Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии
10 класс 2015 год
ЗАДАНИЯ С РЕШЕНИЯМИ
Задача 10--1. Теплота образования химического соединения – это тепловой эффект химической реакции образования 1 моль этого вещества из простых веществ, взятых в наиболее устойчивом состоянии при давлении 1,01•105 Па и температуре 25°С.
1. Исходя из этого определения, напишите термохимические уравнения реакций, тепловой эффект которых будет равен теплоте образования газообразного аммиака [ Q обр(NH3 (г.))], углекислого газа [ Q обр(CO2 (г.))], жидкой воды [ Q обр(H2O (ж.))] и мочевины [ Q обр(NH2–CO–NH2 (тв.))].
2. На основании этих уравнений выведите формулу расчета Qx реакции (Х):
NH3 (г.) + CO2 (г.) —> (NH2)2CO (тв.) + H2O (ж.) + Qx, (Х)
через теплоты образования участвующих в реакции веществ.
3. Следствием из какого закона является выведенная вами формула?
4. Рассчитайте тепловой эффект реакции (Х), исходя из данных таблицы:
| Вещество | NH3 (г.) | (NH2)2CO (тв.) | СО2 (г.) | H2O (ж.) |
| Q обр,кДж/моль | 46,2 | 333,2 | 393,5 | 285,8 |
5. Какое количество теплоты выделится при образовании мочевины (уравнение Х), если исходные объемы аммиака и углекислого газа (н.у.) равны соответственно 8,96 и 17,38 л? Выход в реакции считать за 100%.
Решение:
| № вопросов | Содержание верного ответа и указания по оцениванию(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) | баллы |
| Запишем термохимические уравнения, тепловые эффекты которых равны соответствующим теплотам образования: 1,5H2 (г.) + 0,5N2 (г.) = NH3 (г.) + Q обр(NH3 (г.)), (1) С (гр.) + О2 (г.) = СО2 (г.) + Q обр (CO2 (г.)), (2) N2 (г.) + 2H2 (г.) + С (гр.) + 0,5O2 (г.) = (NH2)2CO (тв.) + Q обр (NH2–CO–NH2 (тв.)), (3) H2 (г.) + 0,5O2 (г.) = H2O (ж.) + Q обр (H2O (ж.)). (4) | 1б 1б 1б 1б | |
Термохимическое уравнение, тепловой эффект которого надо определить:
2NH3 (г.) + CO2 (г.) = (NH2)2CO (тв.) + H2O (ж.) + Qx. (Х)
Уравнение (Х) получим, сложив уравнения (3) и (4) и вычтя из этой суммы уравнение (2) и удвоенное уравнение (1):
Отсюда
Qx = Q обр (NH2–CO–NH2 (тв.) + Q обр (H2O (ж.)) – Q обр (CO2 (г.)) – 2 Q обр (NH3 (г.)).
| 3б | |
| Это следствие из закона Гесса (определение теплового эффекта реакции через теплоты образования участвующих в реакции веществ). | 1б | |
| Qx = 333,2 + 285,8 – 393,5 – 2•46,2 = 133,1 кДж. | 1б | |
 (NH3) = 8,96/22,4 = 0,4 моль;
(CO2) = 17,38/22,4 = 0,77 моль.
Очевидно, что CO2 дан в избытке, следовательно, расчет надо проводить исходя из количества аммиака.
При взаимодействии веществ, данных в условии задачи, выделится
| 1 б 1б 1 б | |
| Всего | 12 б |
Задача 10-2. “Азотносеребряная соль AgNO3, известная в практике под именем ляписа (lapis infernalis), получается растворением в азотной кислоте металлического серебра. Если для растворения взято нечистое серебро, то в растворе получается смесь азотномедной и азотносеребряной солей. Если такую смесь испарить досуха, а затем остаток осторожно сплавить до температуры начала каления, то вся азотномедная соль разлагается, а большинство азотносеребряной соли не изменяется. Обрабатывая сплавленную массу водой, извлекают эту последнюю...” (Д.И. Менделеев, “Основы химии”, т.2, стр.303–4, М.,Л., 1947)
1) Напишите уравнения реакций, происходящих при растворении “нечистого серебра” в конц. азотной кислоте и при прокаливании сухого остатка.
2) Определите содержание серебра (массовые доли в %), если для растворения было взято 2,000 г “нечистого серебра”, а масса остатка, полученного в результате прокаливания, составила 3,069 г
3) Определите массу осадка, образующегося при добавлении избытка раствора хлорида натрия к раствору 2,000 г “нечистого серебра” в азотной кислоте.
Решение:
| № вопросов | Содержание верного ответа и указания по оцениванию(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) | баллы |
| а) Ag + 2HNO3 = AgNO3 + NO2 + H2O б) Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O в) 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2 | 1 б 1б 1б | |
| Масса серебра в исходном сплаве – х (г), тогда масса меди – (2–х) г. Количество серебра составляет: n Ag = x/108 (моль) и равно количеству образующегося нитрата серебра. Количество меди равно: n Cu = (2–x)/64 (моль) и равно количеству образующегося оксида меди. Тогда масса нитрата серебра равна: 170x/108 = 1,574x (г). Масса оксида меди составляет: 80(2–x)/64 = 2,5 – 1,25х (г). Общая масса сухого остатка после прокаливания равна: m(AgNO3) + m(CuO) = 1,574x + 2,5 –1,25x = 2,5 + 0,324x (г) По условию масса остатка после прокаливания равна 3,069 (г), тогда: 2,5+ 0,324x = 3,069 0,324x = 0,569 x = 1,756 (г) 1,756: 2 х 100%= 87, 8 (%) | 1 б 0,5б 0,5б 1б 1б 1б 1б 1б | |
| NaCl + AgNO3=AgCl + NaNO3 Масса хлорида серебра равна: 1,756:108х143,5 =2,333 (г). | 1б 1б | |
| Всего | 12 б |
Задача 10-3
Соль А является соединением металла Х, окрашивающем бесцветное пламя газовой горелки в желтый цвет. При нагревании до 300оС А разлагается с образованием хорошо растворимой в воде соли Б. Взаимодействие раствора гидроксида кальция с раствором соли Б или с раствором соли А приводит к выпадению осадка вещества В, которое разлагается при нагревании до 1000оС на газ Г (без запаха) и твердое вещество Д. Пропускание газа Г через раствор соли Б приводит к образованию А.
