Общая химия : типовые экзаменационные билеты по неорганической химии

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 1957 

Кафедра общей и неорганической химии

 
 
 

Общая химия

Типовые экзаменационные билеты 
по неорганической химии 

Под редакцией профессора В.И. Деляна 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 

Москва  2010 

УДК 546.3 
 
О-28 

Р е ц е н з е н т  
канд. техн. наук Л.В. Мякишева 

Авторы: М.Н. Тер-Акопян, С.Ю. Богословский, В.И. Делян, Г.М. Курдюмов, 
В.Г. Лобанова, Ю.В. Соколова, С.В. Стаханова 

Общая  химия: Типовые экзаменационные билеты по неорга- 
О-28 нической химии / М.Н. Тер-Акопян, С.Ю. Богословский, 
В.И. Делян и др.; Под ред. В.И. Деляна. – М.: Изд. Дом  
МИСиС, 2010. – 60 с. 

Предназначены для подготовки к экзамену после завершения первого семестра по курсу «Неорганическая химия». Представлены типовые экзаменационные билеты для студентов разных лекционных потоков. Для студентов 
каждого потока представлено два билета: билет 1 − с решениями и билет 2 − 
с ответами. 
Для студентов I курса всех специальностей. 

  
© Коллектив авторов, 2010 

СОДЕРЖАНИЕ 

Экзаменационные билеты 1 и 2 для студентов лекционных  
потоков М1 и М2 ......................................................................................5 
Экзаменационные билеты 1 и 2 для студентов лекционных  
потоков Ц2, МЭ, И8................................................................................12 
Экзаменационные билеты 1 и 2 для студентов лекционного  
потока С5.................................................................................................18 
Экзаменационные билеты 1 и 2 для студентов лекционного  
потока Э3.................................................................................................27 
Экзаменационные билеты 1 и 2 для студентов лекционного  
потока Т6.................................................................................................34 
Экзаменационные билеты 1 и 2 для студентов лекционного  
потока С5ММ..........................................................................................41 
Экзаменационные билеты 1 и 2 для студентов вечернего  
факультета...............................................................................................49 
Ответы к билетам 2.................................................................................57 

Уважаемые студенты! 

В январе вам предстоит экзаменационная сессия (первая в жизни 
студентов первого курса). Экзамен по химии будет проводиться либо 
в письменной форме, либо в виде компьютерного экзамена, т.е. не 
предполагает непосредственного устного общения с преподавателем 
и, соответственно, имеет все преимущества и недостатки такой формы проверки знаний. Правда, экзаменатор присутствует на экзамене 
и, при необходимости, вы можете обратиться к нему с некоторыми 
уточняющими вопросами. 
Для того чтобы вы были допущены к сдаче экзамена по химии, 
необходимо успешно выполнять учебную программу в течение всего 
семестра, обязательно выполнять и защищать все лабораторные работы. Соответствующую отметку в журнале о допуске к экзамену 
проставляет преподаватель, проводящий в группе лабораторнопрактические занятия. Напоминаем, что если у вас возникают сложности в усвоении учебного материала, вы можете обратиться за помощью к преподавателям, − все преподаватели кафедры еженедельно 
проводят консультации. 
Обращаем ваше внимание на то, что экзаменационные билеты не 
содержат вопросов, в которых требуется просто пересказать какойлибо раздел курса химии, при этом решение каждой задачи билета 
основано на знании одного, а часто и нескольких разделов курса, 
умении выделять и использовать основные закономерности. Поэтому 
студентам разрешается использовать конспект лекций по химии во 
время экзамена: наличие конспекта помогает только тем студентам, 
которые действительно освоили лекционный материал. 
Подготовка к успешной сдаче экзамена состоит не только в изучении теоретического материала, но и в решении задач. Предлагаемое учебное пособие содержит примеры экзаменационных билетов 
для студентов разных лекционных потоков. Для каждого лекционного потока приводится билет 1, содержащий подробные решения задач и пояснения, и билет 2 для самостоятельного решения, ответы к 
которому приведены в конце пособия. 

Экзаменационные билеты 1 и 2 для студентов 
лекционных потоков М1 и М2 

Билет 1 

Задача 1 
При сжигании 3 кг каменного угля получено 4,9 м3 (н.у.) углекислого газа. Вычислите массовую долю (%) углерода в каменном угле. 
Решение 
Каменный уголь содержит небольшое количество (до 10 %) свободного углерода, сложные органические соединения, содержащие, 
помимо углерода, элементы водород, кислород, азот, серу, а также 
включает примеси неорганических веществ (золу). При сжигании 
весь углерод, как свободный, так и входящий в состав соединений, 
переходит в углекислый газ. 
Рассчитаем массу углерода в полученном углекислом газе. 
1 молекула CO2 содержит 1 атом углерода, или 1 моль CO2 содержит 
1 моль атомов углерода, поэтому 

 

2

3
0
2
C
CO
(CO )
4,9 10 л
219 моль.
л
22,4 моль

M

V
n
n
V
⋅
=
=
=
=
 

 
С
С
219 12
2628 г
2,63 кг.
С
m
n M
=
=
⋅
=
≈
 

Массовая доля углерода 

 
2,63
ω
100 %
87,7 %.
3
=
⋅
=
 

Задача 2 
При взаимодействии диоксида серы с едким натром образовался 
гидросульфит натрия. Каков объем (н.у.) одного грамм-эквивалента 
диоксида серы в этой реакции? 
Решение 
Реакция идет по уравнению 

 
SO2 + NaOH = NaHSO3 + H2O. 

