Задача 10-1 icon

Задача 10-1



НазваниеЗадача 10-1
Дата конвертации21.10.2012
Размер51.98 Kb.
ТипЗадача
источник
1. /ВОШ по химии/Задания_теория_Химия_9-11.doc
2. /ВОШ по химии/Ответы/Отв. Химия-10.doc
3. /ВОШ по химии/Ответы/Отв. Химия-11.doc
4. /ВОШ по химии/Ответы/Отв. Химия-9.doc
9 класс Задача 9 После прокаливания смеси нитрата меди с медным порошком общая масса уменьшилась на 45,45%. Вся ли медь прореагировала? Рассчитайте состав исходной смеси. Задача 9-2
Задача 10-1
Задача 11-1
Задача 9-1

Министерство образования Республики Башкортостан


Задания муниципального этапа всероссийской олимпиады школьников по химии

2011-12 учебный год

10 класс


Задача 10-1. При определенных условиях некоторый углеводород способен превращаться в другой углеводород в соответствии со схемой:

n1CxH3x-4 = n2 C2x+2 H3x.

Установите формулы углеводородов.

Назовите условия протекания данной реакции.

Назовите фамилию ученого, который впервые провел эту реакцию.

Имеет ли реакция практическое значение.


Решение 10-1.

1 элемент. Число атомов углерода и водорода равно в обеих частях уравнения, что позволяет вычислить величину х1= 2 и х 2=-4/3, второй корень не имеет смысла. 3 балла.

Элемент 2. За условия проведения реакции 1 балл

Элемент 3. Реакция Зелинского. 1 балл

Элемент 4. Реакция показывает генетическую связь между классами углеводородов, в настоящее время имеет теоретическое значение.

1 балла

Итого 6 баллов.


Задача 10-2. Смесь нитратов цинка, серебра и железа (III) общей массы 9,6 г сначала растворили в воде, а затем обработали избытком гидроксида калия. Образовавшийся осадок отфильтровали и высушили, его масса составила 3,39 г. После этого осадок прокалили при температуре 700С, при этом выделилось 448 мл газообразных продуктов (при н.у.). Определите состав исходной смеси в мольных процентах. Найдите массу m1 осадка после прокаливания. Будет ли отличаться масса остатка m2 от m1, если прокалить при 700С исходную смесь нитратов, если – да, то насколько?


Решение 10-2.

При обработке раствора нитратов избытком гидроксида калия будут идти следующие реакции:

Zn(NO3)2 + 2 KOH   Zn(OH)2 + 2 KNO3 (1)

Zn(OH)2 + 2 KOH   K2[Zn(OH)4], (2)

2 AgNO3 + 2 KOH   Ag2O + 2 KNO3 + H2O, (3)

Fe(NO3)3 + 3 KOH   Fe(OH)3 + 3 KNO3. (4)

3 балла

Прокаливание смеси Ag2O и Fe(OH)3 при 700С приводит к разложению обоих соединений:

2 Ag2O   4 Ag + O2 (5)

2 Fe(OH)3   Fe2O3 + 3 H2O (6)


Газовая смесь состоит из кислорода и воды. 2 балла


Определим состав исходной смеси. Пусть x – число молей AgNO3, y – число молей Fe(NO3)3, z – число молей Zn(NO3)2. Для исходной смеси нитратов уравнение материального баланса (I):

170x + 242y + 189z = 9,6 (I)

Из уравнений реакций (3) и (4) видно, что осадок содержит 0,5x молей Ag2O и y молей Fe(OH)3, поэтому

2320,5x + 107y = 3,39 (II)

Выделилось 448/22400 = 0,02 моля газов. Из уравнений реакций (5) и (6) видно, что это 0,25x молей O2 и 1,5y молей H2O. Следовательно,

0,25x + 1,5y = 0,02 (III)

Решение системы уравнений дает значения: x = 0,02, y = 0,01, z = 0,02 моль. Состав исходной смеси нитратов таков: 40% мольн. Zn(NO3)2, 40% мольн. AgNO3, 40% мольн. Fe(NO3)3.

4 балла

Из уравнений реакций (5) и (6) следует, что после прокаливания масса осадка будет:

m1 = xM(Ag) + 0,5yM(Fe2O3)  = 2,96 г смеси Ag и Fe2O3.

1 балл

При прокаливании исходной смеси нитратов идут реакции:

2 Zn(NO3)2   2 ZnO + 4 NO2 + O2 (7)

2 AgNO3   2 Ag + 2 NO2 + O2 (8)

4 Fe(NO3)3   2 Fe2O3 + 12 NO2 + 3 O2 (9)

3 балла

Видно, что от остатка m1 смесь твердых продуктов реакций (7-9) отличается содержанием ZnO. Поскольку M(ZnO) = 81 г/моль, а z = 0,02, то масса m2 будет больше массы m1 на 810.02 = 1,62 г.

1 балл

Итого 14 баллов.


Задача 10-3. В воде растворили 5,0 г медного купороса, объем полученного раствора равен 200 мл. Осаждение гидроксида меди (II) из этого раствора начинается при рН = 4,84. Рассчитайте произведение растворимости гидроксида меди (II).


Решение 10-3.

Медный купорос имеет формулу CuSO4•5H2O. 1 балл

M(CuSO4•5H2O) = 250 г/моль.

