10 8 металла поместили в сосуд

Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии.

9 класс 2012-2013

9-1. Вам предложены задания с выбором ответа (в каждом задании только один ответ правильный).

1. Формула кислоты, соответствующей высшей степени окисления элемента, – Н2ХО4. Какая из перечисленных кислот может соответствовать этой степени окисления?

1) НХО3; 2) Н2Х2О7; 3) Н2Х2О6; 4) Н3ХО4.

2. Дана схема превращений: СO2 → Х → Ca(НСO3)2. Определите неизвестное промежуточное вещество Х

1) С; 2) Na2CO3; 3) CaCO3; 4) (CuOH)2CO3.

3. При полной диссоциации одного моль вещества образуется 6 моль ионов. Формула этого вещества – …

1) HNO3; 2) Na2SiO3; 3) Ca3(РО4)2; 4) А1(ОН)3.

4. Элемент проявляет в соединениях максимальную степень окисления +6. Какую конфигурацию валентных электронов может иметь этот элемент в основном (невозбужденном) состоянии:

1) 2s2 2p4; 2) 3s2 3p4; 3) 4s2 4d4; 4) 3d64s2

5. Химический элемент железо представлен в природе следующими изотопами:54Fe, 56Fe, 57Fe, 58Fe. Атомы всех этих изотопов содержат в ядрах ______ протонов (ответ запишите цифрами без пробелов).

6. Вещество, которое состоит из неполярной молекулы с ковалентной полярной связью:

1) оксид углерода (1V); 2) сера; 3) алмаз; 4) вода.

7. Массовая доля лития будет наименьшей в соединении:

1) Li2Tе; 2) Li2Sе; 3) Li2O; 4) Li2S

8. Сокращённое ионно-молекулярное уравнение между сульфидом железа и серной кислотой – это

1) S2– +2H+ = H2S; 2) S2– + H2SO4 = H2S + SO42–; 3) FeS + 2H+ = Fe2+ + H2S;

4) FeS + SO42– = FeSO4 + S2–

9. Укажите, как повысить выход продукта реакции D в предложенной равновесной системе:

А (г) + 3 B (г) ↔ C (г) + 2 D(г)

1) увеличить давление; 2) увеличить концентрацию CО2; 3) понизить давление;

10. Как изменится энергия системы (энтальпия реакции), если повышать температуру:

2Р(тв) + 3О2 (г) + Н2(г) = 2НРО3(ж) + 1964,8 кДж.:

1) увеличится; 2) не изменится;
3) правильного ответа дать не могу; 4) уменьшится.

9-2.

Расположите в ряд по убыванию числа ионов, образующихся при диссоциации в водных растворах 1 моль следующих веществ: хлорид калия, нитрат свинца (II), сульфат железа (III). Напишите для предложенных веществ уравнение диссоциации.

9-3.

Сулема, или….?(1) многими способами получается из каломели и обратно в нее переходит. Избыток хлора (например, царская водка) переводит каломель и ртуть в сулему. Плотность ее паров по отношению к водороду 135, следовательно, частица ее содержит ….?(2). Она образует бесцветные призматические кристаллы ромбической системы, кипит при 1070С, растворяется в спирте. Готовят ее обыкновенно через возгонку сульфата ртути (II) с поваренной солью….?(3). Сулема, будучи растворима в воде действуя на белковое вещество, сильно ядовита, а потому применяется для дезинфекции, особенно при хирургических операциях, для сохранения образцов животных, при бальзамировании.

1. Определите состав сулемы (?2).

2. Приведите современное название сулемы (?1)

3. Напишите реакции растворения ртути в «царской водке».

4. Что такое каломель (укажите название и состав).

5. Как из каломели действием «царской водки» можно получить сулему (запишите уравнение протекающей реакции)?

6. Напишите уравнение реакции сульфата ртути (II) с поваренной солью (?3).

9-4.

10,8 г металла поместили в сосуд объемом 22,4 л (н.у.), наполненный кислородом, и подожгли. В результате давление в сосуде уменьшилось на 30%. Какой металл был взят для опыта?

9-5.

Массовая доля кислорода в одном оксиде некоторого металла составляет 22,22%, в другом оксиде того же металла – 30,00%. Что это за металл? Какова формула первого и второго оксидов соответственно?

Школьный этап Всероссийской олимпиады школьников по химии

9 класс 2012-2013

Решения и рекомендации к оцениванию

1. Каждый правильный ответ 1 балл.

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	итог
2	3	2	2	26	1	1	3	1	1	10б

2. Для каждого вещества написать уравнение диссоциации.

А	KCl ↔ K+ + Cl –	1б
Б	Pb(NO3)2 ↔ Pb2+ + 2NO3-	1б
В	Fe2(SO4)3 ↔ 2Fe3+ + 3SO42-	1б
Д	Fe2(SO4)3 Ba(OH)2 Pb(NO3)2 KCl	1б
итог	5б

1	Состав сулемы определяется расчетом DH2 = M( вещества) / 2 ; HgCl2	2б
2	Название сулемы – хлорид ртути (II)	1б
3	3Hg + 2HNO3 + 6HCl → 3HgCl2 + 2NO + 4H2O	2б
4	Каломель – хлорид ртути (I)	1б
5	3HgCl + HNO3 + 3HCl →3HgCl2 + NO + 2H2O	2б
6	HgSO4 + 2NaCl → HgCl2 + 2NaSO4	2б
итог	10б

1	Уравнение реакции хМе + 0,5у О2 = МехОу	1б
2	Т.к. давление уменьшилось на 30%, то в реакцию вступило n(О2)=(0,3*22,4)/22,4 = 0,3 моль	1б
3	Находим формулу оксида металла: а) по уравнению реакции n(Me)=х*0,3/0,5у=0,6х/у б) М(Ме)=10,8: (0,6х/у)=18х/у	1 б 1 б
4	Исходя из М(Ме) и МехОу, найдем соотношение х и у: х:у = 1:1, то М(Ме)=18 г/моль (нет) х:у = 2:1, то М(Ме)=9 г/моль (нет) х:у = 2:3, то М(Ме)=27 г/моль (да) Ме – Аl (алюминий)	1 б
итог	5б

Ω(O) = Ar(O)* n / Ar(Met)*m + Ar(O)*n

1б

При значениях n=1, m=1, Ar(Met)= 56

n= 3, m=2, Ar(Met)= 56

Формулы оксидов FeO и Fe2O3

2б

итог

3б

ИТОГО: 35 баллов

Источник

Материалы дистанционного курса по химии. Старшая школа.

Определение формул веществ.

Задачи на нахождение формулы вещества принципиально можно разделить на 3 группы:

а) определение числа атомов ( индексов) по известному количественному составу вещества (пример 1);

б) нахождение формулы по известным данным о реакционной способности веществ (пример 2);

в) задачи с «неполным условием», для решения которых приходится привлекать какие – либо дополнительные сведения ( примеры 3,4).

Пример 1.

При сгорании 24,6 г. Вещества образовалось 26,88 л углекислого газа ( при н.у.), 9 г. Воды и 2,24 л азота ( при н.у.). 1 литр паров этого вещества (при н.у.) имеет массу 5, 491 г. Найдите формулу вещества.

Дано Решение.

V(CO2) =26,88 л 1. Определяем количественный состав вещества.

V(N2)= 2,24 л Формулу вещества обозначаем CxHyNz(Ow-?), так как атомы

m(H2O) = 9г кислорода могли попасть в молекулы углекислого газа или воды

p = 5,491г/л как из простого вещества кислорода при сжигании,

CxHyNz(Ow-?)-? так и из сложного органического вещества, если они входили

в его состав.

По схемам превращений ( аналоги уравнений реакций) находим количества и массы элементов в составе вещества. Так как эти схемы составляются на основании закона сохранения массы веществ М.В. Ломоносова, то использование их является вполне допустимым.

