Олимпиада (10 класс)

Олимпиада (10 класс)

II этап

Ответы

1. При действии цинка на концентрированный водный раствор какой из солей СuSО4, ВаВr2 или АlСl3, выделяется водород? Поясните ответ, приведите уравнения возможных реакций.

Отмечено, что при взаимодействии цинка с раствором СuSО4

более активный цинк вытесняет медь из раствора её соли –

водород не выделяется – 1 балл

Написано уравнение реакции – 1 балл

Zn + ВаВr2 – взаимодействия нет – водород не выделяется – 0,5 балла

Zn + АlСl3 – реакция замещения не протекает,

так как Zn менее активный, чем Аl – 0,5 балла

Указано, что в результате гидролиза АlСl3 среда раствора

кислая, написано уравнение реакции гидролиза – 1,5 балла

Отмечено, что Zn вытесняет Н2 из кислоты,

образующейся при гидролизе, написано уравнение реакции – 1,5 балла

Сумма – 6 баллов

Zn + СuSО4 = ZnSО4 + Сu

АlСl3 + Н2О = АlОНСl2 + НСl

Аl3+ + 3Сl– + Н2О = АlОН2+ + 2Сl– + Н+ + Сl–

Аl3+ + Н2О = АlОН2+ + Н+

Zn + 2НСl = ZnСl2 + Н2

2. Энергия активации некоторой реакции в отсутствие катализатора равна 76 кДж/моль. При температуре 27 0С эта реакция протекает с некоторой скоростью υ1. В присутствии катализатора при той же температуре скорость реакции увеличивается в 3,38 · 104 раз. Определите энергию активации реакции в присутствии катализатора.

Приведено уравнение Аррениуса – 1,5 балла

Вычислена константа скорости в отсутствие катализатора – 1,5 балла

Вычислена константа скорости в присутствии катализатора – 1,5 балла

Указано, что увеличение скорости реакции определяется

из соотношения констант скорости – 1,5 балла

Записано отношение констант скорости реакции – 1,5 балла

Вычислена энергия активации – 1,5 балла

Сумма – 9 баллов

Константа скорости реакции рассчитывается по уравнению Аррениуса:

k = А ·

где k – константа скорости реакции;

А – константа Аррениуса;

ЕА – энергия активации (Дж/моль);

R – универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль · К);

Т – абсолютная температура (К).

Константа скорости реакции в отсутствие катализатора равна:

Увеличение скорости реакции определяется из соотношения k2 / k1:

3. Сырьем для получения серной кислоты являются руды, содержащие пирит FеS2. Для анализа ру­ды на содержание серы были проведены следую­щие операции. Навеску руды массой 0,5 г спекли с карбонатом натрия Nа2СО3 и перманганатом калия КМnО4. Спёк обработали раствором соля­ной кислоты, отфильтровали от осадка и осажда­ли раствором хлорида бария. После нескольких часов выстаивания осадок отфильтровали, про­мыли водой, высушили, прокалили до постоянной массы и взвесили.

Напишите реакции, которые происходили по ходу анализа. Вычислите массовую долю (%) серы в руде, если масса полученного осадка сульфата бария составила 1,3590 г.

Составлено уравнение реакции при сплавлении – 4 балла

Написаны уравнения двух реакций, протекающих

при обработке спёка раствором НСl (по 2 балла) – 4 балла

Написано уравнение реакции с ВаСl2 – 1 балл

Вычислена масса серы в образце для анализа – 4 балла

Определена массовая доля серы в руде – 2 балла

Сумма – 15 баллов

n(ВаSО4) = n(Nа2SО4) = n(S)

4. Какую максимальную массу бутадиенового каучука можно получить из 1,12 м3 метана (н. у.), не используя других органических веществ? Примите, что все реакции идут со 100%-ным выходом.

Сумма – 10 баллов

1 способ

1,12 м3/Vм = 1,12*1000/22,4 моль = 50 моль 1 балл 1м3 = 1000л

х = 25 моль 1 балл

Х = 12,5 моль 1 балл

М структурного звена = 54 г/моль

n = 12,5 моль * 54 = 675 г 1 балл

2 способ

3 балла

50/2 = х/1

х= 50/2= 25 1 балл

25/2 = х/1

х = 25/2 = 12,5 1 балл

М структурного звена = 54 г/моль

n = 12,5 моль * 54 = 675 г 1 балл

5. Из пропанола, серной кислоты, бромида калия и металлического натрия получите два изомерных алкана.

Сумма – 5 баллов