"Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Leninstall
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Сб янв 28, 2017 6:29 pm

"Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Leninstall » Сб янв 28, 2017 6:48 pm

Недавно появилось желание приобрести сложный задачник по химии, чтобы готовиться к ДВИ и просто чтобы в свободное время решать для души)
выбор остановился на книжке со скромным названием "Очень нестандартные задачи по химии" Лисицына и Зейфмана (под ред. Ерёмина)
Что ж, что хотел то и получил, задачи настолько сложны, что <s>хочется плакать</s> их сложность кажется неестественной.
Здесь я хотел бы поинтересоваться мнением местных об этом учебнике и попросить совета в решении задач, примеры которых я приведу ниже.
****
все вещества, приведённые в указанных ниже уравнениях содержат азот. исходные вещества являются многотоннажными промышленными продуктами:
А + Б = В + Г +Д
В + Б = Е.
массовые доли азота в веществах
а, б -- 35%
в -- 66.7%
г -- 17.07%
д -- 82.35%
е -- 45.9%
найти в-ва и написать уравнение реакции целевого синтеза продукта Е с нитритом натрия.
( максимум, что я смог сделать, это предположить, что первая реакция является овр ( а это не так), что Е содержит серебро или кобальт ( аналогично) и подбором выявить несколько веществ ( но легче от этого не стало).

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 11072
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Гесс » Сб янв 28, 2017 7:27 pm

Д явно аммиак
В цианамид или диазометан
А или Б - нитрат аммония
Е наверняка мочевина или NH4CNO

Это из содержания азота.
Дальше надо рисовать реакции.

Откуда там могут появиться переходные металлы мне не ясно.

Leninstall
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Сб янв 28, 2017 6:29 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Leninstall » Сб янв 28, 2017 7:44 pm

Гесс писал(а):
Сб янв 28, 2017 7:27 pm
Д явно аммиак
В цианамид или диазометан
А или Б - нитрат аммония
Е наверняка мочевина
ну. почти.

д, б, в и у меня совпали.
а вот е далеко не мочевина и не гремучка.
***
насчёт металлов:
только серебро и кобальт образуют малорастворимое вещество с нитритом, я от этого и отталкивался.
Последний раз редактировалось Leninstall Сб янв 28, 2017 7:51 pm, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Сб янв 28, 2017 7:50 pm

35% азота в названном нитрате аммония, второе вещество из первой реакции - цианамид кальция. Другого крупнотоннажного с таким же содержанием азота не подбирается :)
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Leninstall
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Сб янв 28, 2017 6:29 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Leninstall » Сб янв 28, 2017 7:53 pm

amik писал(а):
Сб янв 28, 2017 7:50 pm
35% азота в названном нитрате аммония, второе вещество из первой реакции - цианамид кальция. Другого крупнотоннажного с таким же содержанием азота не подбирается :)
это, типа, на эрудицию задачка была ?)
если не знаешь, что там где в каких масштабах производят, то и не ответишь ?

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 11072
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Гесс » Сб янв 28, 2017 9:14 pm

Это сколько же атомов азота надо добавить к атому серебра чтобы получить 46% азота?

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 11072
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Гесс » Сб янв 28, 2017 9:51 pm

Давайте на минуту забудем о втором исходнике. В продуктах аммиак и чтото H2CN2. Учитывая нестабильность диазосоединений и отсутствие гделибо в схеме азота - В - таки цианамид, как минимум пока. Это не похоже на продукты овр с нитратом аммония. Из этого предположим что выделившийся аммиак - это из аммония. А еще очевидно что во втором исходнике пристствует углерод.
Подождите, скажете вы, но куда же девается кислород? Который был в нитрате! Раз его нет в В и Д значит он в Г. Более того раз мы предположили что овр нет, то он там по прежнему в нитрате. В чем то таком Х(NO3)y. Если предположить что Х это металл то зная 17.07 его можно попробовать найти. Это бы сильно упростило нам поиск второго неизвестного исходника. Впрочем пока повременим.

Молярная масса вещества Б во второй реакции 14*n/0.35 то есть чтото из ряда 40, 80, 120, 160, 200 и т.д.
Молярная масса В - 42
молярная масса вещества Е - 14*m/0.459 то есть чтото из ряда 30.5 (не рассматриваем), 61, 91.5 (далее половинчатые не будут даже рассматриваться), 122 и т.д.
Здесь привлекает внимание что 80+42=122 то есть при молярке Б 80 он реагирует с В 1 к 1, либо при молярке 160 - 1 к 2, и т.д.

Остановимся вначале на простейшем варианте. Итак, у нас есть Б, вида N2ABC (масса 80), В вида СH2N2 и E вида N4CH2ABC (масса 122) итого ABC всего 52 что не так и много.

