XIV Международная олимпиада «Эрудит. Осень - зима 2016»
Химия
Ответы
Задача 1.
Ответ:
1. – градусник,
2. – штатив,
3. – колба Вюрца,
4. – спиртовка,
5. – холодильник,
6. – аллонж,
7. – плоскодонная колба; название установки – «Лабораторной перегонной установки»; значение – разделение веществ из однородных растворов.
(4 балла)
Задача 2.
Ответ:
Решение:
m(100%-го (NH4)2SO4) = 10•96(%)/100(%) = 9,6 кг.
Прореагировало 100%-го Са(ОН)2:
(2 – 0,2)•98(%)/100(%) = 1,76 кг.
Условие задачи наводит на мысль, что Ca(OH)2 в избытке. Проверим это, приняв массу необходимого Са(ОН)2 за y кг:
9,6/132 = y/74, y = 5,38 кг.
Как видно из расчетов, гидроксид кальция – в недостатке, хотя не весь прореагировал (200 г осталось). Значит, удобрение для огорода осталось в каком-то количестве.
Найдем массу прореагировавшего сульфата аммония:
m2((NH4)2SO4)/132 = 1,76/74,
m2((NH4)2SO4) = 3,14 кг.
Этого количества удобрения огород не получит (получит 9,6 – 3,14 = 6,46 кг).
Найдем объем улетучившегося аммиака:
1,76/74 = х/44,8, х = 1,07 м3 NH3.
Ответ. V(NH3) = 1,07 м3 – столько NH3 улетучится; m2((NH4)2SO4) = 3,14 кг – столько сульфата аммония не получит огород.
(10 баллов)
Задача 3.
Ответ:
1. Смесь обрабатывают раствором щелочи:
Al2O3 + 2NaOH + 3Н2О → 2Na[Al(OH)4]
2.Образовавшийся раствор алюмината осторожно подкисляют:
Na[Al(OH)4] + HCl → Al(OH)3 + NaCl + Н2О
3. Выпавший осадок гидроксида алюминия отделяют и прокаливают:
t
2Al(OH)3 → Al2O3 + 3Н2О
4. Оставшуюся смесь оксидов меди и кремния обрабатывают азотной кислотой:
CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + Н2О
5. Оксид меди растворяется, отделяют осадок, содержащий оксид кремния.
6. Раствор, содержащий нитрат меди, упаривают и прокаливают:
t
2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2 + O2
(4 балла)
Задача 4.
Ответ:
Обсуждение: Кристалл — это твердое состояние вещества. Он имеет определенную форму и определенное количество граней вследствие расположения своих атомов. Кристаллическими считаются вещества, атомы которых расположены регулярно, так что образуют правильную трёхмерную решётку, называемую кристаллической. Кристаллам ряда химических элементов и их соединений присущи замечательные механические, электрические, магнитные и оптические свойства. Например, алмаз – природный кристалл и самый твердый и редкий минерал. Благодаря своей исключительной твердости алмаз играет громадную роль в технике. Алмазными пилами распиливают камни. Существует три способа образования кристаллов: кристаллизация из расплава, из раствора и из газовой фазы. Примером кристаллизации из расплава может служить образование льда из воды (ведь вода – это расплавленный лёд). Пример кристаллизации из раствора в природе – выпадение сотен миллионов тонн соли из морской воды. В данном случае, при выращивании кристаллов в домашних условиях мы имеем дело с наиболее распространённым способам искусственного выращивания — кристаллизация из раствора. Кристаллы сахара растут из насыщенного раствора при медленном испарении растворителя – воды или при медленном понижении температуры.
(6 баллов)
Задача 5.
Ответ: Алюминий, озон, графит, водород
(6 баллов)
Максимальное количество баллов: 30.
