Красным цветом приводится решение, а фиолетовым ― объяснение.

Задание 1
При разложении воды электрическим током получили 30 л водорода. Какой объём кислорода образовался при этом?
Дано: V(H₂)=30 л
Найти: V(O₂)-?
Решение
1-й способ
Уравнение реакции: 2H₂O ^элект.→2H₂↑ + O₂↑
Оба вещества, по которым проводим расчёт, — газы, поэтому V(H₂)/2=V(O₂)/1, отсюда
V(O₂)=V(H₂)/2=30 л : 2=15 л
2-й способ
Уравнение реакции:
                          30 л     х л
2H₂O ^элект.→2H₂↑ + O₂↑
                          2 моль   1 моль
Над формулами соединений H₂ и O₂ записываем заданный в условии задачи объём водорода (30 л) и неизвестный объём кислорода (х л), а под формулами соединений ― количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Оба вещества, по которым проводим расчёт, — газы, поэтому их объёмы соотносятся между собой как количества веществ:
30 л / х моль = 2 моль / 1 моль, отсюда
х=V(O₂)=30 л • 1 моль: 2 моль=15 л
Ответ: V(O₂)=15 л

Задание 2
При реакции аммиака с кислородом в присутствии катализатора образуются оксид азота (II) и вода. Рассчитайте, какой объём кислорода необходим для окисления 100 м³ аммиака. Какой объём оксида азота (II) при этом образуется?
Дано: V(NH₃)=100 м³
Найти: V(O₂)-?, V(NO)-?
Решение
1-й способ
Уравнение реакции: 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O
Вещества, по которым проводим расчёт, — газы, поэтому V(NH₃)/4=V(O₂)/5=V(NO)/4, отсюда имеем:
V(O₂)=5•V(NH₃):4=5•100 м³ : 4=125 м³
V(NO)=4•V(NH₃):4=4•100 м³ : 4=100 м³
2-й способ
Уравнение реакции:
100 м³   х м³     у м³
4NH₃  +  5O₂  =  4NO + 6H₂O
4 кмоль 5 кмоль 4 кмоль
Над формулами соединений NH₃, O₂ и NO записываем заданный в условии задачи объём аммиака (100 м³) и неизвестные объёмы кислорода и оксида азота (II) (х м³ и у м³ соответственно), а под формулами соединений ― количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. Оба вещества, по которым проводим расчёт, — газы, поэтому их объёмы соотносятся между собой как количества веществ, поэтому имеем:
100 м³ / х м³ = 4 кмоль / 5 кмоль, отсюда
х=V(O₂)=100 м³ • 5 кмоль : 4 кмоль=125 м³
100 м³ / у м³ = 4 кмоль / 4 кмоль, отсюда
y=V(NO)=100 м³ • 4 моль : 4 моль=100 м³
Ответ: V(O₂)=125 м³, V(NO)=100 м³

Задание 3
Сгорело 6 кг углерода. Рассчитайте массу и объём (при н.у.) образовавшегося углекислого газа.
Дано: m(C)=6 кг
Найти: m(CO₂)-?, V(CO₂)-?
Решение
1-й способ
1. Количество вещества углерода рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(C)=12 кг/кмоль
n(C)=m(C):M(C)=6 кг : 12 кг/кмоль=0,5 кмоль
2. Химическое уравнение: C + O₂ = CO₂
По уравнению реакции n(С)/1=n(CO₂)/1, поэтому
n(CO₂)=n(C)=0,5 кмоль
3. Массу углекислого газа рассчитываем по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
M(CO₂)=44 кг/кмоль
m(CO₂)=n(CO₂)•M(CO₂)=0,5 кмоль • 44 кг/кмоль=22 кг
4. Объём углекислого газа рассчитываем по формуле: V=n•V_m, где V_m― молярный объём.
V(CO₂)=n(CO₂)•V_m=0,5 кмоль • 22,4 м³/кмоль=11,2 м³
2-й способ
Уравнение реакции:
6 кг           х кг
C + O₂ = CO₂
12 кг         44 кг
Над формулами соединений С и CO₂ записываем заданную в условии задачи массу угля (6 кг) и неизвестную массу углекислого газа (х кг), а под формулами соединений ― массу соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении.
M(C)=12 кг/кмоль, масса 1 кмоль=12 кг
M(CO₂)=44 кг/кмоль, масса 1 кмоль=44 кг
Массу углекислого газа рассчитываем с помощью пропорции:
6 кг / 12 кг = х кг / 44 кг, отсюда
х=m(CO₂)=6 кг • 44 кг : 12 кг=22 кг
Объём углекислого газа рассчитываем по формуле: V=n•V_m, где V_m― молярный объём.
V(CO₂)=n(CO₂)•V_m=0,5 кмоль • 22,4 м³/кмоль=11,2 м³
3-й способ
Уравнение реакции:
6 кг           х м³
C + O₂ = CO₂
12 кг         22,4 м³
Над формулами соединений С и CO₂ записываем заданную в условии задачи массу угля (6 кг) и неизвестный объём углекислого газа (х м³), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении.
При н.у. 1 кмоль любого газа занимает объём 22,4 м³.
M(C)=12 кг/кмоль, масса 1 кмоль=12 кг
Объём углекислого газа рассчитываем с помощью пропорции:
6 кг / 12 кг = х м³ / 22,4 м³, отсюда
х=V(CO₂)=6 кг • 22,4 м³ : 12 кг=11,2 м³
Массу углекислого газа рассчитываем по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
M(CO₂)=44 кг/кмоль
m(CO₂)=n(CO₂)•M(CO₂)=0,5 кмоль • 44 кг/кмоль=22 кг
Ответ: m(CO₂)=22 кг, V(CO₂)=11,2 м³