Молярная концентрация раствора медного купороса:

СМ = ν(CuSO4•5H2O)/ V = 5,0/(250•0,2) = 0,1моль/л 1 балл

Соль – сильный электролит, поэтому концентрация ионов меди (II) равна: [Cu2+] = CM = 0,1M 1 балл

В растворе с рН = 4,84 концентрация ионов Н+ рассчитываем из соотношения:

рН = -lg[H+] = 4,84; 1 балл

[H+] = 10-4,84 1 балл

Концентрация гидроксид – ионов равна:

[OH-] = Kw/ [OH-] = 10-14/10-4,84 = 6,92•10-10M 2 балла

Составим уравнение диссоциации гидроксида меди (II):

Cu(OH)2Cu2+ + 2OH- 1 балл

ивыражение для произведения растворимости:

ПРCu(OH)2 = [Cu2+]•[OH-]2 = 0,1•(6,92•10-10)2 = 4,79•10-20. 2 балла

Итого 10 баллов.


Задача 10-4. На химическом заводе из-за нарушения герметичности одного аппарата в помещение цеха стали попадать пары брома. Отделом охраны труда был проделан анализ воздушной среды. Специальный сосуд заполнили 10 мл 0,001М раствора мышьяковистой кислоты и пропустили 40 л воздуха. Бром прореагировал с мышьяковистой кислотой, а избыток ее был оттитрован 0,0005М раствором йода, которого было израсходовано 18 мл.

Напишите уравнения проведенных при анализе реакций.

Вычислите концентрацию брома в 1 л воздуха.

Предельно допустимая концентрация брома равна 0,002 мг/л. Можно ли продолжать работать в цехе после разгерметизации аппарата? Ответ поясните цифрами.


Решение 10-4.

H3AsO3 +Br2 + H2O → H3AsO4 + 2HBr 1 балла

H3AsO3 +I2 +H2O → H3AsO4 + 2HI 1 балла

Мышьяковистой кислоты прореагировало с йодом:

(0,0005·18)/0,001 = 9 мл. 1 балл

Следовательно, с бромом прореагировал (10 – 9) = 1 мл раствора мышьяковистой кислоты. 1 балл

Масса прореагировавшего брома составила:

mBr2 = (0.001·1·159.8)/1000 = 0,1598 ·10-3г 2 балла

Таким образом, в 40 л воздуха содержится 0,1598 мг брома. Концентрация брома в воздухе цеха составляет 0,1598/40 = 0,004 мг/л.

1 балл

Концентрация брома в цехе вдвое превышает предельно допустимую величину (0,002 мг/л), поэтому необходимо категорически запретить работать в цехе. 1 балл

Итого 10 баллов.


Задача 10-5. Азид натрия – бесцветная соль – является газообразующим компонентом в автомобильных системах подушек безопасности. Определите, какое количество азида натрия необходимо для заполнения подушки безопасности объемом 0,5 м3? Как получают азид натрия?

Решение 10-5.

Азид натрия – NaN3. 1 балл

Азид натрия получают в два этапа. Сначала получают амид натрия:

2 Na + 2 NH3   2 NaNH2 + H2

Затем окисляют амид оксидом азота (I):

2 NaNH2 + N2O   NaN3 + NaOH + NH3

Возможна реакция NaNH2 с NaNO3, с образованием NaN3.

2 балла

При ударе и вызванной им детонации быстро протекает реакция разложения азида натрия:

2 NaN3   2 Na + 3 N2 1 балл

По условиям задачи требуется 500 л/22,4 л/моль = 22,32 моль N2. Согласно уравнению реакции, азида натрия нужно в 1,5 раза меньше в мольном соотношении, т.е. 14,88 моль.

Масса азида натрия равна 967 г = 0,97 кг. 2 балла


Итого 6 баллов.




Похожие:

Задача 10-1 iconКонтрольная работа №1. Векторы Задача Решение: Задача Решение: Задача Задача Задача 5

Задача 10-1 iconЗадача №1(на повторение) Построить угол, равный данному: о о · Задача №2(на повторение) Построить перпендикуляр из точки а к прямой а · а а
Задача №4. Построить равнобедренный треугольник с основанием а и углом при основании В
Задача 10-1 iconЗадача К1 Задача К1 содержит две задачи К1а и К1б, которые необходимо решить
Задача К1а. Точка в движется в плоскости ху (рис. 0- 9, табл. К1; траектория точки на рисунках показана условно). Закон движения...
Задача 10-1 iconКонтрольная работа №1. Задача 1 (вариант 1) Задача 2 (вариант 1) Задача 3 (вариант 1) Задача 4 (вариант 1) Задача 5 (

Задача 10-1 iconЗадача Задача сложнее
Построить отрезок. Определить «на глаз» его длину. Проверить с помощью линейки. Найти середину отрезка
Задача 10-1 iconПоход выходного дня Задача
Задача: Организация летнего отдыха учащихся, создание возможностей для получения полноценного отдыха
Задача 10-1 iconЗадача 1 (зел) Задача 2 (син)

Задача 10-1 iconЭкономико-математическая модель межотраслевого баланса (модель Леонтьева) Задача 3
Задача На основании данных в межотраслевом балансе для трех отраслей требуется
Задача 10-1 iconЗадача Посыльный катер преодолел расстояние от Североморска до плавбазы подлодок за 8 ч со скоростью 30 км/ч. На обратном пути то же расстояние катер прошёл за 6 ч. Какова скорость катера на обратном пути? Задача 4
Задача Расстояние между двумя причалами 35 км. Сколько времени потратит теплоход на путь по реке от одного причала до другого и обратно,...
Задача 10-1 iconЗадача в новом тысячелетии
Декларация принципов Building the Information Society: a global challenge in the new Millennium Построение информационного общества:...
Задача 10-1 iconОнз тема: «Сатира и юмор в произведениях детской литературы. Н. Носов «Федина задача». Основные цели: сформировать представление о сатире и юморе; на примере рассказа Н. Носова «Федина задача»
Сформировать представление о сатире и юморе; на примере рассказа Н. Носова «Федина задача»
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©lib2.podelise.ru 2000-2013
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы