Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии 2016-2017 учебном году

Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии 2016-2017 учебном году

8-1. Напишите формулы приведенных веществ и назовите их. Выберите те вещества, которые относятся к оксидам. Приведите формулы этих оксидов. Выберите оксиды с амфотерными свойствами.

1)углекислый газ 5)боксит (глинозем)

2)гашеная известь 6)вода

3)гипс 7)угарный газ

4)известняк (мел, мрамор)

Составьте уравнения реакций, подтверждающих амфотерный характер оксидов (в том числе в растворе и твердой фазе) (12 баллов).

8-2. Подоив корову, хозяйка налила в горшок 2 литра молока с жирностью 4,6%. Выспавшийся за целый день толстый пушистый кот прыгнул на стол и слизал 200 г отстоявшихся сливок с жирностью 15%.

Подсчитайте, много ли жира осталось в горшке? Сколько граммов жира съел кот? Плотность молока принять за 1 г/см3 (6 баллов).

8-3. Сколько атомов содержится в кубике из чистого золота с ребром, равным 1 мм (плотность золота 19,3 г/ см3) (10 баллов).

8-4. При прокаливании смеси серы с 44,8 г металла в бескислородной атмосфере образуется сульфид двухвалентного металла. При растворении продукта реакции в избытке соляной кислоты выделяется газ Х и остается 12,8 граммов нерастворимого вещества, при сжигании которого в избытке кислорода получается газ Y. Количественное взаимодействие газа X с газом Y приводит к образованию 38,4 г простого вещества (причем на 1 моль газа Y образуется 3 моль простого вещества). Какой металл взаимодействовал с серой? Чему равна масса серы, содержащейся в исходной смеси? (12 баллов).

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

8-5. К смеси оксида азота NO и азота объемом 100 мл добавили 100 мл воздуха (объемная доля кислорода 20% и объемная доля азота 80%). Конечный объем реакционной смеси 185 мл. Рассчитайте объемную долю (%) оксида азота в исходной смеси. (Все объемы газов измерены при нормальных условиях) (5 баллов).

РЕШЕНИЯ

Муниципальный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии 2016-2017 учебном году

8 класс

1)углекислый газ 5)боксит (глинозем)

2)гашеная известь 6)вода

3)гипс 7)угарный газ

4)известняк (мел, мрамор)

Составьте уравнения реакций, подтверждающих амфотерный характер оксидов (в том числе в растворе и твердой фазе).

Решение задачи 8-1

Приведенные вещества имеют следующие формулы: 1) углекислый газ – CO2, гашеная известь – Ca(OH)2, гипс – CaSO4∙2Н2О, известняк (мел, мрамор) – CaCO3, боксит (глинозем) – Al2O3, вода – H2O, угарный газ – CO. (за каждую формулу – 0,5 балла).

Из приведенных веществ к оксидам относятся: углекислый газ (CO2), боксит (глинозем) – Al2O3, вода – H2O, угарный газ – CO. Амфотерными свойствами обладают Al2O3 и Н2О. (определение амфотерных оксидов – 1,5 балла).

Al2O3 может взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами:

Al2O3+2NaOH(распл)→2NaAlO2+H2O↑ (cплавление) (2 балла)

Al2O3+2NaOH+3Н2О→2Na[Al(OH)4] (2 балла)

или

Al2O3+2NaOH(конц) +3Н2О→2Na3[Al(OH)6]

Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O (1 балл)

3H2O+P2O5=2H3PO4 (1 балл)

H2O+Na2O=2NaOH (1 балл)

Итого: 12 баллов

Подсчитайте, много ли жира осталось в горшке? Сколько граммов жира съел кот? Плотность молока принять за 1 г/см3.

Решение задачи 8-2

1. Определяем массу молока и массу жира в нем:

(1 балл)

2. Рассчитываем массу жира, которую съел кот:

(1 балл)

Кот съел 30 г жира из 92 г. Осталось 62 г. (1 балл)

3. Определяем массу оставшегося молока и его жирность:

2000-200=1800 г (1 балл)

(1 балл)

Итого: 6 баллов

8-3. Сколько атомов содержится в кубике из чистого золота с ребром, равным 1 мм (плотность золота 19,3 г/ см3).

Решение задачи 8-3

Объем кубика золота (Au) с ребром 1 мм (0,1 см) равен

V(Au)=(0,1)3=0,001=1·10-3 см3. (2 балла)

При плотности золота ρ=19,3 г/см3 масса этого объема золотого кубика равна

m(Au)=ρV(Au)=19,3∙10-3 г. (2 балла)

Молярная масса золота М(Au)=197 г/моль. Поэтому:

n(Au)=m(Au):М(Au)=(19,3∙10-3):197≈1∙10-4 моль. (3 балла)

В соответствии с законом Авогадро в этом количестве вещества содержится атомов

N(Au)=n(Au)NA=(1∙10-4)×(6,02∙1023)=6,02·1019 атомов. (3 балла)

Итого: 10 баллов

Решение задачи 8-4

1. Анализируя условие задания, можно показать, что сера в исходной смеси находится в избытке, а самому заданию соответствует следующая совокупность уравнений химических реакций:

, (1) (1 балл)

, (2) (1 балл)

, (3) (1 балл)

, (4) (1 балл)

2. М(S)=32 г/моль. 38,4 г простое вещества (серы) соответствует ее количество, равное

. (1 балл)

Так как реакция (4) протекает количественно, то количество Н2S и SO2 в этой реакции соответственно равно

(1 балл)

. (1 балл)

3. Тогда количество избыточной серы, присутствующей в исходной смеси и не прореагировавшей по реакции (1), равно n(Sизб.)=0,4 моль, а количество MeS, Ме и S (прореагировавшей в реакции (1)) равно количеству H2S:

. (2 балла)

4. Поскольку m(Me)=n(Me)М(Me), то

. (1 балл)

Искомым металлом является железо М(Fe)=56 г/моль.

5. Суммарное количество серы в исходной смеси n(S)=n(Sизб.)+n(S(1))=0,4+0,8=1,2 моль. (1 балл)

Масса серы, содержащейся в исходной смеси, равна m(S)=n(S)М(S)=1,2×32=38,4 г. (1 балл)

Итого: 12 баллов.

Решение задачи 8-5

1. Объем смеси газов меньше суммы объемов исходных газов, так как реакция

2NO+O2=2NO2

идет с поглощением кислорода. (1 балл)

2. Разность объемов 200-185=15 мл – это объем кислорода, который израсходован на окисление NO в NO2. Поскольку в газовую смесь ввели 20 мл кислорода, а изменение объема составляет 15 мл, то можно утверждать, что в реакцию с кислородом оксид азота вступил полностью (1 балл).

3. Согласно уравнению реакции молярное соотношение оксида азота и кислорода равно 2:1. Это позволит определить объем оксида азота в начальной смеси газов:

V(NO)=2V(NO2),

где V(NO) и V(NO2) – объемы NO и O2, мл (н. у.)

Тогда

V(NO)=2∙15=30 мл. (1 балл)

4. Найдем объемную долю оксида азота (%):

(2 балла)