Задание 4
Сколько граммов угля сгорело, если при этом образовалось 67,2 л (н.у.) углекислого газа?
Дано: V(CO₂)=67,2 л
Найти: m(C)-?
Решение
1-й способ
1. Количество вещества углекислого газа рассчитываем по формуле: n=V/V_m, где V_m― молярный объём.
n(CO₂)=V(CO₂):V_m=67,2 л : 22,4 л/моль=3 моль
2. Химическое уравнение: C + O₂ = CO₂
По уравнению реакции n(С)/1=n(CO₂)/1, поэтому
n(C)=n(CO₂)=3 моль
3. Массу угля рассчитываем по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
M(C)=12 г/моль
m(C)=n(C)•M(C)=3 моль • 12 г/моль=36 г
2-й способ
Уравнение реакции:
х г              67,2 л
C + O₂ = CO₂
12 г            22,4 л
Над формулами соединений С и CO₂ записываем неизвестную массу угля (х г) и заданный в условии задачи объём углекислого газа (67,2 л), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л.
M(C)=12 г/моль, масса 1 моль=12 г
Массу угля рассчитываем с помощью пропорции:
х г / 12 г = 67,2 л / 22,4 л, отсюда
х=m(C)=12 г • 67,2 л : 22,4 л=36 г
Ответ: m(C)=36 г

Задание 5
Определите массу оксида кальция и объём оксида углерода (IV) (н.у.), которые образуются при прокаливании 1000 г карбоната кальция.
Дано: m(CaCO₃)=1000 г
Найти: m(CaO)-?, V(CO₂)-?
Решение
1-й способ
1. Количество вещества карбоната кальция рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(CaCO₃)=100 г/моль
n(CaCO₃)=m(CaCO₃):M(CaCO₃)=1000 г : 100 г/моль=10 моль
2. Химическое уравнение: CaCO₃ = CaO + CO₂
По уравнению реакции n(СaCO₃)/1=n(CaO)/1=n(CO₂)/1, поэтому
n(CaO)=n(CO₂)=n(CaCO₃)=10 моль
3. Массу оксида кальция рассчитываем по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
M(CaO)=56 г/моль
m(CaO)=n(CaO)•M(CaO)=10 моль • 56 г/моль=560 г
4. Объём углекислого газа рассчитываем по формуле: V=n•V_m, где V_m― молярный объём.
V(CO₂)=n(CO₂)•V_m=10 моль • 22,4 л/моль=224 л
2-й способ
Уравнение реакции:
1000 г      х г    у л
CaCO₃ = CaO + CO₂
100 г       56 г   22,4 л
Над формулами соединений СaCO₃, CaO и CO₂ записываем заданную в условии задачи массу карбоната кальция (1000 г) и неизвестные массу оксида кальция и объём углекислого газа (х г и у л соответственно), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л.
M(CaCO₃)=100 г/моль, масса 1 моль=100 г
M(CaO)=56 г/моль, масса 1 моль=56 г
Массу оксида кальция рассчитываем с помощью пропорции:
1000 г / 100 г = х г / 56 г, отсюда
х=m(CaO)=1000 г • 56 г : 100 г=560 г
Объём углекислого газа рассчитываем с помощью пропорции:
1000 г / 100 г = у л / 22,4 л, отсюда
х=V(CO₂)=1000 г • 22,4 л : 100 г=224 л
Ответ: m(CaO)=560 г, V(CO₂)=224 л

