Задача Озонований кисень icon

Задача Озонований кисень




Скачати 58.46 Kb.
НазваЗадача Озонований кисень
Дата конвертації07.03.2014
Розмір58.46 Kb.
ТипЗадача

Завдання ІІІ етапу 51-ї Всеукраїнської хімічної олімпіади

(9.02.2014 р., м. Київ)

Теоретичний тур. 10 клас


Задача 1. Озонований кисень.

Невідомий газ А, масова частка Оксигену в якому становить 69,57 %, масою 9,2 г прореагував з надлишком суміші озону та кисню (об’ємна частка озону в суміші 20 %). При цьому утворилося 10,8 г речовини В, при розчиненні якої у 100 мл води утворився розчин речовини С. При поглинанні цим розчином газу D утворюється речовина Е. Речовини С та Е мають однаковий якісний склад.

  1. Розшифруйте невідомі речовини та напишіть рівняння згаданих реакцій.

  2. Обчисліть об’єм суміші озону та кисню, який витратився на реакцію з А.

  3. Обчисліть середню молярну масу суміші озону та кисню.

  4. Обчисліть масову частку та молярну концентрацію речовини С у розчині, якщо його густина становить 1,06 г/мл.

Розв‘язання:

Молярна маса невідомого газу 16n/0,6957 = 23n. При n = 2, умові задачі відповідає NO2

2NO2+O3 = N2O5 + O2

ν(NO2) = 9,2/46 = 0,2 моль

ν(O3) = 0,1 моль

V(O3) = 2,24 л

V(сум) = 11,2 л

Частка озону 20%, частка кисню – 80%

М(сум) = 0,2 ∙ 48 + 0,8 ∙ 32 = 35,2 г/моль

N2O5 + H2O = 2HNO3

ν(N2O5) = 10,8/108 = 0,1 моль

ν(HNO3) = 0,2 моль

m(HNO3) = 12,6 г

m(розч) =110,8 г

w(HNO3) = 12,6/110,8 = 11,37%

m(розч) =110,8 г

V(розч) =110,8 /1,06 = 0,1 л

С (HNO3) = 0,2/0,1 = 2 моль/л

Відповідь:

  1. А – NO2, B – N2O5, C – HNO3, D – NH3, E – NH4NO3.

2NO2+O3 = N2O5 + O2

N2O5 + H2O = 2HNO3

HNO3 + NH3 = NH4NO3

  1. 11,2л

  2. 35,2 г/моль

  3. W(HNO3) = 11,37%

CHNO3 = 2 моль/л

Задача 2. Гальванічний елемент.

Використання хімічних реакцій для отримання електричного струму свого часу було революційним відкриттям, що суттєво змінило світ. Зараз важко уявити життя без різноманітних елементів живлення – батарейок та акумуляторів. Перші гальванічні елементи були досить незручними, хоча й працювали за тим же принципом, що й сучасні. Класичним прикладом є елемент Даніеля-Якобі, що являє собою цинковий та мідний електроди, занурені у розчини відповідних сульфатів, які розділені напівпроникною мембраною.

Стандартні потенціали електродів: Ео(Сu2+/Cu) = +0,34 В, Ео(Zn2+/Zn) = -0,76 В.

  1. Обчисліть електрорушійну силу (ЕРС) елементу Даніеля-Якобі за стандартних умов.

  2. Який електрод у цьому гальванічному елементі є анодом, а який – катодом? Поясніть вашу відповідь.

  3. На якому електроді відбуватиметься окиснення, а на якому – відновлення? Запишіть рівняння відповідних напівреакцій.

  4. В якому напрямі (від якого електрода) протікатиме електричний струм? Відповідь аргументуйте.

  5. Запишіть загальне рівняння хімічної реакції, що відбувається в елементі Даніеля-Якобі.

  6. Якою стане ЕРС, якщо збільшити концентрацію розчину CuSO4 удвічі по відношенню до концентрації розчину ZnSO4?

  7. Обчисліть стандартну зміну енергії Гіббса для реакції в елементі Даніеля-Якобі.

  8. Обчисліть стандартну константу рівноваги реакції в елементі Даніеля-Якобі.

Розв’язання:

  1. ЕРС = 0,34 – (-0,76) = 1,10 В.

  2. Анод – Zn, Катод – Cu (за рядом напруг)

  3. На цинковому – окиснення, а на мідному – відновлення.

  4. Струм – від мідного до цинкового, а потік електронів від цинкового до мідного.

  5. Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu.

  6. ЕРС збільшиться

  7. ∆G = -nEF = -212,3 кДж/моль

  8. ∆G = -RTlnK; при T=298K

Задача 3. Вуглеводні. Еквімолярна суміш вуглеводнів А і Б після повного гідрування перетворилася на вуглеводень В (алкан). При цьому на гідрування суміші масою 4,2 г витратилося 1,12 л водню (н. у.). Бромування такої ж кількості суміші (розчинник СCl4, темрява) призводить до утворення суміші речовин Г та Б масою 8,2 г.

  1. Розшифруйте невідомі речовини та напишіть рівняння згаданих реакцій, якщо сполука А не має просторових ізомерів.

  2. Зобразіть структурні формули молекул усіх можливих ізомерів речовини В.

  3. Зобразіть оптичні ізомери сполуки Г та назвіть їх за RS-номенклатурою.

Відповідь:

  1. А – гекс-1-ен, Б – циклогексан, В – н-гексан, Г – 1,2-дибромогексан.


Задача 4. Сила кислот.

Часом юні хіміки під силою кислоти розуміють її здатність «роз’їдати» певні речовини. Наприклад, іноді фторидну кислоту помилково вважають сильнішою за сульфатну, оскільки перша може роз’їдати скло.

  1. Поясніть, чому фторидна кислота реагує зі склом. Наведіть відповідне рівняння реакції.

  2. За яким кількісним критерієм роблять висновок про силу кислоти?

  3. Запишіть вираз для константи дисоціації (Kd) фторидної кислоти.

  4. Обчисліть молярні концентрації йонів Гідрогену в 0,1 М розчинах HF (Kd = 6,76 · 10-4 моль/л) та HCl (Kd>>1), а також рН кожного розчину.

  5. Яка із цих кислот є сильнішою і чому?

  6. Запишіть рівняння усіх можливих реакцій HF та HCl з водним розчином КОН.


Розв’язання:

  1. 6HF+SiO2 = H2[SiF6] + H2O

  2. За константою диссоіації

  3. Kd = [H+][F-]/[HF]

  4. HCl – pH = –log[H+] = 1

HF – pH = –log[0,008] = 2,08

  1. HCl, оскільки Kd більша.

  2. KOH + HCl = H2O + KCl

KOH + HF = H2O + KF

Задача 5. Бінарні сполуки.

Деякий металічний елемент утворює чотири сполуки загального складу MOx, де х приймає значення 0,5; 1; 2; 3, а масова частка цього елементу в кожній зі сполук не перевищує 83,0 %.

  1. Визначте невідомий елемент і запишіть істинні формули його чотирьох сполук з Оксигеном.

  2. Запишіть рівняння реакцій сполук, про які йдеться в задачі, з водою.

  3. Обчисліть мінімальне значення масової частки елемента M для цих сполук.

Розв’язання:

  1. Максимальною масова частка металічного елементу буде у першому варіанті сполуки М2О.

М(М2О) = 16/0,17 = 94; Me - K

  1. K2O + H2O = KOH

K2O2 + H2O = KOH + H2O2

4KO2 + 2H2O = 4KOH + 3O2

4KO3 + 2H2O = 4KOH + 5O2

  1. Мінімальною масова частка буде в останньому оксиді – 44,82%


^ Задача 6. Сплав Ренея.

При розчиненні 35,00 г сплаву Ренея (компоненти сплаву — нікель і алюміній) у надлишку хлоридної кислоти виділилося 32,98 л газу (н. у.). Таку саму порцію сплаву обробили надлишком розчину лугу. Нерозчинний залишок після висушування може самозайматися на повітрі.

  1. Запишіть рівняння взаємодії сплаву з кислотою та обчисліть масові частки металів у ньому.

  2. Що відбулося зі сплавом Ренея у водному розчині лугу? Обчисліть об’єм газу (н. у.), який виділився при цьому.

  3. Як використовують сплав Ренея в хімічній практиці?

  4. Чим відрізняється залишок після обробки лугом сплаву Ренея від залишку після обробки лугом суміші порошків нікелю та алюмінію?


Розв’язання:

  1. 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

Ni + 2HCl = NiCl2 + H2

Нехай кількість Al х моль, Ni у моль

Тоді загальна кількість водню, що виділився

1,5 х + у = 32,98/22,4 = 1,47

27х + 59у = 35

Х = 0,84

Маса алюмінію – 22,7325 г

Al – 64,95% Ni – 34,05%

  1. 2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2

Об’єм водню - 28,336 л

  1. Для одержання нікеля Ренея, що використовується в якості каталізатора

  2. Після обробки сплаву Ренея лугом утворюється так званий «скелетний» нікель, що має велику поверхню.

(Всі завдання по 10 балів)



Схожі:

Задача Озонований кисень iconЗадача 1 2 Задача 2 2 Фінансово-економічний аналіз 4 Задача 2 5 Інвестиції 6 Задача 1 6 Задача 2 6 Економіка праці 7 Задача 1 7 Маркетинг 8 Задача 1 8 Задача 2 8
Діяльність виробничого підприємства, що займається виробництвом сільськогосподарської продукції, характеризується такими даними
Задача Озонований кисень icon10 клас Задача Див. Лабораторна робота №2 (10 клас). Задача Див. Задача 2 (9 клас) 11 клас
Кладемо диск на міліметровий папір і визначаємо внутрішній і зовнішній його діаметри. Тоді
Задача Озонований кисень iconЗадача пошуку найкоротшого шляху. Обгрунтування та аналіз алгоритму Дейкстри
Змістовні постановки задач та їх математичні моделі. Задача про перехрестя доріг
Задача Озонований кисень iconЗадача 1
Задача На систему двох тонких лінз падає світловий промінь, який виходить із збиральної лінзи так, як показано на малюнку. Яка відстань...
Задача Озонований кисень iconПоложення про проведення конкурсу на створення оригінал-малюнків поштових марок Конкурсне завдання Тема: «з різдвом Христовим!». Задача
Задача: Створити художню композицію, яка відображатиме народні традиції святкування Різдва
Задача Озонований кисень iconЗадача 25 c = c + c Di c автономнее споживання с = 5 + (0,6 20) = 17 Ответ: 17 Задача 26 y дохід економіки c споживання

Задача Озонований кисень iconЗадача Геодезическая задача математического вида задача, связаная с определением взаимного положения точек земной поверхности и подразделяется на прямую и обратную задачу
Геодезическая задача – математического вида задача, связаная с определением взаимного положения точек земной поверхности и подразделяется...
Задача Озонований кисень iconЗадача по «строительству» личности, причём иногда приходится заниматься укреплением и перестраиванием самого фундамента
Воспитание детей – старейшее из человеческих дел. Зависит оно от трех переменных: взрослые, дети и отношения между ними. Домашнее...
Задача Озонований кисень iconЗадача Побудувати таблицю значень аргумента
Задача Побудувати таблицю значень аргумента х і функції y=f(х), якщо х змінюється від 1 до 12 з кроком 1, n — порядковий номер комп’ютера,...
Задача Озонований кисень iconПрактична робота №8 Здійснити пошук та записати відповіді в текстовий файл
Запишіть, якого компонента не вистачає в реакції фотосинтезу зеленою рослиною: вуглекислий газ + X + глюкоза + кисень
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©te.zavantag.com 2000-2017
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи