ТЕМА: Техніка хімічного експерименту. Правила безпечного використання лабораторного обладнання.

Завдання скеровано на перевірку знання техніки хімічного експерименту, вміння правильно поводитися з лабораторним обладнанням.

Правильне виконання лабораторної операції зображено на рисунку А. Цій інформації, поданій у графічній формі, відповідає такий словесний опис: «Уважно читайте етикетку на посудині з речовиною, яку берете для досліду. Відкривши посудину, не кладіть пробку на лабораторний стіл боком, а ставте вертикально, догори поверхнею, яка контактувала з умістом посудини. Наливаючи рідину, посудину з реактивом беріть так, щоб етикетку було спрямовано в бік долоні. Знімайте краплю з шийки посудини, бо рідина стікатиме по склу, псуватиме етикетку й може пошкодити шкіру рук».

На решті фрагментів зображено виконання лабораторних операцій з порушенням техніки безпеки, адже НЕ МОЖНА:

• зазирати в посудину з рідиною, що кипить (Б);
• закривати пальцем отвір пробірки з речовиною і струшувати її (В);
• нюхати газ, схилившись над отвором посудини, глибоко вдихаючи (Г).

Відповідь: A.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{CaCO_3})=80\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{C_3H_8})+V(\mathrm{CH_3NH_2})=11,2\ \text{л}\)
\(M(\mathrm{CaCO_3})=100\ \text{г/моль}\)
\(V_m=22,4\ \text{л/моль}\)

Знайти:
\(\mathbf{\varphi}(\mathrm{C_3H_8})\ -\ ?\)

$$ \mathrm{Ca(OH)_2+CO_2=CaCO_3\downarrow +H_2O} $$ За рівняннями реакцій

Відповідь: 30.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{Ca(OH)_2})=14,8\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{CO_2})=6,72\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{CO_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{H_2O})=18\ \text{г/моль}\)
\(m(\mathrm{Ca(OH)_2})=74\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{CaCO_3})\ -\ ?\)

Тобто в надлишку (0,1 моль) – карбон(IV) оксид, який далі прореагує з кальцій карбонатом кількістю речовини 0,1 моль з утворенням кислої солі: $$ \mathrm{CaCO_3+CO_2+H_2O=Ca(HCO_3)_2\ \ (2)} $$ За рівнянням реакції (2) \begin{gather*} n(\mathrm{CaCO_3})=n(\mathrm{CO_2})=n(\mathrm{Ca(HCO_3)_2})\\[7pt] n(\mathrm{CaCO_3})=n(\mathrm{CO_2})=0,1\ \text{моль} \end{gather*} Відповідно залишиться сердня сіль - кальцій карбонат \(\mathrm{CaCO_3}\) - кількістю речовини 0,1 моль. \begin{gather*} m(\mathrm{CaCO_3})=n(\mathrm{CaCO_3})M(\mathrm{CaCO_3})\\[7pt] m(\mathrm{CaCO_3})=0,1\ \text{моль}\cdot 100 \ \text{г/моль}\\[7pt] m(\mathrm{CaCO_3})=10 \ \text{г} \end{gather*}

Відповідь: 10.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{CaC_2})+m(\text{домішки})=10\ \text{г}\)
\(V(\mathrm{C_2H_2})=3,36\ \text{л}\)
\(V_m(\mathrm{C_2H_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{CaC_2})=64\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(w(\text{домішки})\ -\ ?\)

\begin{gather*} \mathrm{CaC_2+2H_2O=Ca(OH)_2+C_2H_2\uparrow}\\[7pt] n(\mathrm{CaC_2})=n(\mathrm{C_2H_2})\\[7pt] n(\mathrm{C_2H_2})=V(\mathrm{C_2H_2}):V_m(\mathrm{C_2H_2})\\[7pt] n(\mathrm{C_2H_2})=3,36\ \text{л}:22,4\ \text{л/моль}\\[7pt] n(\mathrm{C_2H_2})=1,5\ \text{моль}\\[7pt] n(\mathrm{CaC_2})=1,5\ \text{моль}\\[7pt] m(\mathrm{CaC_2})=n(\mathrm{CaC_2})M(\mathrm{CaC_2})\\[7pt] m(\mathrm{CaC_2})=1,5\ \text{моль}\cdot 64\ \text{г/моль}\\[7pt] m(\mathrm{CaC_2})=9,6\ \text{г}\\[6pt] w(\text{домішки})=\frac{m(\text{домішки})}{m(\mathrm{CaC_2})+m(\text{домішки})}\\[6pt] w(\text{домішки})=\frac{10\ \text{г}-9,6\ \text{г}}{10\ \text{г}}\\[6pt] w(\text{домішки})=4\ \text{%}. \end{gather*}

Відповідь: 4.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння перетворювати схеми окисно-відновних реакцій на хімічні рівняння методом електронного балансу.

Відповідь: 5.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння визначати молекулярну формулу речовини за її масою і масами продуктів її повного окиснення.