а) v (CO2) =Vг/ Vм = 26,88/ 22,4 =1,2моль,

Х моль 1,2 моль

С СО2

1 моль 1 моль

Х = (1∙ 1,2)/1 =1,2 моль(С); m( С) = v∙MВ-ВА = 1,2∙12 = 14,4г;

б) v(N2) = Vг/ Vм = 2,24/ 22,4 = 0,1 моль,

Х моль 0,1 моль

2 N N2

2 моль 1 моль

Х = ( 2∙ 0,1) /1 = 0,2 моль (N); m(N) = v∙ MВ-ВА = 0,2∙14 = 2,8 г.

в) v (H2O) = mВ – ВА / M В-ВА = 9 / 18 = 0,5 моль,

Х моль 0,5 моль

2 Н Н2 О

2 моль 1 моль

Х = ( 2∙0,5)/1 = 1 моль (Н); m(Н) = v∙ MВ-ВА = 1∙1 = 1,0 г;

г) составляем уравнение материального баланса и определяем количество кислорода:

m (C) + m (H) + m (N) + m (O) = m (образца)

14,4+ 1,0 + 2,8 +m (O) = 24,6

m(O) = 6,4 v(O) = mВ – ВА /M В –ВА = 6,4/ 16,0= 0,4 моль

2. Находим простейшую формулу вещества:

х : у : z : w = 1,2: 1 : 0,2 : 0,4 = ( 1,2 /0,2) : ( 1/0,2) : ( 0,2 /0,2) : (0,4 /0,2) = 6 : 5 : 1 : 2

простейшая формула С 6Н 5NO2, М ( прост.) = 123 г / моль.

3. Находим истинную формулу вещества:

а) истинная молярная масса:

М газ = ∙ mгаз;

М истин = ( 22,4/1) ∙ 5,491 = 122,9984 = 123 г / моль;

б) сравниваем истинную молярную массу и молярную массу соответствующую простейшей формуле:

k = = 123 /123 = 1 истинная формула С 6 Н 5 NO2.

Пример 2

При нагревании 120 г спирта неизвестного строения в присутствии концентрированной серной кислоты было получено 84 г алкена. Установите формулу исходного спирта.

Дано Решение.

m ( Cn H2n+1OH) = 120г 1.Уравнение реакции:

m ( Cn H2n) = 84 г Cn H2n+1OH = Cn H2n + Н2О

Cn H2n+1OH-?

n –?

2.Молярные массы и количество участников расчета:

а)М (Cn H2n+1OH) = 12n+2n +1 +16 +1 = (14n +18)г/моль,

v(Cn H2n+1OH) = 120/(14n +18);

б) М (Cn H2n) = 12n +2n = 14 n г/моль,

v (Cn H2n) = 84/14n

3.По уравнению реакции составляем пропорцию и находим число атомов углерода в молекуле:

120/(14n +18) моль 84/14n моль

Cn H2n+1OH = Cn H2n + Н2О

1 моль 1 моль

120/(14n +18) : 1 = 84/14n :1

120/(14n +18) = 84/14n n = 3, формула спирта С3Н7ОН.

Пример 3

Определите строение сложного эфира α – аминокислоты, в состав которой входят остатки алканов, если известно, что он содержит15,73% азота.

Дано Решение

СnH2n+1 – CH(NH2) – COOCmH2m+1

n ,m -?

1.Молярная масса эфира:

ω (N) = MN /М эфир, М( эфир) = MN / ω(N) = 14/0,1573 = 89 г/моль.

2. Число атомов углерода в остатке аминокислоты (n) и остатке спирта (m):

а) М( эфир) = (14n + 14 m +75) г/моль

(14n + 14 m +75) = 89 n + m = 1;

б) так как число атомов углерода в остатке спирта не может равняться 0, то m ≥1,

если m =1, то n = 0,

если m =2( и больше), то n – отрицательное число и задача не имеет смысла.

3.Формула эфира:

H2 N – CH2 – COOCH3 – метиловый эфир α – аминоуксусной кислоты.

Пример 4

Дано Решение

m(Me) = 10,8г 1.Уравнение реакции:

V1 (O2) = 22,4л xMe + 0,5∙ yO2 = Mex Oy

P2 = 0,7 P1

Me – ?

