КОМПЛЕКТЫ ЗАДАНИЙ
С РЕШЕНИЯМИ И СИСТЕМОЙ ОЦЕНОК
ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ III (ОБЛАСТНОГО) ТУРА И
III (РЕГИОНАЛЬНОГО) ЭТАПА
ВСЕРОССИЙСКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ОЛИМПИАДЫ
ШКОЛЬНИКОВ КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
В 2013 – 2014 учебном году
ПРАКТИЧЕСКИЙ ТУР
КИРОВ
Методическое пособие в помощь оргкомитетам и жюри регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии (методические рекомендации, задания, решения и система оценивания)
В. В. Апяри, О. Л. Саморукова, М.А. Ильин.
Под редакцией председателя Методической комиссии Всероссийской химической олимпиады школьников, академика РАН, профессора, декана Химического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова Лунина В. В.
Задания, решения и методические указания по проверке и оценке решений III (областного) этапа олимпиады школьников по химии в Кировской области в 2013–2014 учебном году / Сост. М. А. Бакулева, И. А. Токарева // Под ред. Е. В. Бересневой, – Киров: Изд-во ЦДООШ, 2014. – 16 с.
Авторы, составители
Бакулева М. А. методист ЦДООШ;
Токарева И. А. старший преподаватель кафедры товарной экспертизы Кировской ГМА;
Рецензенты:
Береснева Е. В. кандидат педагогических наук, профессор кафедры химии ВятГГУ.
Ó Кировское областное государственное автономное образовательное учреждение дополнительного образования детей – «Центр дополнительного образования одаренных школьников», Киров, 2014
1. Составьте методику выполнения эксперимента, в которой подробно опишите последовательность действий, название выполняемых операций, изобразите поясняющие рисунки, запишите уравнения происходящих реакций и перечислите все необходимое для этого оборудование.
2. Рассчитайте массу навески кристаллогидрата сульфата никеля (или кристаллогидрата нитрата никеля) и объем 6%-ного раствора гидроксида натрия (ρ = 1,069 г/мл), которые необходимо взять для получения 0,95 г оксида никеля, если практический выход его составляет 95% от теоретического.
3. Получите оксид никеля из взятой навески кристаллогидрата, последовательно пройдя все стадии, выделив промежуточный продукт - Х. Назовите вещество Х, к какому классу соединений оно относится? Опишите физические свойства вещества Х и оксида никеля (в т.ч. растворимость в воде). Высушите полученный оксид и сдайте членам жюри или лаборанту.
Рекомендации к решению и оценке:
1. Методика работы:
1. Рассчитать массу навески гептагидрата сульфата никеля необходимого для получения 0,95 г оксида никеля по приведенной схеме.
а) Рассчитаем массу кристаллогидрата, необходимую для получения 0,95 граммов оксида никеля. Учитывая, что практический выход составляет 95% от теоретического, то теоретическая масса оксида составит:
,
Рассчитаем массу безводной соли, необходимой для получения 2,1 граммов оксида никеля, используя следующую формулу: m = n · M, для этого найдем количество вещества сульфата никеля, по уравнениям реакций оно будет равно количеству оксида никеля:
NiSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Ni(OH)2¯
Ni(OH)2 → NiO + Н2О
n (NiO) = m/M, n (NiO) = 1/74,7 = 0,013 (моль),
n (NiO) = n (Ni(OH)2) = n (NiSO4)
отсюда m (NiSO4) = 0,013 · 154,7 = 2,01 (г);
Таким образом, массу кристаллогидрата найдем из соотношения: 280,7 г кристаллогидрата содержит 154,7 г безводной соли, а х г кристаллогидрата будет содержать 2,01 г безводной соли, отсюда:
m (NiSO4·7Н2О) = 280,7 · 2,01/154,7 = 3,65 (г)
2. На весах взять навеску соли и перенести её в химический стакан.
3. Приготовить из данной навески раствор, добавив 50 мл дистиллированной воды, отмеренные мерным цилиндром.
4. Аккуратно, не задевая стенок и дна стакана, перемешать стеклянной палочкой раствор до полного растворения кристаллов (рисунок 1).
5. Рассчитать объем 6% раствора гидроксида натрия, необходимого для реакции с рассчитанным количеством сульфата никеля.
б) Рассчитаем объем 6% раствора щелочи необходимый для того, чтобы сульфат никеля прореагировал полностью. По уравнению
NiSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Ni(OH)2¯
На 1 моль сульфата никеля необходимо 2 моль гидроксида натрия, а по расчетам в реакцию вступает 0,013 моль соли, следовательно, щелочи потребуется:
n(NaOH) = 0,013 · 2 = 0,026 (моль),
а масса чистого вещества составит m (NaOH) = 0,026 · 40 = 1,04 г, отсюда
mр-ра= ,
а объем 6% раствора составит соответственно –
V =
(В случае использования кристаллогидрата нитрата никеля получается, масса навески m (Ni(NO3)2·6Н2О) = 3,8 г, а объем щелочи такой же V(NaOH) = 16,21 мл)
8. Полученный гидроксид никеля (II) отделить при помощи фильтрования, и промыть на фильтре дистиллированной водой, предварительно собрав установку, показанную на рисунке 2.
В кольцо лабораторного штатива закрепить воронку с бумажным фильтром, предварительно изготовив фильтр по размеру воронки, он не должен доходить до края воронки на 0,5 – 1 см. (рисунок 3).
Под воронку поставить химический стакан для сбора фильтрата. Смочить фильтр дистиллированной водой, чтобы он плотно прилип к стенкам воронки. Аккуратно, по стеклянной палочке, порциями, перенести смесь из реакционного стакана на фильтр. Смесь не должна доходить на 0,5 – 1 см до края фильтра. Далее после перенесения всей смеси в воронку, дождаться, чтобы вся жидкость прошла через фильтр, затем промыть гидроксид никеля дистиллированной водой.
9. Описать физические свойства полученного гидроксида, исследовать его растворимость в воде.
10. Перенести гидроксид никеля (II) в фарфоровый тигель и прокаливать при постоянном помешивании на горелке или электроплитке (рисунок 4) до полного разложения гидроксида никеля (II). При этом происходит реакция:
Ni(OH)2 → NiO + Н2О
11. После прокаливания тигель поставить на асбестовую или керамическую пластину, охладить до комнатной температуры.
12. Описать физические свойства полученного оксида, исследовать его растворимость в воде.
Для проведения опыта необходимо следующее оборудование:
Оборудование: лабораторный штатив с кольцом, весы с точностью до 0,1 г, химический стакан 150 мл – 2 шт., мерный цилиндр на 50 мл, стеклянная палочка, стеклянная воронка, ножницы, фарфоровый тигель, тигельные щипцы, электроплитка.
Материалы: фильтровальная бумага.
За составление методики эксперимента 10 баллов
За написание уравнений реакций, по 1 баллу, всего 2 балла
За расчет массы и объема, по 2 балла, всего 4 балла
За технику выполнения эксперимента (±) 8 баллов
За указание названия вещества Х и определение его класса 2 балла
Описание физических свойств получаемых веществ 4 балла
mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию
,
Приготовить из данной навески раствор, добавив 50 мл дистиллированной воды, отмеренные мерным цилиндром.
,
Отмерить нужный объем раствора щелочи мерным цилиндром. Прилить раствор щелочи, к раствору сульфата никеля, аккуратно помешивая стеклянной палочкой.