Задание 6
Определите массу хлора, прореагировавшего с 10 г водорода. Какой объём хлороводорода (н.у.) при этом образовался?
Дано: m(H₂)=10 г
Найти: m(Cl₂)-?, V(HCl)-?
Решение
1-й способ
1. Количество вещества водорода рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(H₂)=2 г/моль
n(H₂)=m(H₂):M(H₂)=10 г : 2 г/моль=5 моль
2. Химическое уравнение: H₂ + Cl₂ = 2HCl
По уравнению реакции n(H₂)/1=n(Cl₂)/1=n(HCl)/2, поэтому
n(Cl₂)=n(H₂)=5 моль
n(HCl)=2•n(H₂)=2•5 моль=10 моль
3. Массу хлора рассчитываем по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
M(Cl₂)=71 г/моль
m(Cl₂)=n(Cl₂)•M(Cl₂)=5 моль • 71 г/моль=355 г
4. Объём хлороводорода рассчитываем по формуле: V=n•V_m, где V_m― молярный объём.
V(HCl)=n(HCl)•V_m=10 моль • 22,4 л/моль=224 л
2-й способ
Уравнение реакции:
10 г    х г    у л
H₂ + Cl₂ = 2HCl
2 г     71 г   44,8 л
Над формулами соединений H₂, Cl₂ и HCl записываем заданную в условии задачи массу водорода (10 г) и неизвестные массу хлора и объём хлороводорода (х г и у л соответственно), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л, а 2 моль будут занимать в 2 раза больший объём, то есть 44,8 л.
M(H₂)=2 г/моль, масса 1 моль=2 г
M(Cl₂)=71 г/моль, масса 1 моль=71 г
Массу хлора рассчитываем с помощью пропорции:
10 г / 2 г = х г / 71 г, отсюда
х=m(Cl₂)=10 г • 71 г : 2 г=355 г
Объём хлороводорода рассчитываем с помощью пропорции:
10 г / 2 г = у л / 44,8 л, отсюда
х=V(HCl)=10 г • 44,8 л : 2 г=224 л
Ответ: m(Cl₂)=355 г, V(HCl)=224 л

Задание 7
Какой объём углекислого газа (н.у.) требуется для получения 10,6 г карбоната натрия?
Дано: m(Na₂CO₃)=10,6 г
Найти: V(CO₂)-?
Решение
1-й способ
1. Количество вещества карбоната натрия рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(Na₂CO₃)=106 г/моль
n(Na₂CO₃)=m(Na₂CO₃):M(Na₂CO₃)=10,6 г : 106 г/моль=0,1 моль
2. Химическое уравнение: 2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O
По уравнению реакции n(CO₂)/1=n(Na₂CO₃)/1, поэтому
n(CO₂)=n(Na₂CO₃)=0,1 моль
3. Объём углекислого газа рассчитываем по формуле: V=n•V_m, где V_m― молярный объём.
V(CO₂)=n(CO₂)•V_m=0,1 моль • 22,4 л/моль=2,24 л
2-й способ
Уравнение реакции:
              у л         10,6 г
2NaOH + CO₂ = Na₂CO₃ + H₂O
              22,4 л      106 г
Над формулами соединений CO₂ и Na₂CO₃ записываем неизвестный объём углекислого газа (х л) и заданную в условии задачи массу карбоната натрия (10,6 г), а под формулами соединений ― объём и массу соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л.
M(Na₂CO₃)=106 г/моль, масса 1 моль=106 г
Объём углекислого газа рассчитываем с помощью пропорции:
у л / 22,4 л = 10,6 г / 106 г, отсюда
х=V(CO₂)=106 г • 22,4 л : 10,6 г=2,24 л
Ответ: V(CO₂)=2,24 л

Задание 8
При взаимодействии натрия с водой образовалось 560 мл (н.у.) водорода. Рассчитайте массу натрия.
Дано: V(H₂)=560 мл
Найти: m(Na)-?
Решение
1-й способ
1. Количество вещества водорода рассчитываем по формуле: n=V/V_m, где V_m― молярный объём.
n(H₂)=V(H₂):V_m=560 мл : 22,4 мл/ммоль = 25 ммоль
2. Химическое уравнение: 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
По уравнению реакции n(Na)/2=n(H₂)/1, поэтому
n(Na)=2•n(H₂)=2•25 ммоль=50 ммоль
3. Массу натрия рассчитываем по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
M(Na)=23 мг/ммоль
m(Na)=n(Na)•M(Na)=50 ммоль • 23 мг/ммоль=1150 мг = 1,15 г
2-й способ
Уравнение реакции:
х мг                              560 мл
2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
46 мг                            22,4 мл
Над формулами соединений Na и H₂ записываем неизвестную массу натрия (х мг) и заданный в условии задачи объём водорода (560 мл), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 ммоль любого газа занимает объём 22,4 мл.
M(Na)=23 мг/ммоль, масса 1 ммоль=23 мг, а масса 2 ммоль=46 мг
Массу натрия рассчитываем с помощью пропорции:
х мг / 46 мг = 560 мл / 22,4 мл, отсюда
х=m(Na)=46 мг • 560 мл : 22,4 мл=1150 мг = 1,15 г
Ответ: m(Na)=1,15 г

Задание 9
Какой объём кислорода (н.у.) образуется при полном разложении 120 г пероксида водорода?
Дано: m(H₂O₂)=120 г
Найти: V(O₂)-?
Решение
1-й способ
1. Количество вещества пероксида водорода рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(H₂O₂)=34 г/моль
n(H₂O₂)=m(H₂O₂):M(H₂O₂)=120 г : 34 г/моль=3,53 моль
2. Химическое уравнение: 2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑  (кат. MnO₂)
По уравнению реакции n(H₂O₂)/2=n(O₂)/1, поэтому
n(O₂)=n(H₂O₂):2=3,53 моль:2=1,765 моль
3. Объём кислорода рассчитываем по формуле: V=n•V_m, где V_m― молярный объём.
V(O₂)=n(O₂)•V_m=1,765 моль • 22,4 л/моль=39,5 л
2-й способ
Уравнение реакции:
120 г                    х л
2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑  (кат. MnO₂)
68 г                     22,4 л
Над формулами соединений H₂O₂ и O₂ записываем заданную в условии задачи массу пероксида водорода (120 г) и неизвестный объём кислорода (х л), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л.
M(H₂O₂)=34 г/моль, масса 1 моль=34 г, а масса 2 моль=68 г
Объём кислорода рассчитываем с помощью пропорции:
120 г / 68 г = х л / 22,4 л, отсюда
х=V(O₂)=120 г • 22,4 л : 68 г=39,5 л
Ответ: V(O₂)=39,5 л

Задание 10
Водород получают действием металлов на кислоты. Определите массы магния и цинка, которые надо взять, чтобы при взаимодействии с соляной кислотой получить 5,6 л водорода (н.у.).
Дано: V(H₂)=5,6 л
Найти: m(Mg)-?, m(Zn)-?
Решение
1-й способ
1. Количество вещества водорода рассчитываем по формуле: n=V/V_m, где V_m― молярный объём.
n(H₂)=V(H₂):V_m=5,6 л : 22,4 л/моль = 0,25 моль
2. Химические уравнения:
Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑    (1)
Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑     (2)
По уравнениях реакции (1) n(Mg)/1=n(H₂)/1 и (2) n(Zn)/1=n(H₂)/1, количества вещества одинаковые, поэтому
n(Mg)=n(Zn)=n(H₂)=0,25 моль
3. Массу металлов рассчитываем по формуле: m=n•M, где M ― молярная масса.
M(Mg)=24 г/моль, M(Zn)=65 г/моль
m(Mg)=n(Mg)•M(Mg)=0,25 моль • 24 г/моль=6 г
m(Zn)=n(Zn)•M(Zn)=0,25 моль • 65 г/моль=16,25 г
2-й способ
Уравнение реакции получения магния:
х г                             5,6 л
Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑
24 г                           22,4 л
Над формулами соединений Mg и H₂ записываем неизвестную массу магния (х г) и заданный в условии задачи объём водорода (5,6 л), а под формулами соединений ― массу и объём соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 мл.
M(Mg)=24 г/моль, масса 1 моль=24 г
Массу магния рассчитываем с помощью пропорции:
х г / 24 г = 5,6 л / 22,4 л, отсюда
х=m(Mg)=24 г • 5,6 л : 22,4 л=6 г
Уравнение реакции получения цинка:
х г                           5,6 л
Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑
65 г                         22,4 л
M(Zn)=65 г/моль, масса 1 моль=65 г
х=m(Zn)=65 г • 5,6 л : 22,4 л=16,25 г
Ответ: m(Mg)=6 г, m(Zn)=16,25 г