2. Так как давление уменьшилось на 30%, то в реакцию вступило

v(O2) = 0,3∙ 22,4 /22,4 = 0,3 моль

3. Находим формулу оксида металла:

а) по уравнению (1) – v (Me) = x∙0,3/ 0,5y = 0,6 x /y;

б) M (Me) = 108: (0,6x/y) = 18 y/x;

в) изменяя значения x и y, определяем, какой металл был взят:

Формула	X	Y	M ( Me) и металл ( если есть)
MeO	1	1	18-нет
Me2O	2	1	9 – нет, т.к. соответствует бериллию, который оксида Ве2О не образует.
M 2O3	2	3	27 – алюминий
MeO2	1	2	36 – нет

Задачи для самостоятельного решения.

Выведите формулу оксида ванадия, если известно, что 2,73 г оксида содержат 1,53 г металла.
Установите формулу сульфида двухвалентного металла, содержащего 0,3299 массовых долей серы.
Назовите металл со степенью окисления (+3), образующий нитрат с содержанием азота 19, 72%.
Образец гидрата соли А, окрашивающей пламя в желтый цвет, массой 12,88г разделили на две части. Одну из них прокалили и обнаружили, что масса уменьшилась на 3,6 г. Вторую часть растворили в воде , добавили избыток раствора нитрата бария. При этом выпал осадок массой 2,66 г, имеющий белый цвет и не растворимый в азотной кислоте. Установите формулу кристаллогидрата.
При разложении 8,4 г карбоната двухвалентного металла образовалось 4г его оксида. Установите формулу карбоната.
Какую формулу имеет сульфид молибдена, в котором массовые доли молибдена и серы одинаковы?
Плотность паров фосфора по воздуху равна 4,28. Из скольких атомов состоит молекула фосфора в этих условиях?
При прокаливании соли образуется оксид двухвалентного металла, содержащий 28,57% кислорода, и выделяется газ с относительной плотностью по кислороду 1,375. При пропускании хлора через продукт гидратации оксида образуется смесь солей, широко используемая для дезинфекции. Напишите уравнение реакций, ответ подтвердите расчетом.
Соль содержит элементы – водород, азот, кислород и неизвестный элемент Э в массовом соотношении 5:14:48:12. Какую формулу имеет соль?

Литература.

В.Н.Доронькин, А.Г.Бережная, Т.В.Сажнева, В.А.Февралева. Химия.Сборник олимпиадных задач,Легион, Ростов –на- Дону,2011год.

Источник

Одна из моих предыдущих статей была посвящена разбору решения задач «на пластинку». В продолжение этой темы, хочу предложить разбор еще двух задач “на пластинку”. Особенностью этих задач является определение неизвестного металла пластинки или металла оседающего на пластинке.

И вот эти задачи.

Условие первой задачи:

Две пластинки с одинаковой массой, изготовленные из одного и того же металла, проявляющего в соединениях степень окисления +2, погрузили одну в раствор сульфата меди, а другую – в раствор нитрата свинца. Через некоторое время масса первой пластинки уменьшилась на 3,6%, а масса второй увеличилась на 7,125%. Определить, какой это металл.

Решение:

Для ответа на этот вопрос нужно искать молярную массу металла.

Введем условные обозначения:

Ме – металл пластинки;

х – молярная масса металла, г/моль;

у – количество прореагировавшего металла, моль.

Запишем уравнения реакции:

Ме + СuSO4 = Cu+ MeSO4 (1)

Ме + PbSO4 = Pb+ MeSO4 (2)

Примем, что исходная масса каждой пластинки равна 100 г. Тогда, масса первой пластинки уменьшилась на 3,6 г, а масса второй увеличилась на 7,125 г.

Изменение массы пластинок связано с растворением металла пластинки и оседанием на нем меди (первое уравнение) или свинца (второе уравнение):

Откуда,

143y = 10,725

y = 0,075

-0,075х + 4,8 = -3,6

0,075х = 8,4

x =112

M(Me) = 112 г/моль. Металл пластинок – кадмий.

Условие второй задачи:

Цинковую пластинку поместили в раствор сульфата некоторого металла. Масса раствора составляет 50 г. Металл в сульфате находится в степени окисления +2. Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 1,08 г. Массовая доля сульфата цинка в растворе стала равна 6,58%. Определите, какой металл выделился на пластинке?

Решение:

Уравнение реакции:

Zn + МеSO4 = Me + ZnSO4

Для решения введем обозначения:

х – молярная масса металла, г/моль;

у – количество моль прореагировавшего цинка.

Изменение массы пластинки происходит из-за растворения цинка и оседания на пластинке металла из соли:

-65у+ху=1,08

Массовая доля сульфата цинка в растворе:

w(ZnSO4) = m(ZnSO4)/m(p-pa)

где m(ZnSO4) – масса сульфата цинка, г.

m(ZnSO4) = M(ZnSO4)*y = 161y

m(p-pa) – масса раствора после реакции, г.

m(p-pa) = 50-1,08 = 48,92

0,0658 =161y/48,92

161y = 3,219

y= 0,02

n(Zn) = 0,02 моль.

Подставляя полученное значение в первое уравнение, получим:

-65*0,02+0,02х =1,08

0,02х = 2,38

х = 119

Молярная масса металла: М(Ме) = 119 г/моль

Металл пластинки – олово.

Задачи для самостоятельного решения:

1. Кусочек железа поместили в раствор нитрата металла, который проявляет в соединениях степень окисления +1. Масса образца металла увеличилась на 16 г. через полученный раствор нитрата железа пропустили избыток сероводорода, получив сульфид железа массой 8,8 г. Какой металл выделен из раствора? [Cеребро]

2. В раствор, содержащий 3,2 г 2-х валентного металла в виде хлорида, погрузили железную пластинку массой 50 г. После полного осаждения металла масса пластинки увеличилась на 0,8%. Определите, соль какого металла находилась в растворе? [Медь]

3. Две пластинки одинаковой массы, изготовленные из одного и того же металла, проявляющего в своих соединениях валентность, равную 2, погрузили в растворы одинаковой концентрации: одну – в раствор соли кадмия, другую – в раствор соли свинца. Через некоторое время оказалось, что масса первой пластинки увеличилась на 0,47%, второй – на 1,42%. Определите металл, из которого были изготовлены пластинки? (железо).

4. Пластинку неизвестного металла поместили в 800 г раствора нитрата свинца с массовой долей соли 5 %. Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 14,3 г, а массовая доля нитрата свинца стала равна 0,88 %. Какой металл был взят, если известно, что в нитрате он находится в степени окисления +2.

Успехов в решении задач!

Источник

#хакнем_физика ???? рубрика, содержащая интересный, познавательный контент по физике как для школьников, так и для взрослых ????

Если решая математические задачи, следует руководствоваться только условиями, в том числе и неявно заданными (например: находя градусную меру одного из смежных углов в случаях, когда известна градусная мера другого, непременной частью условия является значение суммы градусных мер смежных углов, равной 180 град.), то при решении физических задач следует учитывать ВСЕ физические явления и процессы, влияющие на результат рассматриваемой в задаче ситуации.

Вот для примера известная и часто встречающаяся во многих учебниках и сборниках задач, в том числе и олимпиадных (и не только для семиклассников) по физике.

ЗАДАЧА

В стакане с водой плавает кусок льда. Изменится ли уровень воды, когда лёд растает?

Прежде чем продолжить чтение, предлагаю читателю дать (хотя бы для себя) обоснованный ответ на вопрос задачи…

В «Сборнике вопросов и задач по физике» [Н.И. Гольдфарб, изд. 2, «Высшая школа», М.: 1969] эта задача, помещённая как часть № 10.7 на стр. 48, на стр.193 приводится ответ:

«Лёд вытесняет воду, вес которой равен весу льда. Когда лёд растает, образуется такое же количество воды, поэтому уровень не изменится».

