A mixture of two solid elements with a mass of 1.52 g was treated with an excess of hydrochloric acid. A volume of 0.896 dm³ of a gas was liberated in this process and 0.56 g of a residue remained which was undissolved in the excess of the acid.

In another experiment, 1.52 g of the same mixture were allowed to react with an excess of a 10 % sodium hydroxide solution. In this case 0.896 dm³ of a gas were also evolved but 0.96 g of an undissolved residue remained.

In the third experiment, 1.52 g of the initial mixture were heated to a high temperature without access of the air. In this way a compound was formed which was totally soluble in hydrochloric acid and 0.448 dm³ of an unknown gas were released. All the gas obtained was introduced into a one litre closed vessel filled with oxygen. After the reaction of the unknown gas with oxygen the pressure in the vessel decreased by approximately ten times (\(T = const\)).

Problem:

1.1 Write chemical equations for the above reactions and prove their correctness by calculations.

In solving the problem consider that the volumes of gases were measured at STP and round up the relative atomic masses to whole numbers.

Official English text of the problem.

A mixture of metallic iron with freshly prepared iron (II) and iron (III) oxides was heated in a closed vessel in the atmosphere of hydrogen. An amount of 4.72 g of the mixture when reacted, yields 3.92 g of iron and 0.90 g of water.

When the same amount of the mixture was allowed to react with an excess of a copper(II) sulphate solution, 4.96 g of a solid mixture were obtained.

Problems:

2.1 Calculate the amount of 7.3 % hydrochloric acid (\(\rho = 1.03\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) which is needed for a total dissolution of 4.72 g of the starting mixture.

2.2 What volume of a gas at STP is released?

Relative atomic masses:

\(A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{S}) = 32;\quad A_r(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_r(\ce{Fe}) = 56;\quad A_r(\ce{Cu}) = 64\)

Official English text of the problem.

A volume of \(200\ \mathrm{cm^3}\) of a 2-normal sodium chloride solution (\(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) was electrolysed at permanent stirring in an electrolytic cell with copper electrodes. Electrolysis was stopped when \(22.4\ \mathrm{dm^3}\) (at STP) of a gas were liberated at the cathode.

Problem:

3.1 Calculate the mass percentage of \(\ce{NaCl}\) in the solution after electrolysis.

Relative atomic masses:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cu}) = 64.\)

Official English text of the problem.

Amount of 50 g of a 4 % sodium hydroxide solution and 50 g of a 1.825 % solution of hydrochloric acid were mixed in a heat insulated vessel at a temperature of 20 °C. The temperature of the solution obtained in this way increased to 23.4 °C. Then 70 g of a 3.5 % solution of sulphuric acid at a temperature of 20 °C were added to the above solution.

Problems:

4.1 Calculate the final temperature of the resulting solution.

4.2 Determine the amount of a dry residue that remains after evaporation of the solution.

In calculating the first problem use the heat capacity value \(c = 4.19\ \mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}\).

Relative atomic masses:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{S}) = 32;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5.\)

Official English text of the problem.

Only one product was obtained by the reaction of bromine with an unknown hydrocarbon. Its density was 5,207 times as great as that of the air.

Problem:

5.1 Determine the structural formula of the unknown hydrocarbon.

Relative atomic masses: \(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{C}) = 12;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Br}) = 80.\)

Official English text of the problem.

Organic compound A is 41.38 % carbon, 3.45 % hydrogen and the rest is oxygen. Compound A when heated with ethanol in the presence of an acid yields a new substance B which contains 55.81 % carbon, 6.97 % hydrogen, and oxygen.

The initial compound A when allowed to react with hydrobromide yields product C which on boiling in water gives substance D containing 35.82 % carbon, 4.48 % hydrogen, and oxygen. An amount of 2.68 g of substance D required reacting with 20 \(\mathrm{cm^3}\) of a 2 N solution of potassium hydroxide.

Problems:

6.1 Determine structural formulas of all the above mentioned substances A, B, C and D.

Use the finding that compound A splits off water when heated.

6.2 Write chemical equations for the above reactions.

Relative atomic masses: \(A_r(\ce{H}) = 1;\quad A_r(\ce{C}) = 12;\quad A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{K}) = 39.\)

Official English text of the problem.

Ein Gemisch zweier fester Elemente mit einer Masse von 1.52 g wurde mit einem Überschuss an Salzsäure behandelt. Dabei wurden 0.896 dm³ eines Gases freigesetzt, und es blieben 0.56 g eines Rückstands zurück, der sich auch im Säureüberschuss nicht löste.

In einem weiteren Versuch ließ man 1.52 g desselben Gemisches mit einem Überschuss einer 10 %igen Natriumhydroxidlösung reagieren. Dabei entwickelten sich ebenfalls 0.896 dm³ eines Gases, jedoch blieben 0.96 g eines ungelösten Rückstands zurück.

Im dritten Versuch wurden 1.52 g des ursprünglichen Gemisches unter Luftabschluss auf eine hohe Temperatur erhitzt. Auf diese Weise entstand eine Verbindung, die sich vollständig in Salzsäure löste, wobei 0.448 dm³ eines unbekannten Gases freigesetzt wurden. Das gesamte erhaltene Gas wurde in ein geschlossenes, mit Sauerstoff gefülltes Gefäß mit einem Volumen von einem Liter eingeleitet. Nach der Reaktion des unbekannten Gases mit Sauerstoff sank der Druck im Gefäß auf ungefähr ein Zehntel (\(T = const\)).

Aufgabe:

1.1 Stellen Sie die Reaktionsgleichungen für die oben beschriebenen Reaktionen auf und weisen Sie ihre Richtigkeit durch Berechnungen nach.

Berücksichtigen Sie bei der Lösung der Aufgabe, dass die Gasvolumina unter Normbedingungen (STP) gemessen wurden, und runden Sie die relativen Atommassen auf ganze Zahlen auf.

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Ein Gemisch aus metallischem Eisen und frisch hergestelltem Eisen(II)-oxid und Eisen(III)-oxid wurde in einem geschlossenen Gefäß unter Wasserstoffatmosphäre erhitzt. Bei der Umsetzung von 4.72 g des Gemisches entstehen 3.92 g Eisen und 0.90 g Wasser.

Als die gleiche Menge des Gemisches mit einem Überschuss an Kupfer(II)-sulfatlösung umgesetzt wurde, erhielt man 4.96 g eines festen Gemisches.

Aufgaben:

2.1 Berechnen Sie die Menge an 7.3 %iger Salzsäure (\(\rho = 1.03\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)), die zur vollständigen Auflösung von 4.72 g des Ausgangsgemisches benötigt wird.

2.2 Welches Gasvolumen wird unter Standardbedingungen (STP) freigesetzt?

Relative Atommassen:

\(A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{S}) = 32;\quad A_r(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_r(\ce{Fe}) = 56;\quad A_r(\ce{Cu}) = 64\)

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Ein Volumen von \(200\ \mathrm{cm^3}\) einer 2-normalen Natriumchloridlösung (\(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) wurde unter ständigem Rühren in einer Elektrolysezelle mit Kupferelektroden elektrolysiert. Die Elektrolyse wurde beendet, als an der Kathode \(22.4\ \mathrm{dm^3}\) eines Gases (unter Standardbedingungen, STP) freigesetzt worden waren.

Aufgabe:

3.1 Berechnen Sie den Massenanteil von \(\ce{NaCl}\) in der Lösung nach der Elektrolyse in Prozent.

Relative Atommassen:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cu}) = 64.\)

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

50 g einer 4%igen Natriumhydroxidlösung und 50 g einer 1.825%igen Salzsäure wurden bei einer Temperatur von 20 °C in einem wärmeisolierten Gefäß gemischt. Die Temperatur der so erhaltenen Lösung stieg auf 23.4 °C. Anschließend wurden dieser Lösung 70 g einer 3.5%igen Schwefelsäure mit einer Temperatur von 20 °C zugesetzt.

Aufgaben:

4.1 Berechnen Sie die Endtemperatur der entstandenen Lösung.

4.2 Bestimmen Sie die Masse des Trockenrückstands, der nach dem Eindampfen der Lösung verbleibt.

Verwenden Sie bei der Berechnung der ersten Aufgabe für die spezifische Wärmekapazität den Wert \(c = 4.19\ \mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}\).

Relative Atommassen:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{S}) = 32;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5.\)

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Bei der Reaktion von Brom mit einem unbekannten Kohlenwasserstoff wurde nur ein Produkt erhalten. Seine Dichte war 5,207-mal so groß wie die der Luft.

Aufgabe:

5.1 Bestimmen Sie die Strukturformel des unbekannten Kohlenwasserstoffs.

Relative Atommassen: \(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{C}) = 12;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Br}) = 80.\)

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Die organische Verbindung A besteht zu 41.38 % aus Kohlenstoff, zu 3.45 % aus Wasserstoff und im Übrigen aus Sauerstoff. Beim Erhitzen mit Ethanol in Gegenwart einer Säure liefert die Verbindung A eine neue Substanz B, die 55.81 % Kohlenstoff, 6.97 % Wasserstoff und Sauerstoff enthält.