Эквивалент кислотного оксида SO2 в этой реакции определяется 
так же, как и эквивалент соответствующей ему двухосновной сернистой кислоты, в молекуле которой только один атом водорода замещается на атом металла (поскольку образуется кислая соль). Таким 
образом, 

 

2
SO
Э
1

r
M
=
. 

1 г-экв SO2 численно равен M(SO2). Следовательно, объем 1 г-экв 
газообразного SO2 равен объему 1 моль, или (при н.у.) 22,4 л. 
Отметим, что к такому же выводу можно прийти, опираясь на закон эквивалентов. С 1 г-экв NaOH (1 моль NaOH) должен реагировать 1 г-экв SO2, а реагирует 1 моль SO2, т.е. 1 г-экв SO2 в данной реакции соответствует одному молю SO2. 

Задача 3 
В замкнутом сосуде взорвали смесь хлора с избытком водорода. 
Определите, какова была масса хлора в сосуде, если при взрыве выделилось 36,8 кДж теплоты, а стандартная энтальпия образования 
хлороводорода равна –92 кДж/моль. 
Решение 
Запишем уравнение реакции хлора с водородом и определим энтальпию этой реакции по следствию из закона Гесса: 

 
Cl2 + H2 = 2HCl 

ΔfH°, кДж/моль 
0 
0 
–92 

 
ΔrH° = 2⋅(–92) – 0 = –184 кДж. 

Данное значение энтальпии отвечает реакции 1 моль Cl2 с 1 моль 
H2 и получению 2 моль HCl. 
Составим пропорцию: 

при реакции 1 моль Cl2
выделяется 184 кДж;
»           x моль Cl2
» 
36,8 кДж.
Находим x = 0,2 моль. 
Рассчитаем массу хлора: 

 
0,2 71 14,2 г.
m
nM
=
=
⋅
=
 

Задача 4 
«Восстановительный газ» – смесь угарного газа и водорода, в доменной плавке претерпевает превращение в соответствии с уравнением 

 
CO(г) + H2(г) ⇆ C(графит) + H2O(г),   ΔrH° = –132 кДж. 

а) Составьте выражение для константы равновесия. 
б) Укажите молярные массы веществ, выход которых увеличится 
при повышении температуры системы. 
Решение 
а) В выражение для константы равновесия этой реакции входят 
равновесные концентрации газообразных веществ (не включается 
концентрация твердого вещества – графита): 

 
2

2

[H O] .
[CO][H ]
K =
 

б) Энтальпия реакции ΔrH° < 0, следовательно, прямая реакция 
идет с выделением теплоты. 
При повышении температуры система, в соответствии с принципом Ле Шателье, будет стремиться ослабить это воздействие, а значит, равновесие сместится в сторону обратной реакции, идущей с 
поглощением теплоты. Смещение равновесия влево приведет к увеличению концентраций CO и H2; молярные массы этих веществ равны 28 г/моль и 2 г/моль. 

Задача 5 
Рассчитайте, сколько литров воды нужно добавить к 2 л 50%-ного 
раствора азотной кислоты (плотность 1,31 г/см3), чтобы получить 
20%-ный раствор. 
Решение 
Введем обозначения: 
m1 и m2 − массы исходного и конечного растворов; 
ω1 и ω2 − массовые доли азотной кислоты в исходном и конечном 
растворах соответственно. 
Вычислим m1 и массу азотной кислоты: 

 
m1 = Vρ = 2000 см3⋅1,31 г/см3 = 2620 г; 

 
3
HNO
1
1
ω
0,5 2620
1310 г.
m
m
=
=
⋅
=
 

Конечный раствор азотной кислоты получен путем добавления 
воды к исходному раствору, поэтому масса растворенной HNO3 не 
изменилась, а масса раствора увеличилась на массу добавленной 
воды. 
Массовая доля HNO3 в конечном растворе: 

 
3
3

2

HNO
HNO
2
2
1
H O
ω
m
m

m
m
m
=
=
+
. 

Подставляем числа и, решив уравнение, находим 
2
H O
m
: 

 

2
H O

1310
0,2
;
2620
m
=
+
 

 
2
H O
3930 г.
m
=
 

Учитывая, что плотность воды 1 г/см3, получаем: 

 

2

2

2

H O
3
H O
H O
3930 см
3,93 л.
ρ

m
V
=
=
=
 

Задача 6 
Определите молярную концентрацию раствора серной кислоты, 
имеющего рН 4, если степень диссоциации равна 100 %. 
Решение 
По значению рН определим концентрацию ионов водорода: 

 
рН = –lg[H+]; 

 
lg[H+] = –4; 

 
[H+] = 10–4 моль/л. 