Определите вещества А-Д, напишите уравнения реакций.
| Решение: | Баллы |
| В жёлтый цвет окрашивают пламя газовой горелки соединения натрия. Х — Na. | 0,5 балла |
| В — соль кальция, тогда Г — кислотный газообразный оксид, например, СО2 или SO2. Подходит только СО2, т.к. SO2 имеет резкий запах. | 1 балл |
| В — СаСО3, | 0,5 балла |
| Д — СаО. | 0,5 балла |
| Тогда Б — Na2CO3, | 0,5 балла |
| а А — NaHCO3. | 1 балл |
| Уравнения реакций: 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 | 1 балл |
| NaHCO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + NaOH + H2O | 2 балла |
| Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2NaOH | 1 балл |
| CaCO3 = CaO + CO2 | 1 балл |
| Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 | 1 балл |
| ИТОГО ЗА ЗАДАНИЕ | 10 БАЛЛОВ |
Задача 10-4
В 264 г раствора с массовой долей Hg2(NO3)2, равной 20 %, поместили железные опилки. Через некоторое время массовая доля нитрата ртути (I) в растворе стала равна 6 %.
1. Какая масса ртути получена в результате реакции?
2. Какова массовая доля нитрата железа в полученном растворе?
3. Какой объем заняли бы газообразные продукты разложения полученного нитрата железа, измеренный при температуре 80оС давлении 126 кПа?
Решение
| Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) | Баллы |
| Hg2(NO3)2 + Fe = Fe(NO3)2 + 2Hg↓ (1) | |
| M(Fe(NO3)2 = 180 г/моль; М(Hg) = 201 г/моль; M(Fe) = 56 г/моль; M(Hg2(NO3)2 = 526 г/моль. | |
| Найдем массу Hg2(NO3)2 в исходном растворе: m(Hg2(NO3)2) = 0,2·264 = 52,8 (г) | |
| Масса раствора в ходе реакции изменяется. Масса раствора увеличивается на массу железа, вступившего в реакцию, и уменьшается на массу ртути, выпадающей в осадок. ПустьХ г железа вступило в реакцию. Найдем массу полученной ртути по уравнению реакции (1): 56 г Fe – 2·201 г Hg X – m1 m1(Hg) = 7,18X | |
| Масса полученного раствора: m(p-pа) = 264 + X – 7,18X = 264 – 6,18X (г) | |
| Найдем массу Hg2(NO3)2 в полученном растворе: m(Hg2(NO3)2 ) = 0,06·(264 – 6,18X) = 15,84 – 0,37X | |
| Найдем массу Hg2(NO3)2, которая вступила в реакцию: m(Hg2(NO3)2 ) = 52,8 – (15,84 – 0,37Х) = 36,96 + 0,37Х | |
| Найдем значение Хпо уравнению реакции (1), решая пропорцию: 56 г Fe реагируют с 526 г Hg2(NO3)2 Х – (36,96 + 0,37Х) Х = 4,1; m(Fe) = 4,1 г. | |
| Масса полученной ртути равна 29,4 г (7,18 · 4,1) | |
| Масса полученного раствора равна 238,7 г (264 – 6,18 · 4,1) | |
| Найдем массу полученного нитрата железа(II): 56 г Fe – 180 г Fe(NO3)2 4,1 г – Х Х = 13,18; m(Fe(NO3)2) = 13,18 г. | |
| Найдем массовую долю нитрата железа(II) в полученном растворе: ω(Fe(NO3)2) = m(Fe(NO3)2): m(p-pа) = 13,18: 238,7 = 0,055 (5,5 %) | |
| Запишем уравнение разложения нитрата железа (II) 4Fe(NO3)2 = 2Fe2O3 +8NO2 +O2 | |
| Рассчитаем количество вещества образовавшегося нитрата железа (II) и количества веществ газообразных продуктов: n(Fe(NO3)2) = 13,8/180= 0,0732 моль n(NO2) = 0,1464 моль n(О2) = 0,0183 моль | |
| n(общее газов) = 0,1647 моль Выразим значение объема из уравнения универсального газового закона рV=nRT: V= nRT/p произведём расчеты: V= 0,1647*8,31*353/126 = 3,83л | |
| Все элементы ответа записаны неверно | |
| Максимальный балл |
Задача 10-5
«Проведи мысленный анализ»
В склянках без этикеток находятся следующие вещества: сухие нитрат серебра, сульфид натрия, хлорид кальция; порошки серебра и алюминия, а также соляная и концентрированная азотная кислоты. В вашем распоряжении имеются вода, спиртовка и любое количество пробирок.
Составьте уравнения реакций и укажите признаки, по которым можно определить каждое из указанных веществ.
Date: 2016-11-17; view: 456; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА... |