Die Ausgangsverbindung A liefert bei der Reaktion mit Bromwasserstoff das Produkt C, das beim Kochen in Wasser die Substanz D ergibt, die 35.82 % Kohlenstoff, 4.48 % Wasserstoff und Sauerstoff enthält. Zur Umsetzung von 2.68 g der Substanz D wurden 20 \(\mathrm{cm^3}\) einer 2 N Kaliumhydroxidlösung benötigt.

Aufgaben:

6.1 Bestimmen Sie die Strukturformeln aller oben genannten Substanzen A, B, C und D.

Nutzen Sie die Beobachtung, dass die Verbindung A beim Erhitzen Wasser abspaltet.

6.2 Stellen Sie die chemischen Gleichungen für die oben genannten Reaktionen auf.

Relative Atommassen: \(A_r(\ce{H}) = 1;\quad A_r(\ce{C}) = 12;\quad A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{K}) = 39.\)

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Kütlesi 1.52 g olan iki katı elementten oluşan bir karışım, aşırı miktarda hidroklorik asitle muamele edildi. Bu işlem sırasında 0.896 dm³ hacminde bir gaz açığa çıktı ve asidin fazlasında çözünmeyen 0.56 g kalıntı kaldı.

Başka bir deneyde, aynı karışımın 1.52 g'ı aşırı miktarda % 10'luk sodyum hidroksit çözeltisiyle tepkimeye sokuldu. Bu durumda da 0.896 dm³ hacminde bir gaz açığa çıktı, ancak 0.96 g çözünmemiş kalıntı kaldı.

Üçüncü deneyde, başlangıçtaki karışımın 1.52 g'ı hava ile temas etmeyecek şekilde yüksek sıcaklığa kadar ısıtıldı. Bu yolla, hidroklorik asitte tamamen çözünen bir bileşik oluştu ve 0.448 dm³ hacminde bilinmeyen bir gaz açığa çıktı. Elde edilen gazın tamamı, oksijenle doldurulmuş bir litrelik kapalı bir kaba aktarıldı. Bilinmeyen gazın oksijenle tepkimesinden sonra kaptaki basınç yaklaşık on kat azaldı (\(T = const\)).

Soru:

1.1 Yukarıdaki tepkimelerin kimyasal denklemlerini yazınız ve hesaplamalarla doğruluklarını kanıtlayınız.

Soruyu çözerken gaz hacimlerinin standart sıcaklık ve basınç koşullarında (STP) ölçüldüğünü kabul ediniz ve bağıl atom kütlelerini tam sayılara yuvarlayınız.

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

Metalik demir ile yeni hazırlanmış demir(II) ve demir(III) oksitlerinden oluşan bir karışım, kapalı bir kapta hidrojen atmosferinde ısıtılmıştır. Karışımın 4.72 g'ı tepkimeye girdiğinde 3.92 g demir ve 0.90 g su oluşmaktadır.

Aynı miktarda karışım, fazlasıyla alınan bakır(II) sülfat çözeltisiyle tepkimeye sokulduğunda 4.96 g katı karışım elde edilmiştir.

Sorular:

2.1 Başlangıçtaki karışımın 4.72 g'ının tamamen çözünmesi için gereken % 7.3'lük hidroklorik asit (\(\rho = 1.03\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) miktarını hesaplayınız.

2.2 Standart sıcaklık ve basınçta (STP) açığa çıkan gazın hacmi nedir?

Bağıl atom kütleleri:

\(A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{S}) = 32;\quad A_r(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_r(\ce{Fe}) = 56;\quad A_r(\ce{Cu}) = 64\)

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

2 normal sodyum klorür çözeltisinin (\(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) \(200\ \mathrm{cm^3}\) hacmindeki bir örneği, bakır elektrotlar içeren bir elektroliz hücresinde sürekli karıştırılarak elektroliz edildi. Katotta (standart sıcaklık ve basınçta, STP) \(22.4\ \mathrm{dm^3}\) gaz açığa çıktığında elektroliz durduruldu.

