1-2. Не сильно увлекаясь соединениями, выходящими далеко за рамки базовой программы, можно выбрать 10 соединений из следующего списка:

KH – гидрид калия; K₂O – оксид калия; K₂O₂ – пероксид калия; KO₂ – надпероксид калия; KO₃ – озонид калия; K₂S – сульфид калия; KНS – гидросульфид калия; K₂S₂ – дисульфид калия; K₂S_n – полисульфид калия; KОH – гидроксид калия; K₂SО₃ – сульфит калия; KНSО₃ – гидросульфит калия; K₂SО₄ – сульфат калия; KНSО₄ – гидросульфат калия; K₂S₂О₃ – тиосульфат калия; K₂S₂О₅ – дисульфит (пиросульфит) калия; K₂S₂О₇ – дисульфат (пиросульфат) калия; K₂S₃О₁₀ – трисульфат калия; K₂S₂О₈ – пероксодисульфат калия; K₂S₂О₄ – дитионит калия; K₂S₂О₆ – дитионат калия; K₂S₄О₆ – тетратионат калия; K₂S₃О₆ – тритионат калия.

3.  2K + H₂ 2KH; K + O₂ KO₂; 2KO₂ K₂O₂ + O₂­; 2K₂O₂ 2K₂O + O₂­; KO₂ + O₃ ®KO₃ + O₂­; 2K + S  K₂S;

K₂S_(р-р)+ S  K₂S₂; K₂S_(р-р)+ (n-1)S  K₂S_n;  2K + 2Н₂O ®2KOН+ Н₂­;

Реакции получения соединений серы, необходимых далее: K₂S + 2НCl® 2KCl + Н₂S­;

S + O₂ SO₂; 2SO₂ + O₂ 2SO₃; SO₃ + H₂O ®H₂SO₄;

K₂S_{(насыщ. р-р)}+ Н₂S ®2KНS; 2KOH + SO₂ ®K₂SO₃ + H₂O; KOH_(спирт)+ SO₂ ®KHSO₃;

K₂SO_{3(насыщ. р-р)}+ SO₂ ®K₂S₂O₅ или2KHSO_{3(насыщ. р-р)} K₂S₂O₅ + H₂O;

K₂SO_3(р-р)+ SK₂S₂O₃; 2KOH + H₂SO₄ ®K₂SO₄ + 2H₂O; K₂SO₄ + H₂SO₄ ®2KHSO₄; 2KHSO₄ K₂S₂O₇ + H₂O; 2KHSO_{4(насыщ. раствор)} K₂S₂O_8(анод)+ H₂­; K₂S₂O₇ + SO₃ K₂S₃O₁₀; Zn + 2SO₂ ZnS₂O₄; ZnS₂O₄ + 2KOH ®Zn(OH)₂¯+ K₂S₂O₄ или2KHSO_{3(насыщ. раствор)} K₂S₂O_{4(катод)}+ О₂­; MnO₂ + 2SO₂ MnS₂O₆; MnS₂O₆ + 2KOH ®Mn(OH)₂¯+ K₂S₂O₆; 2K₂S₂O_3(р-р)+ I_2(р-р)  ®K₂S₄O₆ + 2KI; 2K₂S₂O₃ + 4H₂O₂ K₂S₃O₆ + K₂SO₄ + 4H₂O.

Один моль любого газа при н.у. занимает объем 22,4 л. Следовательно в сосуде помещается 11,2/22,4 = 0,5 моля газа. Это количество водорода весит 2*0,5 = 1 г, кислорода 32*0,5 = 16 г, воздуха (его средняя молярная масса 29 г/моль) 29*0,5 = 14,5 г.

1. Собственная масса сосуда 1245–1 = 1244 г, масса с кислородом 1244+16 = 1260 г, с воздухом 1244+14,5 = 1258,5 г.
2. Уравнение реакции: 2H₂ + O₂ = 2H₂O. Из стехиометрии реакции следует, что кислород находится в избытке, а водород прореагирует полностью. Воды получится столько же, сколько было водорода, т.е. 0,5 моля. Ее масса 18*0,5 = 9 г, объем при н.у. 9 г : 1 г/мл = 9 мл. Масса сосуда с продуктом и с воздухом 1258,5+9 = 1267,5 г, из которых для точности надо вычесть массу 9 мл вытесненного водой воздуха. Но эта масса составляет всего 29*9*10^-3/22,4 = 0,012 г, поэтому ей можно пренебречь. Масса воды в заполненном ей сосуде 11,2 л * 1000 г/л = 11200 г, а вместе с сосудом 11200+1244 = 12444 г.
3. При действии на кислород электрических разрядов часть кислорода превращается в озон: 3O₂ = 2O₃. До реакции в сосуде содержалось 0,5*6,02*10²³ = 3,01*10²³ молекул, после реакции 0,95*3,01*10²³ = 2,86*10²³ молекул. Дальше есть много вариантов вычисления количества образовавшегося озона, например такой. Общее количество молей газов тоже сократилось на 5 %, т.е. на 0,05*0,5 = 0,025 моля. Составляем пропорцию:

При образовании 2 молей озона кол-во газов сокращается на 1 моль;

При образовании х молей озона кол-во газов сократилось на 0,025 моля.

Отсюда х = 0,025*2 = 0,05 моля.