Ионы водорода образуются при диссоциации серной кислоты: 

 
H2SO4 → 2H+ + 
2
4
SO − . 

Концентрация ионов водорода связана с молярной концентрацией 
серной кислоты c и степенью диссоциации α соотношением 

 
[H+] = 2cα. 

Откуда 

 

4
5
[H ]
10
5 10 моль/л.
2α
2 1
c

+
−
−
=
=
= ⋅
⋅
 

Задача 7 
Ион Э3– имеет электронную формулу [Ne]3s23p6. Определите порядковый номер элемента и его положение в Периодической системе. 
Решение 
Электронная структура [Ne]3s23p6 соответствует атому благородного газа аргона, 18-го элемента Периодической системы. Учитывая, 
что порядковый номер аргона равен общему числу электронов в его 
атоме, а ион с зарядом –3 образовался в результате присоединения к 
нейтральному атому трех электронов, приходим к выводу, что атом 
искомого элемента содержит 15 электронов. 
Таким образом, порядковый номер элемента – 15, это – элемент 
фосфор, расположенный в VA группе 3-го периода Периодической 
системы. 

Задача 8 
Составьте уравнение реакции тиосульфата натрия с иодной водой, 
подобрав коэффициенты методом полуреакций. Укажите коэффициент перед окислителем и эквивалент восстановителя. 
Решение 
Тиосульфат натрия Na2S2O3 является восстановителем, окисляющимся в реакциях с сильными окислителями, такими как хлор и 
бром, до сульфата, а с более слабым окислителем – иодом, до тетратионата Na2S4O6. 

 
Na2S2O3 + I2 → Na2S4O6 + NaI. 

Подберем коэффициенты методом полуреакций: 

2
2
3
2S O −  – 2e → 
2
4
6
S O −  
1 

I2 + 2e → 2I–  
1 

 
2
2
3
2S O −  + I2 = 
2
4
6
S O −  + 2I–. 

Уравнение в молекулярной форме: 

 
2Na2S2O3
 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI. 

Коэффициент перед окислителем равен 1. 
Эквивалент восстановителя вычислим исходя из того, что, в соответствии с полуреакцией окисления, один тиосульфат-ион отдает 
1 электрон: 

 
2
2
3
восст
(Na S O )
158
Э
158.
1
1

r
M
=
=
=
 

Отметим, что применение метода полуреакций, включающих ионы и молекулы, содержащиеся в растворе, в данном случае имеет 
очевидные дополнительные преимущества перед методом электронного баланса, рассматривающего изменение степеней окисления 
элементов. Дело в том, что формально вычисленная степень окисления серы в Na2S2O3 равна 2, т.е. не относится к характерным для этого элемента, а в Na2S4O6 степень окисления имеет дробное значение 
2,5. Это обусловлено наличием химических связей между атомами 
серы в этих веществах, благодаря чему молекулы содержат атомы 
серы с различающимися степенями окисления и рассчитанные значения являются средними арифметическими. 

Билет 2 

Задача 1 
Вычислите, какую массу железа (кг) можно получить из 1 т железной руды, содержащей 92 % оксида железа (III). Сколько атомов 
содержится в полученном железе? 

Задача 2 
Раствор, содержащий 8,55 г гидроксида бария, поглотил 2,24 л 
диоксида углерода. Определите формулу образовавшейся соли и эквивалент диоксида углерода в данной реакции. 

Задача 3 
Вычислите энтальпию реакции получения карбида железа Fe3C(к) 
из железа и алмаза, если стандартная энтальпия образования Fe3C(к) 
равна 24 кДж/моль, а реакция C(алмаз) → C(графит) сопровождается выделением 1,9 кДж теплоты. 

Задача 4 
Вычислите константу равновесия реакции H2(г) + I2(г) ⇆  2HI(г), если начальные концентрации водорода и иода соответственно равны 

1 и 0,6 моль/л, а к моменту равновесия 50 % водорода вступило в реакцию. 

Задача 5 
Раствор, приготовленный из 1,2 кг этилового спирта и 7,5 кг воды, 
залили в радиатор автомобиля. Определите, при какой температуре 
раствор начнет замерзать (для воды Kкр = 1,86 К⋅кг⋅моль–1). 

Задача 6 
Приняв степень диссоциации равной 100 %, определите рН 0,1 н. 
раствора гидроксида бария. 

Задача 7 
Укажите значения эквивалента элемента в высшем оксиде и в 
простейшем водородном соединении, зная окончание его электронной формулы: …4s24p3. 

Задача 8 
Составьте уравнение реакции нитрита калия с иодидом калия в 
присутствии серной кислоты, если одним из продуктов реакции является монооксид азота. Укажите коэффициент перед формулой нитрита калия и эквивалент его в данной реакции.