Soru:

3.1 Elektrolizden sonra çözeltideki \(\ce{NaCl}\)'nin kütlece yüzdesini hesaplayınız.

Bağıl atom kütleleri:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cu}) = 64.\)

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

20 °C sıcaklıkta, % 4'lük sodyum hidroksit çözeltisinden 50 g ile % 1.825'lik hidroklorik asit çözeltisinden 50 g, ısı yalıtımlı bir kapta karıştırıldı. Bu şekilde elde edilen çözeltinin sıcaklığı 23.4 °C'ye yükseldi. Ardından bu çözeltiye, 20 °C sıcaklıktaki % 3.5'lik sülfürik asit çözeltisinden 70 g eklendi.

Sorular:

4.1 Elde edilen çözeltinin son sıcaklığını hesaplayınız.

4.2 Çözeltinin buharlaştırılmasından sonra kalan kuru kalıntının miktarını belirleyiniz.

İlk sorunun hesaplamasında ısı kapasitesi için \(c = 4.19\ \mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}\) değerini kullanınız.

Bağıl atom kütleleri:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{S}) = 32;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5.\)

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

Bromun bilinmeyen bir hidrokarbonla tepkimesinden yalnızca bir ürün elde edilmiştir. Bu ürünün yoğunluğu, havanın yoğunluğunun 5,207 katıdır.

Soru:

5.1 Bilinmeyen hidrokarbonun yapı formülünü belirleyiniz.

Bağıl atom kütleleri: \(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{C}) = 12;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Br}) = 80.\)

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

Organik A bileşiğinin % 41.38'i karbon, % 3.45'i hidrojen, geri kalanı ise oksijendir. A bileşiği, bir asit varlığında etanolle ısıtıldığında % 55.81 karbon, % 6.97 hidrojen ve oksijen içeren yeni bir B maddesi oluşturur.

Başlangıç bileşiği A, hidrojen bromürle tepkimeye sokulduğunda C ürününü verir; bu ürün suda kaynatıldığında % 35.82 karbon, % 4.48 hidrojen ve oksijen içeren D maddesi oluşur. D maddesinin 2.68 g'ının tepkimeye girmesi için 2 N potasyum hidroksit çözeltisinden 20 \(\mathrm{cm^3}\) gerekmiştir.

Sorular:

6.1 Yukarıda belirtilen A, B, C ve D maddelerinin tümünün yapı formüllerini belirleyiniz.

A bileşiğinin ısıtıldığında su kaybettiği bulgusunu kullanınız.

6.2 Yukarıdaki tepkimelerin kimyasal denklemlerini yazınız.

Bağıl atom kütleleri: \(A_r(\ce{H}) = 1;\quad A_r(\ce{C}) = 12;\quad A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{K}) = 39.\)

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

Una mezcla de dos elementos sólidos de 1.52 g de masa se trató con un exceso de ácido clorhídrico. En este proceso se desprendió un volumen de 0.896 dm³ de un gas y quedaron 0.56 g de un residuo que no se disolvió en el exceso de ácido.

En otro experimento, se hicieron reaccionar 1.52 g de la misma mezcla con un exceso de una disolución de hidróxido de sodio al 10 %. En este caso también se desprendieron 0.896 dm³ de un gas, pero quedaron 0.96 g de un residuo sin disolver.

En el tercer experimento, se calentaron 1.52 g de la mezcla inicial a una temperatura elevada sin acceso de aire. De este modo se formó un compuesto que era totalmente soluble en ácido clorhídrico y se desprendieron 0.448 dm³ de un gas desconocido. Todo el gas obtenido se introdujo en un recipiente cerrado de un litro lleno de oxígeno. Tras la reacción del gas desconocido con el oxígeno, la presión en el recipiente se redujo aproximadamente diez veces (\(T = const\)).

Problema:

1.1 Escriba las ecuaciones químicas de las reacciones anteriores y demuestre su validez mediante cálculos.

Al resolver el problema, considere que los volúmenes de los gases se midieron en condiciones normales de presión y temperatura y redondee las masas atómicas relativas a números enteros.

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

Una mezcla de hierro metálico con óxidos de hierro(II) y de hierro(III) recién preparados se calentó en un recipiente cerrado en una atmósfera de hidrógeno. Al reaccionar, una cantidad de 4.72 g de la mezcla produce 3.92 g de hierro y 0.90 g de agua.

Cuando se hizo reaccionar la misma cantidad de la mezcla con un exceso de una disolución de sulfato de cobre(II), se obtuvieron 4.96 g de una mezcla sólida.

Cuestiones:

2.1 Calcule la cantidad de ácido clorhídrico al 7.3 % (\(\rho = 1.03\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) necesaria para la disolución completa de 4.72 g de la mezcla inicial.

