Химия

Химия

Химия

Практические задания

Тема 14. Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии. Часть 2

Письменное задание заключается в решении задач 1–12 по темам «Основные понятия и законы химии», «Строение атома. Периодическая система Д. И. Менделеева», «Термодинамика химических реакций», «Кинетика химических реакций. Химическое равновесие», «Растворы. Способы выражения концентрации растворов. Химические равновесия в растворах», «Растворы неэлектролитов и электролитов», «Окислительно-восстановительные реакции», «Электрохимия: основные понятия. Возникновение электродного потенциала. Гальванические процессы», «Электролиз расплавов и водных растворов», «Коррозия металлов. Способы защиты металлов от коррозии».

Методические рекомендации по выполнению практической работы:

– знакомство с условием задачи;

– при необходимости дополнительная проработка теоретической части курса по темам задач и рассмотрение примеров решения подобных задач, приведенных в дополнительных материалах по дисциплине;

– оформление решения.

Номер варианта задач определяется с помощью таблицы по первой букве фамилии студента.

Таблица

Выбор номера варианта

Буква А, Я Б В Г Д Е, Ё Ж, З И, Э К Л

№ вар. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Буква М Н О П Р С, Ш Т, Щ У, Ю Ф, Х Ц, Ч

№ вар. 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

№ вар. Задача 1

1 Рассчитать объем водорода, выделяющегося при взаимодействии 0,5 кг кальция с водой при температуре 85 0С и давлении 650 мм рт. ст.

2 Рассчитать объем 1 моля хлористого водорода при температуре 170 0С и давлении 120 кПа

3 Рассчитать массу и объем 1024 молекул азота при температуре 250 0С и давлении 170,5 кПа

4 Рассчитать количество молекул азота, содержащихся в 10 л N2, взятых при –20 0С и давлении 1,5 атм

5 Рассчитать объем кислорода, который выделится при разложении 24,5 г хлората калия KClO3 в присутствии катализатора диоксида марганца при температуре 220 0С и давлении 1,2 атм

6 Рассчитать давление газа, если в цистерне объемом 10 м3 содержится 200 кг кислорода при 15 0С

7 Рассчитать молярную массу вещества, если 36,95 г его в парообразном состоянии занимают объем 16,4 л при температуре 127 0С и давлении 95,99 кПа

8 Рассчитать массу натрия, необходимую для получения 100 мл водорода при взаимодействии его с водой при температуре 15 0С и давлении 100,79 кПа

9 Рассчитать массу оксида ртути (II), если при разложении этого вещества выделилось 1,8 л кислорода при температуре 350 0С и давлении 745 мм рт. ст.

10 Рассчитать давление газа в сосуде, если 1024 молекул этого газа при температуре 27 0С занимают объем 3 л

11 Определить объем воздуха, который потребляет двигатель при сжигании бензина на пути от Москвы до Санкт-Петербурга длиной 600 км, принимая, что бензин, содержащий 85 % углерода и 15 % водорода, сгорает полностью, а расход топлива на 1 км пути для легковой машины равен 200 г

12 Определить степень чистоты мрамора, если из 109,4 г его при разложении выделилось 25 л углекислого газа при температуре 15 0С и давлении 100,4 кПа

13 Определить, до какой температуры надо нагреть углекислый газ, чтобы при давлении 210,76 кПа он занял объем 125 л, если при 12,5 0С и давлении 101,2 кПа он занимает объем 250 л

14 Определить молярную массу вещества, если 380 мл его паров при 97 0С и давлении 98,66 кПа имеют массу 1,9 г

15 Определить объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 м3 газа, имеющего состав: 50 % водорода; 25 % метана; 10 % угарного газа; 2 % этилена; 13 % негорючих примесей

16 Определить объем углекислого газа при температуре 20 0С и давлении 1,12 атм, который можно получить при сжигании 5 т угля, содержащего 95 % углерода

17 Определить молярную массу газа и его плотность по воздуху, если 1,5 г этого газа при температуре 17 0С и давлении 99,99 кПа занимают объем 0,624 л

18 Определить молярную массу газа и его плотность по воздуху, если 750 мл этого газа при температуре 27 0С и давлении 99,99 кПа имеют массу 1,024 г

19 Определить молярную массу вещества и плотность его паров по азоту, если 1,11 г этого вещества в парообразном состоянии при температуре 20 0С и давлении 770 мм рт. ст. занимают объем 355 мл

20 Определить молярную массу газа, образованного при взаимодействии 500 мл хлора при температуре 120 0С и давлении 101,33 кПа с серой в количестве 2,094 г

№ вар. Задача 2

1 28,5 г простого вещества прореагировало с водородом, при этом было получено 30 г нового сложного вещества. Определить молярную массу эквивалента элемента, вступившего в реакцию с водородом

2 Из 3,85 г нитрата металла получено 1,60 г его гидроксида. Рассчитать молярную массу эквивалента металла

3 В какой массе NаОН содержится столько же эквивалентов, сколько и в 140 г КОН?

