Задачи по химии отборного тура в Лазурный

Задачи по химии отборного тура в Лазурный

1. При восстановлении водородом образца оксида некоторого металла масса твёрдого блестящего остатка составила 86.62 % от массы исходного образца. Установите формулу оксида (25 б).

2. Смешали 100.0 мл 6.00% раствора карбоната натрия (ρ = 1.060 г/мл) и 100.0 мл 13.50% раствора соляной кислоты (ρ = 1.065 г/мл). Рассчитайте массу раствора после их смешивания (25 б.)

3. Напишите формулы высших оксидов элементов III периода. К каким классам оксидов они относятся? Составьте уравнения реакций этих оксидов с водой (25 б.)

       Задача 1.

Пусть A - атомная масса металла M, z - его валентность. Тогда формула оксида будет M2O. При восстановлении водородом из оксида получается металл в свободном состоянии, обладающий металлическим блеском:

M2O + 2z H2 → 2 M + z H2O

Отношение массы металла к массе его оксида составляет:

2A / (2A + 16 z) = 0.8662

откуда A/z=51.79. Поскольку величина z может принимать только

целочисленные значения, то единственным элементом, удовлетворяющим

условию задачи, является свинец (z=4, A=207.16). Оксид свинца(IV) имеет формулу PbO2.

Задача 2.

Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + H2O + CO2↑

       Количества вещества участников реакции:

ν(Na2CO3) = ω ● ρ ● V / M = 100.0 мл ● 1.060 г мл-1 ● 0.0600 / 106 г моль-1 = 0.0600 моль

ν(HCl) = ω ● ρ ● V / M = 100.0 мл ● 1.065 г мл-1 ● 0.1350 / 36.5 г моль-1 = 0.394 моль

Поскольку ν(HCl) > 2 ν(Na2CO3), то Na2CO3 находится в недостатке, и его количество определяет массу СО2. По окончании реакции вследствие избытка HCl создается кислая среда, поэтому углекислый газ практически полностью удаляется из раствора.

ν(CO2) = ν(Na2CO3) = 0.0600 моль,

m(CO2) = 0.0600 моль ● 44 г моль-1 = 2.64 г

Δm(раствора) = 2.64 г

Таким образом, конечная масса раствора:

m = ρ1 ● V1 + ρ2 ● V2 - Δm = 100.0 мл ●1.060 г мл-1 + 100.0 мл●1.065 г мл-1- 2.64 г = 209.86 г.

Задача 3.

Основные оксиды натрия Na2O и магния MgO.

Амфотерный оксид алюминия Al2O3.

Кислотные оксиды кремния SiO2, фосфора P2O5, серы SO3 и хлора Cl2O7.

Na2O + H2O → 2 NaOH                        P2O5 + 3 H2O → 2 H3PO4

SO3 + H2O → H2SO4                                Cl2O7 + H2O → 2 HClO4