2.2 ¿Qué volumen de gas se desprende en condiciones normales de presión y temperatura?

Masas atómicas relativas:

\(A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{S}) = 32;\quad A_r(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_r(\ce{Fe}) = 56;\quad A_r(\ce{Cu}) = 64\)

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

Un volumen de \(200\ \mathrm{cm^3}\) de una disolución de cloruro de sodio 2 normal (\(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) se sometió a electrólisis con agitación constante en una celda electrolítica con electrodos de cobre. La electrólisis se detuvo cuando se habían desprendido \(22.4\ \mathrm{dm^3}\) (en condiciones normales de temperatura y presión) de un gas en el cátodo.

Problema:

3.1 Calcule el porcentaje en masa de \(\ce{NaCl}\) en la disolución después de la electrólisis.

Masas atómicas relativas:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cu}) = 64.\)

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

Se mezclaron 50 g de una disolución de hidróxido de sodio al 4 % y 50 g de una disolución de ácido clorhídrico al 1.825 % en un recipiente térmicamente aislado a una temperatura de 20 °C. La temperatura de la disolución así obtenida aumentó hasta 23.4 °C. A continuación, se añadieron a esta disolución 70 g de una disolución de ácido sulfúrico al 3.5 % a una temperatura de 20 °C.

Problemas:

4.1 Calcule la temperatura final de la disolución resultante.

4.2 Determine la cantidad de residuo seco que queda tras la evaporación de la disolución.

Para resolver el primer problema, utilice el valor de la capacidad calorífica específica \(c = 4.19\ \mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}\).

Masas atómicas relativas:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{S}) = 32;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5.\)

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

En la reacción del bromo con un hidrocarburo desconocido se obtuvo un único producto. Su densidad era 5,207 veces la del aire.

Problema:

5.1 Determine la fórmula estructural del hidrocarburo desconocido.

Masas atómicas relativas: \(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{C}) = 12;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Br}) = 80.\)

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

El compuesto orgánico A contiene un 41.38 % de carbono, un 3.45 % de hidrógeno y el resto es oxígeno. Al calentar el compuesto A con etanol en presencia de un ácido, se obtiene una nueva sustancia B que contiene un 55.81 % de carbono, un 6.97 % de hidrógeno y oxígeno.

El compuesto inicial A, al reaccionar con bromuro de hidrógeno, da el producto C, que al hervir en agua produce la sustancia D, que contiene un 35.82 % de carbono, un 4.48 % de hidrógeno y oxígeno. Una cantidad de 2.68 g de la sustancia D requirió para su reacción 20 \(\mathrm{cm^3}\) de una disolución 2 N de hidróxido de potasio.

Cuestiones:

6.1 Determine las fórmulas estructurales de todas las sustancias mencionadas anteriormente, A, B, C y D.

Utilice el hecho de que el compuesto A desprende agua al calentarse.

6.2 Escriba las ecuaciones químicas de las reacciones anteriores.

Masas atómicas relativas: \(A_r(\ce{H}) = 1;\quad A_r(\ce{C}) = 12;\quad A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{K}) = 39.\)

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

用过量盐酸处理质量为 1.52 g 的两种固体单质的混合物。在此过程中放出 0.896 dm³ 气体，并剩余 0.56 g 不溶于过量盐酸的残渣。

在另一实验中，使 1.52 g 相同的混合物与过量的 10 % 氢氧化钠溶液反应。此时也放出 0.896 dm³ 气体，但剩余 0.96 g 未溶解的残渣。

在第三个实验中，将 1.52 g 原混合物在隔绝空气的条件下加热至高温。这样生成了一种化合物，它能完全溶于盐酸，并放出 0.448 dm³ 未知气体。将所得气体全部通入一个充满氧气的容积为一升的密闭容器中。未知气体与氧气反应后，容器内的压强降至原来的约十分之一（\(T = const\)）。

问题：

1.1 写出上述反应的化学方程式，并通过计算证明其正确性。

解题时，认为气体体积均在标准状况（STP）下测得，并将相对原子质量取整。

题目译自官方英文原文。

将金属铁与新制备的氧化亚铁和氧化铁的混合物置于密闭容器中，在氢气气氛下加热。4.72 g 该混合物反应后生成 3.92 g 铁和 0.90 g 水。

取相同质量的该混合物与过量硫酸铜溶液反应，得到 4.96 g 固体混合物。

问题：

2.1 计算使 4.72 g 原始混合物完全溶解所需的 7.3 % 盐酸（\(\rho = 1.03\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)）的用量。

2.2 在标准状况（STP）下，放出的气体体积是多少？

相对原子质量：

\(A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{S}) = 32;\quad A_r(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_r(\ce{Fe}) = 56;\quad A_r(\ce{Cu}) = 64\)

题目译自官方英文原文。

在装有铜电极的电解池中，在持续搅拌下电解体积为 \(200\ \mathrm{cm^3}\) 的 2 当量浓度氯化钠溶液（\(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)）。当阴极析出 \(22.4\ \mathrm{dm^3}\)（标准状况下）的气体时，停止电解。

问题：

3.1 计算电解后溶液中 \(\ce{NaCl}\) 的质量百分数。

相对原子质量：

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cu}) = 64.\)

题目译自官方英文原文。

在绝热容器中，将温度均为 20 °C 的 50 g 4 % 氢氧化钠溶液与 50 g 1.825 % 盐酸混合。所得溶液的温度升至 23.4 °C。随后，向上述溶液中加入 70 g 温度为 20 °C 的 3.5 % 硫酸溶液。

问题：

4.1 计算所得溶液的最终温度。

4.2 确定将溶液蒸发后留下的干燥残渣的质量。

计算第一问时，采用比热容值 \(c = 4.19\ \mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}\)。

相对原子质量：

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{S}) = 32;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5.\)

题目译自官方英文原文。

溴与一种未知烃反应，仅得到一种产物。该产物的密度是空气密度的 5,207 倍。

问题：

5.1 确定该未知烃的结构式。

相对原子质量：\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{C}) = 12;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Br}) = 80.\)

题目译自官方英文原文。

有机化合物 A 含碳 41.38 %、氢 3.45 %，其余为氧。化合物 A 在酸存在下与乙醇共热，生成一种新物质 B，其中含碳 55.81 %、氢 6.97 %，其余为氧。

起始化合物 A 与溴化氢反应生成产物 C，将 C 在水中煮沸，得到物质 D，其中含碳 35.82 %、氢 4.48 %，其余为氧。2.68 g 物质 D 需要与 20 \(\mathrm{cm^3}\) 的 2 N 氢氧化钾溶液反应。

问题：

6.1 确定上述所有物质 A、B、C 和 D 的结构式。

利用化合物 A 受热时会脱去水这一事实。

6.2 写出上述反应的化学方程式。

相对原子质量：\(A_r(\ce{H}) = 1;\quad A_r(\ce{C}) = 12;\quad A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{K}) = 39.\)

题目译自官方英文原文。

Смесь двух твёрдых простых веществ массой 1.52 г обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 0.896 дм³ газа и осталось 0.56 г остатка, не растворившегося в избытке кислоты.

В другом опыте 1.52 г той же смеси подвергли взаимодействию с избытком 10 %-ного раствора гидроксида натрия. В этом случае также выделилось 0.896 дм³ газа, но осталось 0.96 г нерастворившегося остатка.

В третьем опыте 1.52 г исходной смеси нагрели до высокой температуры без доступа воздуха. Таким образом было получено соединение, которое полностью растворилось в соляной кислоте с выделением 0.448 дм³ неизвестного газа. Весь полученный газ ввели в закрытый сосуд объёмом один литр, заполненный кислородом. После реакции неизвестного газа с кислородом давление в сосуде уменьшилось приблизительно в десять раз (\(T = const\)).

Задание:

1.1 Напишите уравнения указанных химических реакций и подтвердите их правильность расчётами.

При решении задачи считайте, что объёмы газов измерены при нормальных условиях, и округляйте относительные атомные массы до целых чисел.

Условие переведено с официального английского текста.

Смесь металлического железа со свежеприготовленными оксидами железа(II) и железа(III) нагревали в закрытом сосуде в атмосфере водорода. В результате реакции 4.72 г смеси образуется 3.92 г железа и 0.90 г воды.

При взаимодействии такого же количества смеси с избытком раствора сульфата меди(II) получили 4.96 г смеси твёрдых веществ.

Задания:

2.1 Рассчитайте количество 7.3 %-ной соляной кислоты (\(\rho = 1.03\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)), необходимое для полного растворения 4.72 г исходной смеси.

2.2 Какой объём газа выделяется при нормальных условиях?

Относительные атомные массы:

\(A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{S}) = 32;\quad A_r(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_r(\ce{Fe}) = 56;\quad A_r(\ce{Cu}) = 64\)

Условие переведено с официального английского текста.