У нас по прежнему остается два варианта, что такое Б - известный нам нитрат аммония или чтото мутное с углеродом.
Допустим это чтото мутное, тогда мы оказываемся заперты в очень узких рамках, ибо из ABC приходится вычесть еще 12 на углерод и мы остаемся с молярной массой 40. Слепить чтото из легких элементов на эту молекулярку наврняка можно, но не будем забывать что в первой реакции оно еще должно нам как то дать нитрат в реакции с нитратом аммония. А из металлов попадает только кальций. Находка вроде бы неплохая, CaCN2 вроде как даже осмысленное соединение, но вот ничего осмысленного из него и цианамида не рисуется. (Я уперто избегаю смотреть в сторону цианамида кальция).

Тогда дорустим что Б это таки нитрат аммония. Если мы будем гуглить реакции нитрата аммония с цианамидом или диазометаном мы ничего не найдем. Но задачник же не под гугл планировался. Поэтому мы порисуем. Нам надо из нитрата аммония и цианамида слепить одну молекулу. Причем рвать надо по минимуму, а то должны быть какие то странные продукты. Скажем очень бы не хотелось рвать нитрогруппу. Ибо потом что не присоединяй - все фигня получается. Но если нитрогруппу не трогать то у нас же почти ничего и не остается... Присоединение аммония к цианамиду. Куда бы его прилепить. Диазосоль не хочется. А если к углероду то получается... Гм... Чтото подозрительно похожее на гуанидин получается. E - нитрат гуанидина? Выглядит симпатично. Но как же так, мы же гуглили что из цианамида и нитрата натрия ничего не получается, а тут такой "обычный" продукт? А давайте узнаем как делается нитрат гуанидина!
guanidine nitrate is produced industrially by the reaction of dicyandiamide (or calcium salt) and ammonium nitrate.
О, аммониум нитрат это звучит хорошо! А что такое дициандиамид? :wink:

Более того, в свете упоминания о кальциевой соли и скажем вот такого патента - вообще удивительно что E не получается уже в первой реакции.
Так, кат у нас не работает похоже, уберу ка я ссылку напрочь, а то мало ли у нас практических любителей посмешивать Б и E. Я правда новости не смотрю, но попасть в них можно будет...

Leninstall
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Сб янв 28, 2017 6:29 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Leninstall » Вс янв 29, 2017 12:34 am

Спасибо огромное !!!
Благодаря вам у меня появилась надежда прорешать этот задачник хотя бы к концу магистратуры. (пока 10/500, где-то :shuffle: )
отдельное "спасибо" за подробное решение с рассуждением (и не лень же писать всё это было ?!), ибо мне этого и не доставало ( решебников к задачнику нет, да и в помощи с ним, как правило, отказывают).
p.s. как легко, оказывается выведать рецепт взрывчатки)

Leninstall
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Сб янв 28, 2017 6:29 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Leninstall » Вс янв 29, 2017 4:13 am

так, у меня ещё вопрос.
если у меня ещё вопросы появятся, то лучше сюда писать, чтобы форум не загромождать, или всё-таки отдельную тему создавать ?

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Вс янв 29, 2017 10:14 pm

Пишите здесь, раз уж тема так названа :)
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Вс фев 04, 2018 10:55 am

Здравствуйте!
У меня тоже возникло затруднение с решением одной задачи из этого задачника. Вот условие:
Фторид неизвестного металла обработали парами воды при температуре около 400С. Образовавшуюся газовую смесь пропустили при той же температуре через трубку над медным порошком. Известно, что если взять 6,00 г фторида, то после реакции останется 4,16 г чёрного остатка, а привес трубки составит 1,31 г. Найдите фторид.
Изначально я заметил, что отношение хим. количества продукта, содержащего металл (скорее всего, это чёрный осадок), и фторида равно 1:1, в связи с чем составил отношение масс и соответствующих молярных масс для фторида и продукта. Я предполагал, что это может быть и металл, и оксид металла, и оксид с необычным составом (типа М3О4), но ни один из вариантов не привёл меня к правильному ответу. Состав газовой смеси я тоже не смог до конца определить - у меня были предположения насчёт фторида кислорода, кислорода и фтороводорода. Пробовал я и решать через массу привеса трубки с учётом того, что в данных условиях присоединяется кислород, однако его химическое количество мне ничего не дало.
Пожалуйста, помогите с решением этой задачи! Заранее спасибо!