Дано:
\(M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=12\ \text{г}\)
\(D_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=30\)
\(V(\mathrm{CO_2})=8,96\ \text{л}\)
\(m(\mathrm{H_2O})=7,2\ \text{г}\)
\(V_m(\mathrm{CO_2})=22,4\ \text{л/моль}\)
\(M(\mathrm{H_2O})=18\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{H_2})=2\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\((x+y+z)\ -\ ?\)

\begin{gather*} M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=D_{\mathrm{H_2}}(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)M(\mathrm{H_2})\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=30\cdot 2\ \text{г/моль}\\[7pt] M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)=60\ \text{г/моль}\\[7pt] n(\mathrm{CO_2})=V(\mathrm{CO_2}):V_m(\mathrm{CO_2})\\[7pt] n(\mathrm{CO_2})=8,96\ \text{л}:22,4\ \text{л/моль}\\[7pt] n(\mathrm{CO_2})=0,4\ \text{моль}\\[7pt] n(\mathrm{C})=n(\mathrm{CO_2})\\[7pt] n(\mathrm{C})=0,4\ \text{моль}\\[7pt] \\[7pt] m(\mathrm{C})=0,4\ \text{моль} \cdot 12\ \text{г/моль}\\[7pt] m(\mathrm{C})=4,8\ \text{г}\\[7pt] n(\mathrm{H_2O})=m(\mathrm{H_2O}):M(\mathrm{H_2O})\\[7pt] n(\mathrm{H_2O})=7,2\ \text{г}:18\ \text{г/моль}\\[7pt] n(\mathrm{H_2O})=0,4\ \text{моль}\\[7pt] n(\mathrm{H})=2n(\mathrm{H_2O})\\[7pt] n(\mathrm{H})=0,8\ \text{моль}\\[7pt] \\[7pt] m(\mathrm{H})=0,8\ \text{моль}\cdot 1\ \text{г/моль}\\[7pt] m(\mathrm{H})=0,8\ \text{г}\\[7pt] m(\mathrm{O})=m(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)-m(\mathrm{C})-m(\mathrm{H})\\[7pt] m(\mathrm{O})=12\ \text{г}-4,8\ \text{г}-0,8\ \text{г}=6,4\ \text{г}\\[7pt] n(\mathrm{O})=m(\mathrm{O}):M(\mathrm{O})\\[7pt] n(\mathrm{O})=6,4\ \text{г}:16\ \text{г/моль}\\[7pt] n(\mathrm{O})=0,4\ \text{моль}\\[7pt] \\[7pt] n(\mathrm{C}):n(\mathrm{H}):n(\mathrm{O})=0,4:0,8:0,4=\\[7pt] =1:2:1\\[7pt] \end{gather*}

Найпростіша формула речовини – \(\mathrm{CH_2O}\) \begin{gather*} \frac{M(\mathrm{C}_x\mathrm{H}_y\mathrm{O}_z)}{M(\mathrm{CHO_2})}=\frac{60\ \text{г/моль}}{30\ \text{г/моль}}\\[6pt] \mathrm{C_2H_4O_2}\\[6pt] x+y+z=2+4+2=8. \end{gather*}

Відповідь: 8.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати об’єм газу за хімічним рівнянням і відомим об’ємом іншого газу – продукту чи реагенту.

Дано:
\(V(\mathrm{C_3H_6})=6\ \text{л}\)

Знайти:
\(V(\mathrm{O_2})\ -\ ?\)

За рівнянням реакції \begin{gather*} V(\mathrm{O_2})=\frac 92 V(\mathrm{C_3H_6})\\[6pt] V(\mathrm{O_2})=\frac 92 \cdot 6\ \text{л}\\[6pt] V(\mathrm{O_2})=27\ \text{л}. \end{gather*}

Відповідь: 27.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння розв’язувати комбіновані задачі.

Дано:
\(m(\mathrm{MgO})+m(\mathrm{MgCO_3})=20\ \text{г}\)
\(m(\mathrm{MgO})=2,24\ \text{л}\)
\(M(\mathrm{MgO})=60\ \text{г/моль}\)
\(M(\mathrm{MgCO_3})=84\ \text{г/моль}\)

Знайти:
\(w(\mathrm{MgCO_3})\ -\ ?\)

За рівнянням реакції \begin{gather*} n(\mathrm{MgCO_3})=n(\mathrm{CO_2})=0,1\ \text{моль}\\[7pt] m(\mathrm{MgCO_3})=n(\mathrm{MgCO_3})M(\mathrm{MgCO_3})\\[7pt] m(\mathrm{MgCO_3})=0,1\ \text{моль}\cdot 84\ \text{г/моль}\\[7pt] m(\mathrm{MgCO_3})=8,4\ \text{г}\\[6pt] w(\mathrm{MgCO_3})=\frac{m(\mathrm{MgCO_3})}{m(\mathrm{MgO})+m(\mathrm{MgCO_3})}\\[6pt] w(\mathrm{MgCO_3})=\frac{8,4\ \text{г}}{20\ \text{г}}=0,42\ (42\ \text{%}). \end{gather*}

Відповідь: 42.

ТЕМА: Обчислення в хімії.

Завдання скеровано на перевірку вміння обчислювати масу (об’єм) розчину й розчинника; масу й масову частку розчиненої речовини.

Дано:
\(w(\mathrm{C_6H_{12}O_6})=0,15\)
\(m(\mathrm{H_2O})+m(\mathrm{C_6H_{12}O_6})=400\ \text{г}\)

Знайти:
\(m(\mathrm{H_2O})\ -\ ?\)

Відповідь: 340.