Объём \(200\ \mathrm{cm^3}\) 2-нормального раствора хлорида натрия (\(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) подвергали электролизу при постоянном перемешивании в электролитической ячейке с медными электродами. Электролиз прекратили, когда на катоде выделилось \(22.4\ \mathrm{dm^3}\) газа (при нормальных условиях).

Задание:

3.1 Рассчитайте массовую долю \(\ce{NaCl}\) в растворе после электролиза в процентах.

Относительные атомные массы:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cu}) = 64.\)

Условие переведено с официального английского текста.

В теплоизолированном сосуде смешали 50 г 4 %-ного раствора гидроксида натрия и 50 г 1.825 %-ного раствора соляной кислоты при температуре 20 °C. Температура полученного раствора повысилась до 23.4 °C. Затем к этому раствору добавили 70 г 3.5 %-ного раствора серной кислоты при температуре 20 °C.

Задания:

4.1 Рассчитайте конечную температуру полученного раствора.

4.2 Определите массу сухого остатка после выпаривания раствора.

При выполнении первого задания используйте значение удельной теплоёмкости \(c = 4.19\ \mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}\).

Относительные атомные массы:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{S}) = 32;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5.\)

Условие переведено с официального английского текста.

При взаимодействии брома с неизвестным углеводородом был получен только один продукт. Его плотность была в 5,207 раза больше плотности воздуха.

Задание:

5.1 Определите структурную формулу неизвестного углеводорода.

Относительные атомные массы: \(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{C}) = 12;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Br}) = 80.\)

Условие переведено с официального английского текста.

Органическое соединение A содержит 41.38 % углерода, 3.45 % водорода, остальное — кислород. При нагревании соединения A с этанолом в присутствии кислоты образуется новое вещество B, которое содержит 55.81 % углерода, 6.97 % водорода и кислород.

Исходное соединение A при взаимодействии с бромоводородом образует продукт C, который при кипячении в воде превращается в вещество D, содержащее 35.82 % углерода, 4.48 % водорода и кислород. Для реакции с 2.68 г вещества D потребовалось 20 \(\mathrm{cm^3}\) 2 н. раствора гидроксида калия.

Задания:

6.1 Определите структурные формулы всех вышеупомянутых веществ A, B, C и D.

Используйте тот факт, что соединение A при нагревании отщепляет воду.

6.2 Напишите химические уравнения указанных выше реакций.

Относительные атомные массы: \(A_r(\ce{H}) = 1;\quad A_r(\ce{C}) = 12;\quad A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{K}) = 39.\)

Условие переведено с официального английского текста.

عولج خليط من عنصرين صلبين كتلته 1.52 g بفائض من حمض الهيدروكلوريك. وانطلق خلال هذه العملية غاز حجمه 0.896 dm³، وبقيت مادة متبقية كتلتها 0.56 g لم تذب في فائض الحمض.

في تجربة أخرى، تُركت كتلة مقدارها 1.52 g من الخليط نفسه لتتفاعل مع فائض من محلول هيدروكسيد الصوديوم بتركيز 10 %. وفي هذه الحالة، انطلق أيضًا غاز حجمه 0.896 dm³، لكن بقيت مادة غير ذائبة كتلتها 0.96 g.

في التجربة الثالثة، سُخنت كتلة مقدارها 1.52 g من الخليط الأصلي إلى درجة حرارة مرتفعة بمعزل عن الهواء. وبهذه الطريقة تكوّن مركب ذاب كليًا في حمض الهيدروكلوريك، وانطلق غاز مجهول حجمه 0.448 dm³. أُدخل كل الغاز الناتج في وعاء مغلق سعته لتر واحد ومملوء بالأكسجين. وبعد تفاعل الغاز المجهول مع الأكسجين، انخفض الضغط في الوعاء إلى نحو عُشر قيمته (\(T = const\)).

المطلوب:

1.1 اكتب المعادلات الكيميائية للتفاعلات السابقة وأثبت صحتها بالحسابات.

عند حل المسألة، اعتبر أن أحجام الغازات قِيست في الظروف القياسية لدرجة الحرارة والضغط (STP)، وقرّب الكتل الذرية النسبية إلى أعداد صحيحة.

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

سُخّن خليط من الحديد الفلزي وأكسيد الحديد (II) وأكسيد الحديد (III) المحضّرين حديثًا في وعاء مغلق في جو من الهيدروجين. عند تفاعل كمية مقدارها 4.72 g من الخليط، ينتج 3.92 g من الحديد و0.90 g من الماء.