На образование 0,05 моля озона (его масса 48*0,05 = 2,4 г) было потрачено 0,05*3/2 = 0,075 молей кислорода, которого осталось 0,5–0,075 = 0,425 моля (32*0,425 = 13,6 г). Поскольку в равных объемах газов содержится одинаковое количество молекул, для газов объемные и мольные % совпадают. Количественный состав смеси после реакции: О₃ – 100*0,05/(0,05+0,425) = 10,5 об. % и 100*2,4/16 = 15 масс. %; О₂ - 100*0,425/(0,05+0,425) = 89,5 об. % и 100*13,6/16 = 85 масс. %;

1. Озон – очень сильный окислитель, в водном растворе окисляющий иодид-ионы до йода: 2KI + О₃ + Н₂O = I₂¯ + О₂­ + 2КОН. Один моль озона выделяет 1 моль йода, значит, 0,005 моль – это максимальное количество йода, которое можно получить. Его масса составит m = 0,05·253.8 = 12,69 г.

Уравненияреакций: а) Fe + FeCl₃ FeCl₂; б) FeO + 2HCl ®FeCl₂ + H₂O;

в)   2Fe + 3Cl₂ 2FeCl₃; г) Fe₃O₄ + 8HCl →2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O;

д)   Fe + 2HCl →FeCl₂ + H₂­; е) FeSO₃ + 2HCl →FeCl₂ + H₂O + SO₂­;

ж) 2FeCl_{3(раствор)}+ 2KI_(р-р)→2FeCl₂ + 2KCl + I₂; з) 2FeS + 4Cl₂ 2FeCl₃ + S₂Cl₂­;

и)   Fe₃(PO₄)₂ + 4HCl→2FeCl₂ + Fe(H₂PO₄)₂; к) Fe(ClO₃)_3(р-р)+ 3NaOH_(р-р)→Fe(OH)₃+ NaClO₃;

Названиясоединений:

FeCl₃– хлорид железа(III) или трихлорид железа; FeCl₂– хлорид железа(II);

FeO – оксид железа(II) илиFe(OH)₂ – гидроксид железа(II);Fe₃O₄– оксид железа(II, III);

FeSO₃ – сульфит железа(II); FeS – сульфиджелеза(II); Fe₃(PO₄)₂ – ортофосфатжелеза(II); Fe(H₂PO₄)₂ – дигидрофосфатжелеза(II); Fe(ClO₃)₃ – хлоратжелеза(III);

Fe(OH)₃ – гидроксид железа(III).

1. Na₂CO₃ – карбонат натрия, сода кальцинированная. Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂­.

2. Пусть формула натрона Na₂CO₃*хН₂О. Массовая доля воды в нем 0,63 (63 %). Составим уравнение 18х/(18х+106) = 0,63, решив которое получаем х = 10. Можно посчитать и по-другому. Содержание безводной соды в кристаллогидрате 100-63 = 37 %, что соответствует 106 а.е.м. Тогда 63 % соответствуют у а.е.м., откуда у = 106*63/37 »180. Отсюда х = 10. Таким образом, натрон - Na₂CO₃*10Н₂О – декагидрат карбоната натрия, сода стиральная.

Если 63 % массы натрона отвечают 180 а.е.м. или 10 молекулам воды, то 31,5 % будет соответствовать 180*31,5/63 = 90 а.е.м. или 5 молекулам воды. То есть точный состав гидрата А - Na₂CO₃*5Н₂О.

Для термонатрита с формулой Na₂CO₃*zН₂О содержание натрия 37,1 %, что соответствует 2*23 = 46 а.е.м. Следовательно, молекулярная масса термонатрита (100 %) будет равна 46/0,371 »124, откуда z= 1. Можно посчитать и по уравнению 2*23/(106+18z) = 0,371.Итак, точный состав термонатрита - Na₂CO₃*Н₂О.

3. Молярная масса безводной соды 106 г/моль, натрона – 286 г/моль. В расчете на натрон мировое потребление соды получится 33*286/106 = 89 млн. т. Основные отрасли промышленности, потребляющие соду: стекольная (48 %), химическая (24%), мыловаренная и производства чистящих средств (14%), целлюлозо-бумажная (4 %). На все остальные области применения в сумме расходуется не более 10 % соды.

4. В 300 г насыщенного при 25^оС раствора содержится 29,5*3 = 88,5 г безводной соды. Натрон содержит такой соды 37 %, следовательно, его понадобится 88,5/0,37 = 239,2 г. Соответственно, воды надо будет взять 300-239,2 = 60,8 г.

Пусть х – масса натрона, выделяющегося при охлаждении этого раствора до 0 ^оС. Тогда 0,37 х – масса выделяющейся безводной соды. В растворе останется 88,5-0,37х безводной соды при массе раствора 300-х. Отношение этих величин в насыщенном при 0 ^оС растворе составляет 7/100. Решая уравнение (88,5-0,37х)/(300-х) = 0,07, получаем х = 225 г.

5. Итак, при охлаждении до 0 ^оС 300 г насыщенного при 25 ^оС раствора выделяется 225 г натрона. Следовательно, для получения 100 г натрона потребуется в 225/100 = 2,25 раза меньше раствора, т.е. 300/2,25 = 133,3 г. Масса безводной соды в нем составит 0,295*133,3 = 39,3 г. На 124 г термонатрита приходится 106 г безводной соды, следовательно, термонатрита нам понадобится 39,3*124/106 = 46,0 г. Воды, соответственно, надо будет взять 133,3-46,0 = 87,3 г.

6 Сода питьевая (пищевая) – NaHCO₃– гидрокарбонат натрия. Сода каустическая – NaOH– гидроксид натрия.