Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников.
9 КЛАСС.
Задание 1.
При прокаливании смеси серы с 44,8 г металла в бескислородной атмосфере образуется сульфид двухвалентного металла. При растворении продуктов реакции в избытке соляной кислоты выделяется газ Х и остается 12, 8 г нерастворимого вещества, при сжигании которого в избытке кислорода получают газ Y. Количественное взаимодействие газа Х 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 вещества?
20 баллов
Решение:
Этапы | Баллы |
Составлены уравнения химических реакций Ме + S→МеS (1) МеS + 2 HCl→ H2S↑ (газ X) + MеCl2(2) S + O2→ SO2 (газ Y) (3) 2H2S↑ + SO2 → 3 S + 2H2O (4) (простое вещество) | 2 2 2 2 |
n(S)= 38,4/32=1,2 моль | 1 |
Т. к. 1 моль газа Y образуется 3 моль простого вещества, рассчитано n(SО2)= 1/3n(S) =0,4 моль | 2 |
n(Н2S)= 2/3n(S) =0,8 моль | 1 |
Тогда количество серы избыточной, присутствующей в исходной смеси и не прореагировавшей по первой реакции n(Sизб)= n(SО2) =0,4 моль | 2 |
Количество МеS, Ме и S(прореагировавшей в реакции 1) равна количеству H2S | 2 |
m(Ме)= n(Ме)Ar (Ме)? Следовательно Ar(Ме)= m(Ме)/ n(Ме) | 2 |
Суммарное количество серы в исходной смеси m(S)= n(S) Ar(S)=1,2∙32=38,4г | 2 |
итого | 20 баллов |
Задание 2.
Известно, что в 5 пробирках находятся разбавленные растворы веществ: NaCl, HNO3, Ba(OH)2, Na2SO4, Na2CO3. Но не известно, какое именно вещество находится в каждой пробирке. Определите, какое именно вещество находится в каждой пробирке, не используя дополнительных реактивов. Ответ проиллюстрируйте уравнениями реакций в
молекулярном и ионном видах.
20 баллов
Решение:
NaCl | HNO3 | Ba(OH)2 | Na2SO4 | Na2CO3 | |
NaCl | - | - | - | - | - |
HNO3 | - | - | - | - | Выделение газа CO2 |
Ba(OH)2 | - | - | - | Выпадение белого осадка BaSO4 | Выпадение белого осадка BaCO3 |
Na2SO4 | - | - | Выпадение белого осадка BaSO4 | - | - |
Na2CO3 | - | Выделение газа CO2 | Выпадение белого осадка BaCO3 | - | - |
Составлена таблица (или описаны мысленные эксперименты с указанием признаков реакций) – 12 баллов
Составлены уравнения реакций:
Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓+ 2NaOH - 1 балл
Ba 2+ + SO42- → BaSO4 ↓ 1 балл
Ba(OH)2 + Na2CO3 → BaCO3↓ +2NaOH 1 балл
Ba 2+ + CO32- → BaCO3↓ 1 балл
2HNO3 + Na2CO3 → H2O + CO2 +2Na NO3 1 балл
2H++ CO32-→ H2O + CO2 1 балл
Ba(OH)2 +2HNO3→ Ba(NO3)2 + 2H2O 1 балл
H++ OH - → H2O 1 балл
Всего 20 баллов.
Задание 3.
Реакции протекают в соответствии со следующей схемой
Н2SO4 + В
А → →
t=20C0
t=90C0↓ +B
Определите А и В и приведите соответствующие уравнения реакций.
20 баллов
Решение:
Этапы | Баллы |
Веществами А и В являются | 5 |
CuO + Н2SO4 → CuSO4 + H2O раствор синего цвета | 5 |
CuSO4 + 2NaOH→ Cu(ОН)2 + Na 2SO4 осадок синего цвета реакция протекает при комнатной температуре | 5 |
CuSO4+ 2NaOH→ CuО + Na 2SO4 + H2O черный осадок оксид меди (2), реакция протекает при нагревании | 5 |
Всего | 20 баллов |
Задание 4.
Три газа перемешали в замкнутом объеме и взорвали. Какова доля (в мас.%) образовавшейся при этом кислоте, если первый газ был получен действием на 42,9 г цинка избытком соляной кислоты, второй газ – термическим разложением 51 г нитрата натрия, а третий – действием на 5,22 г оксида марганца(IV) избытком соляной кислоты.
20 баллов
Решение:
Этапы | Баллы |
Идентифицированы газы и их количество: Zn + 2HCl→ZnCl2 + H2 n(Zn)= m(Zn)/Ar(Zn) =42,9/65= 0,66моль В соответствии с уравнением n(Zn)= n(Н2 )=0,66моль | 2 |
2NaNO3→ 2NaNO 2 + O2 n(NaNO3)= 51/85=0,6 моль В соответствии с уравнением n(NaNO3)= 1/2n(О2 )=0,3моль | 4 |
MnО2 + 4HCl→MnCl2 + Cl2 + 2 H2O n(MnО2)= 5,22/87=0,06 моль В соответствии с уравнением n(MnО2)= n(О2)=0,06моль | 4 |
В ходе взрыва кислород и хлор с водородом реагирую по реакциям Cl2+ H2→2 HСl | 2 |
Для полного взаимодействия водорода с кислородом по реакции количество веществ должно быть n(Н2)= 2n(О2 )=2•0,3моль=0,6 моль | 2 |
остаток водорода будет реагировать с хлором, таким образом реакция между газообразными компонентами идет полностью в при этом образуется: 0,6 моль воды, 0,06моль хлороводорода. | 2 |
m(H2O)=n(H2O)•M(H2O) =10, 8 m(HСl)=n(HСl)•M(HСl) =2,15 | 2 |
Доля кислоты определяется по формуле: щ= (m(HСl)•100)/ (m(HСl)+ m(H2O)=2,15•100/10,8+2,15=16,6% | 2 |
Задание 5.
Какими пятью различными способами можно получить хлорид цинка? Приведите уравнения соответствующих реакций. Классифицируйте их по типам. При протекании реакции в растворах приведите уравнения в ионном виде.
Этапы | Баллы |
Zn + Cl2→ZnCl2 | 4 |
Zn O+ 2HCl→ZnCl2 + H2O | 4 |
Zn + 2HCl→ZnCl2 + H2 | 4 |
Zn (OH)2+ 2HCl→ZnCl2 + 2H2O Zn (OH)2+ 2H+→Zn+2 + 2H2O реакция обмена | 4 |
Zn SO4+ BaCl2 → BaSO4 ↓ + ZnCl2 SO4 +2+ Ba+2 → BaSO4 ↓ реакция обмена | 4 |
всего | 20 баллов |