عندما تُركت الكمية نفسها من الخليط لتتفاعل مع فائض من محلول كبريتات النحاس (II)، تم الحصول على 4.96 g من خليط صلب.

المطلوب:

2.1 احسب كمية حمض الهيدروكلوريك بتركيز 7.3 % (\(\rho = 1.03\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) اللازمة لإذابة 4.72 g من الخليط الابتدائي إذابةً تامة.

2.2 ما حجم الغاز المنطلق عند درجة الحرارة والضغط القياسيين (STP)؟

الكتل الذرية النسبية:

\(A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{S}) = 32;\quad A_r(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_r(\ce{Fe}) = 56;\quad A_r(\ce{Cu}) = 64\)

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

أُجري التحليل الكهربائي لحجم قدره \(200\ \mathrm{cm^3}\) من محلول كلوريد الصوديوم بعيارية 2 (\(\rho = 1.10\ \mathrm{g\,cm^{-3}}\)) مع التحريك المستمر في خلية تحليل كهربائي ذات أقطاب نحاسية. أُوقف التحليل الكهربائي عندما تحرر عند المهبط \(22.4\ \mathrm{dm^3}\) من غاز (عند درجة الحرارة والضغط القياسيين).

المطلوب:

3.1 احسب النسبة المئوية الكتلية لـ \(\ce{NaCl}\) في المحلول بعد التحليل الكهربائي.

الكتل الذرية النسبية:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cu}) = 64.\)

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

مُزج 50 g من محلول هيدروكسيد الصوديوم بتركيز 4 % مع 50 g من محلول حمض الهيدروكلوريك بتركيز 1.825 % في وعاء معزول حراريًا عند درجة حرارة 20 °C. فارتفعت درجة حرارة المحلول الناتج بهذه الطريقة إلى 23.4 °C. ثم أُضيف إلى المحلول السابق 70 g من محلول حمض الكبريتيك بتركيز 3.5 % عند درجة حرارة 20 °C.

المطلوب:

4.1 احسب درجة الحرارة النهائية للمحلول الناتج.

4.2 حدّد كتلة الراسب الجاف المتبقي بعد تبخير المحلول.

عند إجراء الحسابات للمطلب الأول، استخدم قيمة السعة الحرارية \(c = 4.19\ \mathrm{J\,g^{-1}\,K^{-1}}\).

الكتل الذرية النسبية:

\(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{O}) = 16;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Na}) = 23;\quad A_{\mathrm r}(\ce{S}) = 32;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Cl}) = 35.5.\)

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

نتج مركب واحد فقط من تفاعل البروم مع هيدروكربون مجهول. وكانت كثافته تساوي 5,207 أمثال كثافة الهواء.

المطلوب:

5.1 حدِّد الصيغة البنائية للهيدروكربون المجهول.

الكتل الذرية النسبية: \(A_{\mathrm r}(\ce{H}) = 1;\quad A_{\mathrm r}(\ce{C}) = 12;\quad A_{\mathrm r}(\ce{Br}) = 80.\)

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.

يحتوي المركب العضوي A على 41.38 % من الكربون و3.45 % من الهيدروجين، والباقي أكسجين. عند تسخين المركب A مع الإيثانول بوجود حمض، ينتج مادة جديدة B تحتوي على 55.81 % من الكربون و6.97 % من الهيدروجين، وعلى الأكسجين.

عند ترك المركب الابتدائي A ليتفاعل مع بروميد الهيدروجين، ينتج المركب C الذي يعطي عند غليه في الماء مادة D تحتوي على 35.82 % من الكربون و4.48 % من الهيدروجين، وعلى الأكسجين. تطلّب تفاعل كمية مقدارها 2.68 g من المادة D استعمال 20 \(\mathrm{cm^3}\) من محلول هيدروكسيد البوتاسيوم بعيارية 2 N.

المطلوب:

6.1 حدّد الصيغ البنائية لجميع المواد المذكورة أعلاه A وB وC وD.

استعن بالمعلومة التي تفيد بأن المركب A يفقد الماء عند تسخينه.

6.2 اكتب المعادلات الكيميائية للتفاعلات المذكورة أعلاه.

الكتل الذرية النسبية: \(A_r(\ce{H}) = 1;\quad A_r(\ce{C}) = 12;\quad A_r(\ce{O}) = 16;\quad A_r(\ce{K}) = 39.\)

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.