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
9 класс 2015 год
ЗАДАНИЯ С РЕШЕНИЯМИ
Задача 9-1. «Химическое отбеливание»
Медные и серебряные изделия на воздухе темнеют. Воздух - сложная смесь газов, где, кроме кислорода и азота, есть углекислый газ СО2, пары воды и небольшая примесь сероводорода Н2S. Они вызывают образование на поверхности медных изделий веществ А и В. На поверхности серебряных изделий образуется тонкий слой вещества С. Вещество В и С – это соли одной и той же кислоты. Чтобы удалить черноту, поверхность медного изделия протирают тампоном, смоченным в нашатырном спирте – 5%-ом водном растворе аммиака. Для чистки серебряного изделия его заливают горячим водным раствором карбоната натрия, добавляют гранулы цинка и выдерживают в течение нескольких часов.
1. Определите вещества А, В и С, которые вызывают почернение медных и серебряных изделий.
2. Составьте уравнения реакций образования веществ А, В и С.
3. Напишите уравнения реакций очистки медных и серебряных изделий.
4. Рассчитайте объем 5%-ного водного раствора аммиака (плотность 977г/л), который необходим для химического растворения 0,05кг вещества А.
5. Сколько цинка потребуется для «химического отбеливания» 40см2 поверхности серебряных изделий, если содержание вещества С составляет 0,02г/см2?
Решение:
| Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) | Баллы |
| 1) Вещество «А» - CuO; вещество «В» - CuS; вещество «С» - Аg2S. За каждое вещество по 0,5 баллов | 1,5 |
| 2) Составим уравнения реакций образования веществ «А», «В» и»С»: 2Cu + O2 = 2CuO 2Cu + 2Н2S + O2 = 2CuS + 2Н2О 4Аg + 2Н2S + O2 = 2Аg2S + 2Н2О | 0,5 |
| 3)Уравнения реакций очистки медных и серебряных изделий: CuO + 4NH3 + H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 Аg2S + Zn + 3Na2CO3 + 4Н2О = 2Ag + Na2[Zn(OH)4] + NaHS + 3NaHCO3 | |
| 4)Найдем количества веществ «А» - CuO и NH3; массу раствора аммиака и его объем: n(CuO) = 50г: 80г/моль = 0,625моль n(NH3) = 4n(CuO) = 4 х 0,625моль = 2,5моль. Масса аммиака равна: m(NH3) = 2,5моль х 17г/моль = 42,5г. Масса раствора аммиака и его объем: m (раствора) = 42,5г: 0,05 = 850г; V(раствора) = 850г: 977г/л = 0,870л. | 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 |
| 5) Рассчитаем массу сульфида серебра: m= 0,02г/см2 х 40см2 = 0,8г. Найдем количества вещества Аg2S и Zn: n(Аg2S) = 0,8г: 248г/моль = 0.003226моль; n(Zn) = 0,003226г/моль; m(Zn) = 0,003226моль х 65г/моль = 0,21г. | 0,5 0,5 0,5 |
| Максимальный балл |
Задача 9-2. 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 9-3. Сточные воды химического комбината вполне отвечают санитарным нормам по содержанию азотной кислоты (30 мг/л). Объем промышленных стоков, содержащих азотную кислоту, составляет ежесуточно 75 м3.
1) Рассчитайте массовую долю и молярную концентрацию азотной кислоты в этих стоках (плотность раствора 1 г/мл).
2) Чему равна кислотность раствора азотной кислоты?
3) Сколько азотной кислоты уходит в канализацию с комбината ежесуточно?
4) Какой объем известковой воды, с массовой долей гидроксида кальция 5% (плотность = 1 г/мл), нужно добавить для полной нейтрализации азотной кислоты?
Решение:
| Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) | Баллы |
| 1) ω(НNO3) = 0,03 г /1000 г = 3·10-5 или 3·10-3% С = m / М * V; С = 0,03 г /: (63 г/моль *· 1 л) = 4,8·10-4 моль/л | |
| 2) Кислотность раствора азотной кислоты равна: рН = - lg4,8·10-4 моль/л; рН = 3,32. 3) Вычислим массу раствора кислоты, которая уходит с комбината ежесуточно: m(р-ра) = 75000 дм3 · 1 кг/дм3 = 75000 кг; m(НNO3) = 75000 кг · 3·10-5 = 2,25 кг | |
| 4) 2HNO3 + Ca(OH)2 = Ca(NO3)2 + 2H2O n(HNO3) = 2,25: 63 = 0, 0357 Кмоль; n(Са(ОН)2 = 0,01786 Кмоль | |
| m(Ca(OH)2) = 0,01786 Кмоль · 74 кг/ Кмоль = 1,322 кг. m(р-ра) = 1,322 кг: 0,05 = 26,433 кг; V(р-ра) = 26,4 л. | |
| Все элементы ответа записаны неверно | |
| Максимальный балл |
Задача 9-4. Восстановите пропущенные части в уравнениях реакций:
1)? + H3PO4 = K2HPO4 + 2 H2O
2) 2H2S + SO2 =? + 2 H2O
3) 2KMnO4 +? = 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O +?
4)? +? = 3 Ca(OH)2 + 2 NH3
5)? + 3O2 = 2CO2 + 2H2O
Ответ запишите в виде полных уравнений реакций.
Решение:
1) 2KOH + H3PO4 = K2HPO4 + 2H2O
2) 2H2S + SO2 = 3S + 2 H2O
3) 2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2
4) Ca3N2 + 6H2O = 3Ca(OH)2 + 2NH3
5) C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O
Date: 2016-11-17; view: 535; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА... |