4 Оксид трехвалентного элемента содержит 31,58 % кислорода. Рассчитать молярную массу эквивалента и молярную массу этого элемента

5 Рассчитать молярную массу эквивалента металла, если на восстановление 1,017 г его оксида израсходовалось 0,28 л водорода

6 При термическом разложении 0,1345 г оксида металла выделилось 18,95 мл кислорода (н. у.). Рассчитать молярные массы эквивалентов металла и его оксида

7 Хлорид элемента содержит 15,04 % хлора. Рассчитать молярные массы эквивалентов элемента и его хлорида

8 При сжигании железа в хлоре на 1 г металла израсходовали 0,6 л хлора (н. у.). Рассчитать молярную массу эквивалента и валентность железа в этой реакции

9 Сколько металла, молярная масса эквивалента которого 12,16 г/моль, прореагирует с 370 мл кислорода (Р = 700 мм рт. ст., t = 100 0С)?

10 На нейтрализацию 9,797 г ортофосфорной кислоты израсходовано 7,998 г NаОН. Рассчитать эквивалент, молярную массу эквивалента и основность Н3РО4 в этой реакции

11 При растворении 1,11 г металла в кислоте выделилось 402,2 мл водорода, измеренного при 19 0С и 102,6 кПа. Определить молярную массу эквивалента металла и его атомную массу, если металл двухвалентен

12 Из 5 г элемента можно получить 17,2324 г его бромида. Рассчитать молярные массы эквивалентов элемента и его бромида

13 Рассчитать число эквивалентов СО2, содержащихся в 100 л углекислого газа, измеренных при температуре 70 0С и 1,12 атм

14 0,582 г меди растворено в азотной кислоте. Полученная соль разложена, в результате чего образовалось 0,7285 г оксида меди. Вычислить молярную массу эквивалента меди

15 При окислении 2,48 г железа израсходовали 2,36 л воздуха (н. у.). Рассчитать молярную массу эквивалента и валентность железа в этой реакции

16 На взаимодействие с 0,6971 г КОН израсходовано 1,22 г серной кислоты. Рассчитать эквивалент, молярную массу эквивалента и основность кислоты в этой реакции

17 Оксид металла содержит 49,59 % металла. Рассчитать молярные массы эквивалентов металла и его оксида

18 Рассчитать объем водорода, выделяющегося при реакции 1 г металла (молярная масса эквивалента металла 28 г/моль) с избытком кислоты при 20 0С и давлении 740 мм рт. ст.

19 1,2 г металла вытеснили из раствора 6,5 г другого металла. Полученный металл растворен в кислоте, причем выделилось 0,1 г водорода. Определить молярную массу эквивалента первого металла

20 При сжигании 1 г трехвалентного металла при давлении 62 500 Па и температуре 100 0С израсходовано 1 377 мл кислорода. Рассчитать молярную массу эквивалента и молярную массу металла

Задача 3

По порядковому номеру элемента составить электронную формулу его атома; определить природу элемента и валентные электроны; указать квантовые числа для трех последних электронов; охарактеризовать местоположение в периодической таблице Д. И. Менделеева; сравнить электроотрицательности, атомные радиусы и энергии ионизации между элементом и соседними элементами в группе и периоде; определить состав атома (количество электронов, протонов и нейтронов).

№ вар. № элементов

1 37, 79

2 54, 90

3 81, 39

4 88, 43

5 34, 99

6 55, 76

7 83, 45

8 31, 77

9 85, 41

10 53, 94

11 36, 74

12 49, 65

13 20, 78

14 84, 44

15 38, 73

16 87, 40

17 35, 80

18 50, 72

19 82, 46

20 19, 75

№ вар. Задача 4

1 Рассчитать количество тепла, выделяющегося при взаимодействии 10 л водорода и 10 л кислорода (н. у.) с образованием жидкой воды

2 При полном сгорании 11,5 г этилового спирта выделилось 308,71 кДж теплоты. Написать термохимическое уравнение реакции, в результате которой образуются пары воды и диоксид углерода, и вычислить энтальпию образования С2Н5ОН(ж)

3 Кристаллический хлорид аммония образуется при взаимодействии газообразных аммиака и хлорида водорода. Написать термохимическое уравнение этой реакции и вычислить ее тепловой эффект. Сколько теплоты выделится, если в реакции было израсходовано 10 л аммиака (н. у.)?

4 При взаимодействии 6,3 г железа с серой выделилось 11,31 кДж тепла. Вычислить энтальпию образования сульфида железа

5 При взаимодействии 64 г элементарной серы с 100 л водорода (н. у.) выделилось 42 кДж теплоты. Вычислить энтальпию образования сероводорода

6 При образовании 44,8 л оксида азота по реакции NН3(г) + О2(г) → NО(г) + Н2О(ж) выделилось 552,4 кДж теплоты. Вычислить стандартную энтальпию реакции

7 При полном сгорании 2 кг октана выделилось 90 МДж тепла. Вычислить энтальпию образования октана

8 При взаимодействии 22,4 л хлора и 50 л водорода (н. у.) выделилось 183,92 кДж тепла. Вычислить энтальпию образования хлористого водорода

9 При окислении 10 г алюминия выделится 309,6 кДж теплоты. Вычислить энтальпию образования оксида алюминия

10 Рассчитать количество теплоты, выделившейся при взаимодействии 5 кг алюминия с избытком оксида железа (III)

11 Энтальпия образования перекиси водорода составляет –189 кДж/моль. Какое количество тепла выделится при окислении 50 г Н2О2 до жидкой воды?

12 Реакция получения водяного газа (СО + Н2) идет по уравнению

С(т) + Н2О(г) СО(г) + Н2(г). Вычислить тепловой эффект реакции и количество теплоты, которое потребуется для получения 1000 л водяного газа

13 При взаимодействии железа с сероводородом выделилось 22,28 кДж тепла. Вычислить объем образовавшегося водорода (н. у.)

14 При полном сгорании этилена (с образованием жидкой воды) выделилось 6226 кДж тепла. Рассчитать объем вступившего в реакцию кислорода (н. у.)

15 При сгорании 1 л ацетилена (н. у.) выделилось 58,2 кДж тепла. Вычислить стандартную энтальпию образования ацетилена

16 Рассчитать количество тепловой энергии, выделяющейся при сгорании 20 л смеси, содержащей 40 % масс. бензола и 60 % масс. циклогексана. Плотность смеси равна 0,82 кг/дм3

17 Рассчитать количество тепловой энергии, выделяющейся при сгорании 100 л мазута плотностью 0,96 кг/дм3, содержащего 88 % углерода и 11,3 % водорода по массе

18 Рассчитать теплотворную способность мазута, содержащего 85 % углерода, 11 % водорода по массе

19 Рассчитать теплотворную способность природного газа, содержащего 80 % (об.) метана

20 Рассчитать теплотворную способность природного газа, содержащего 60 % (об.) метана и 40% (об.) этана

Задача 5

Рассчитать изменение стандартной свободной энергии Гиббса и сделать вывод о направлении процесса при указанной температуре. Рассчитать температуру равной вероятности прямого и обратного процессов. Сделать вывод о направлении процесса выше и ниже этой температуры.

№ вар. Задача 5

1 Fе2О3(т) + СО(г) ↔ Fе(т) + СО2(г); 750 0С

2 Al2О3(т) + Fe(т) ↔ Al(т) + Fe2O3(т); 800 0С

3 СО(г) + Н2О(г) ↔ СО2(г) + Н2(г); 650 0С

4 МgО(т) + Аl(т) ↔ Мg(т) + Аl2O3(т); 350 0С

5 FеСl3(т) + Н2S(г) ↔ FеСl2(т) + S(т) + НСl(г); 200 0С

6 МоО3(т) + СО(г) ↔ Мо(т) + СО2(г); 250 0С

7 Fе3О4(т) + СО(г) ↔ Fе(т) + СО2(г); 760 0С

8 Fе3О4(т) + С(т) ↔ Fе(т) + СО(г); 900 0С

9 СН4(г) + Н2О(г) ↔ СО(г) + Н2(г); 850 0С

10 Сu2S(т) + Сu2О(т) ↔ Сu(т) + SО2(г); 450 0С

11 СаСО3(т) + С(т) ↔ СаС2(т) + СО(г); 320 0С

12 СН4(г) + СО2(г) ↔ СО(г) + Н2(г); 850 0С

13 НСl(г) + О2(г) ↔ Сl2(г) + Н2О(г) ; 120 0С

14 СН4(г) + Сl2(г) ↔ ССl4(ж) + НСl(г); 35 0С

15 Сr2О3(т) + Н2(г) ↔ Сr(т) + Н2О(г); 500 0С

16 ZnО(т) + СО(г) ↔ Zn(т) + СО2(г); 450 0С

17 НВr(г) + О2(г) ↔ Н2О(г) + Вr2(г); 150 0С

18 Аl2О3(т) + НСl(г) ↔ АlСl3(т) + Н2О(г); 350 0С

19 SiО2(т) + Мg(т) ↔ МgО(т) + Si(т); 600 0С

20 СН4(г) + Н2S(г) ↔ СS2(ж) + Н2(г); 50 0С