2)+ 2 Na2CO3 = (MgCO3 + ZnCO3)↓ + 4NaI
m1/ m2 = 1,445; m1/ m3 = ?
2. Примем количества солей в исходной смеси за х (MgI2) и у (ZnI2), тогда количества продуктов всех реакций можно выразить как
n(MgI2) = n(MgBr2) = n(MgCO3) = х моль;
n(ZnI2) = n(ZnBr2) = n(ZnCO3) = у моль.
3. Примем массу исходной смеси m1 за 100 г и составим систему уравнений:
х·М(MgI2) + у·М(ZnI2) = 100;
1,445(х·М(MgBr 2) + у·М(ZnBr2)) = 100.
278х + 319у = 100;
1,445(184х + 225у) = 100.
х = 0,11 моль; у = 0,22 моль
4. Находим искомое отношение масс:
m1/ m3 = 100/(М(MgCO3)·х + М(ZnCO3)·у) = 100/(84х + 125у) = 100/36,74 = 2,72 раза.
18. При обработке избытком бромной воды смеси бромида натрия и йодида натрия, масса сухого остатка, полученного после выпаривания и прокаливания, уменьшилась в 1,25 раза по сравнению с массой исходной смеси солей. Вычислите массовые доли веществ в исходной смеси.
Источник