Задание 11
Кислород можно получить разными способами. Определите массы бертолетовой соли, пероксида водорода и перманганата калия, необходимые для получения 6,72 л (н. у.) кислорода.
Дано: V(O₂)=6,72 л
Найти: m(KClO₃)-?, m(H₂O₂)-?, m(KMnO₄)-?
Решение
1-й способ
n(O₂)=V(O₂):V_m=6,72 л : 22,4 л/моль = 0,3 моль
2. Химические уравнения:
2KClO₃ = KCl + 3O₂↑    (1)
2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑  (кат. MnO₂)    (2)
2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑    (3)
По уравнению реакции (1) n(KClO₃)/2=n(O₂)/3, поэтому
n(KClO₃)=2•n(O₂):3=2•0,3 моль : 3=0,2 моль
По уравнению реакции (2) n(H₂O₂)/2=n(O₂)/1, поэтому
n(H₂O₂)=2•n(O₂)=2•0,3 моль=0,6 моль
По уравнению реакции (3) n(KMnO₄)/2=n(O₂)/1, поэтому
n(KMnO₄)=2•n(O₂)=2•0,3 моль=0,6 моль
M(KClO₃)=122,5 г/моль, M(H₂O₂)=34 г/моль, M(KMnO₄)=158 г/моль
m(KClO₃)=n(KClO₃)•M(KClO₃)=0,2 моль • 122,5 г/моль=24,5 г
m(H₂O₂)=n(H₂O₂)•M(H₂O₂)=0,6 моль • 34 г/моль=20,4 г
m(KMnO₄)=n(KMnO₄)•M(KMnO₄)=0,6 моль • 158 г/моль=94,8 г
2-й способ
1. Уравнение реакции разложения бертолетовой соли:
х г                      6,72 л
2KClO₃ = KCl + 3O₂↑
245 г                   67,2 л
M(KClO₃)=122,5 г/моль, масса 1 моль=122,5 г, а масса 2 моль=245 г
При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л, а 3 моль будут занимать в 3 раза больший объём, то есть 67,2 л.
х=m(KClO₃)=245 г • 6,72 л : 67,2 л=24,5 г
2. Уравнение реакции разложения пероксида водорода:
х г                      6,72 л
2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑  (кат. MnO₂)
68 г                     22,4 л
M(H₂O₂)=34 г/моль, масса 1 моль=34 г, а масса 2 моль=68 г
При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л.
х=m(H₂O₂)=68 г • 6,72 л : 22,4 л=20,4 г
3. Уравнение реакции разложения перманганата калия:
х г                                    6,72 л
2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
316 г                                 22,4 л
M(KMnO₄)=158 г/моль, масса 1 моль=158 г, а масса 2 моль=316 г
При н.у. 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л.
х=m(KMnO₄)=316 г • 6,72 л : 22,4 л=94,8 г
Ответ: m(KClO₃)=24,5 г, m(H₂O₂)=20,4 г, m(KMnO₄)=94, 8 г

Задание 12
При полном разложении газообразного оксида азота образовалось 20 л азота и 10 л кислорода. Установите формулу оксида.
Оба вещества — газы, поэтому n(N₂):n(O₂)=V(N₂):V(O₂)=20:10=2:1, поэтому формула газообразного оксида N₂O

Задание 13
Имеется смесь CO и O₂ в соотношении 2 : 1. Смесь подожгли. Во сколько раз уменьшится объём газа (при постоянных температуре и давлении) после реакции?
Дано: V(CO):V(O₂)=2:1
Найти: V(CO+O₂):V(CO₂)-?
Решение
Записываем уравнение реакции: 2CO + O₂ = 2CO₂
V(CO+O₂):V(CO₂)=(1+2):2=3:2=1,5
Сумма коэффициентов газообразных реагентов в левой части: 2+1=3, а газообразного продукта реакции в правой части: 2, следовательно, уравнение сопровождается уменьшением суммарного объема газа в 1,5 раза.
Ответ: в 1.5 раза.

Задание 14
Напишите уравнения реакций, в которых два газообразных при обычных условиях вещества реагируют друг с другом в объёмном соотношении:
а) 2 : 1
2CO + O₂ = 2CO₂
б) 2 : 3
2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O
в) 4 : 3
4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O
г) 2 : 5
2C₂H₂ + 5O₂ = 4CO₂ + 2H₂O
д) 1 : 3
N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