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Вс фев 04, 2018 12:45 pm

При допущении, что при обработке фторида образуется оксид металла чёрного цвета, то выбор совсем не велик.
Методом подбора для потери массы фторида довольно легко, но неспортивно :)
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Вс фев 04, 2018 2:27 pm

amik писал(а):
Вс фев 04, 2018 12:45 pm
Методом подбора для потери массы фторида довольно легко, но неспортивно :)
Подбор с оксидами мне ничего хорошего не дал. Разве что при формуле Ме3О4 молярная масса получается 59,3, что близко к кобальту, но не настолько, как можно было бы ожидать. Самое интересное, что там и в ответе кобальт.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Вс фев 04, 2018 5:23 pm

Составители задачника привели в условии округлённую цифру, причём не в ту сторону. Должно быть 4,154 грамма чёрного остатка или, следуя правилам округления, 4,15 грамма. Тогда атомная масса элемента получается 58,68, как у никеля, но близко к кобальту.
Казалось бы, какая мелочь, разница всего 0,01 грамма, а такие последствия :)

Гораздо хуже с привесом трубки с медью. Если авторы считают, что увеличение массы происходит за счёт итогового перехода меди в оксид (а иначе вообще ни в какие ворота), то там масса относительно ещё сильнее отличается от теоретической. Должно быть 1,38 г вместо указанной 1,31.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Вс фев 04, 2018 5:38 pm

amik писал(а):
Вс фев 04, 2018 5:23 pm
Гораздо хуже с привесом трубки с медью. Если авторы считают, что увеличение массы происходит за счёт итогового перехода меди в оксид (а иначе вообще ни в какие ворота), то там масса относительно ещё сильнее отличается от теоретической. Должно быть 1,38 г вместо указанной 1,31.
Да, согласен с Вами. У меня такое же число вышло. Так что, скорее всего, в этой задаче действительно ошибки с числами.
В любом случае, большое спасибо за помощь!

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Вс фев 04, 2018 7:04 pm

Из-за таких ошибок вероятно не удастся решить в общем виде, например, составлением системы уравнений.
В предисловии к задачнику на стр.7 есть контактная информация одного из авторов, где он предлагает в случае "замечания, предложения или вопросы по задачам" обращаться к нему. Попробуйте, можно даже с ссылкой на эту тему.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Вс фев 04, 2018 9:06 pm

amik писал(а):
Вс фев 04, 2018 7:04 pm
Из-за таких ошибок вероятно не удастся решить в общем виде, например, составлением системы уравнений.
В предисловии к задачнику на стр.7 есть контактная информация одного из авторов, где он предлагает в случае "замечания, предложения или вопросы по задачам" обращаться к нему. Попробуйте, можно даже с ссылкой на эту тему.
Спасибо за совет. Может быть, и действительно напишу.

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Вс апр 01, 2018 7:48 pm

Здравствуйте ещё раз. Опять нуждаюсь в помощи относительно одной задачи:
100 г 37,8 %-ной азотной кислоты обработали избытком меди. Выделившуюся смесь оксидов азота (II) и (IV) пропустили через трубку с избытком раскалённой меди. Привес трубки составил 4,2 г. Рассчитайте массовую долю нитрата меди в полученном растворе.
Сначала я решил, что разумно будет найти уравнение протекающей при растворении реакции, для чего по прибавлению массы нашёл хим. количество NO2, приняв, что реагирует с медью только он. Найдя количество HNO3, вычислил отношение хим. количеств, а, соответственно, и коэффициентов HNO3 и NO2 в данной реакции. Далее я составил и решил два уравнения по количеству азота и кислорода, что позволило найти коэффициенты нитрата и NO, в итоге получилось следующее уравнение:
41Cu + 128HNO3 = 41Cu(NO3)2 + 18NO + 28NO2 + 64H2O
Однако, посчитав массовую долю по данному уравнению, я пришёл к неправильному ответу. Проверка версии с образованием нитрата меди (I) также не дала положительного результата.
Очень надеюсь получить какую-либо помощь или указания относительно решения данной задачи. Заранее благодарю.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение amik » Вс апр 01, 2018 9:08 pm

Стоит рассмотреть вариант, когда с медью реагируют оба оксида.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Pavel_2291
Сообщения: 17
Зарегистрирован: Вс фев 04, 2018 10:46 am

Re: "Очень нестандартные задачи по химии" помощь с решением, обмен мнениями

Сообщение Pavel_2291 » Вс апр 01, 2018 9:12 pm

amik писал(а):
Вс апр 01, 2018 9:08 pm
Стоит рассмотреть вариант, когда с медью реагируют оба оксида.
Я рассмотрел и этот вариант, но, как ни странно, и это привело к неверному ответу. Если рассмотреть этот вариант, то получается, что кислота реагирует не полностью, а так как меди берётся избыток, то она обязательно должна реагировать полностью, что делает непонятным способ расчёта. К тому же, насколько я знаю из учебника Третьякова по неорганической химии, NO не является достаточно сильным окислителем для окисления меди.

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google Adsense [Bot] и 4 гостя