Такой же ответ приводится и во многих других сборниках…

А вот в популярнейшем и по сей день, выдержавшим множество изданий трёхтомнике «Элементарный учебник физики» под редакцией академика Г.С. Ландсберга [т. I, изд. 7, стереотипное, «Наука», М.: 1971] ответа на эту задачу (№ 162.2, стр. 351) не приводится. И это не случайно!

Что же не учтено в вышеприведённом ответе? Правильно! Не учтено, что при таянии льда вода в стакане охлаждается — именно поэтому мы и бросаем туда кусочек льда!

Вот как должен выглядеть правильный ответ:

«При таянии льда вода в стакане охлаждается. При охлаждении все вещества уменьшаются в объёме. Однако вода, единственная из всех известных веществ, имеет наибольшую плотность при температуре +4 град. С, а это значит, что при дальнейшем охлаждении данная масса воды увеличивается в объёме, что, как мне это было известно из курса природоведения в 5 классе (1961/1962 учебный год), является условием сохранения жизни на Земле, поскольку позволяет достаточно глубоким водоёмам не промерзать до самого дна!).

При этом возможно три варианта развития ситуации:

I. Если температура воды до начала таяния льда была выше 4 град. С и, хотя и понизилась после таяния льда, но осталась выше этой температуры, то уровень воды в стакане уменьшится.

II. Если температура воды до начала таяния льда была ниже 4 град. С, а после таяния льда ещё и уменьшилась, то уровень воды в стакане увеличится.

III. В случае, когда начальная температура воды была выше 4 град. С, а после того как лёд растаял, оказалась ниже этой температуры, то об уровне ничего определённого сказать нельзя — нужны конкретные данные о температуре и массе воды и льда, чтобы дать точный ответ на вопрос задачи!».

С этой задачей связана для меня одна интересная история.

Лет 15 назад во дворе дома, в котором я живу, ко мне с грустным выражением лица подошёл паренёк по имени Серёжа и попросил помочь подготовиться к предстоящей ему завтра апелляции по физике в нашем Политехническом институте (ныне Технический университет).

Поскольку времени было слишком мало, то я ограничился советом: если, по его мнению, апелляция пройдёт не очень удачно, и надежды исправить тройку на вступительном экзамене не будет, то попросить экзаменатора ответить на вопрос этой задачи и заставил его дословно вызубрить приведённый выше ответ и даже отработал с ним интонацию изложения этого ответа. На следующий вечер он подошёл ко мне с достаточно счастливым видом.

Вот его рассказ, каким я его запомнил:

«Всё получилось так, как Вы и хотели. Апелляцию проводили два человека: профессор и ассистент кафедры общей физики института. Мне выпало общаться с ассистентом, а профессор в это время общался с другим абитуриентом.

В ответ на мою просьбу ответить на мой вопрос ассистент слегка улыбнувшись сказал: «Пожалуйста…».

«После того, как я проговорил условие задачи, ассистент, широко улыбнувшись, произнёс: «Ну, это известная задача. Уровень воды не изменится — это следует из закона Архимеда: плавающий лёд вытесняет массу воды, равную массе льда. Образовавшаяся при таянии льда вода заполнит тот объём, который занимал в воде плавающий лёд…».

«Позвольте с Вами не согласиться», — начал я и затем совершенно спокойно слово в слово пересказал заготовленный нами ответ…

В это время профессор жестом остановил своего абитуриента и стал внимательно меня слушать…

Когда я закончил, возникла небольшая пауза…Профессор, обращаясь к ассистенту спросил: «Что скажешь?».

«Кажется, всё верно», — неуверенно ответил тот, на что профессор сказал, что никогда ещё не слышал столь аргументированного ответа, после чего, уже обращаясь ко мне, добавил: «Молодой человек, мы, к сожалению, не можем поднять Вам оценку сразу на два балла, но четвёрку Вы очевидно заслужили!»».

Мне остаётся лишь добавить, что Серёжа был зачислен студентом!…

Наши читатели могут поделиться своим мнением по поводу решения задачи. Если вам было интересно, не забудьте подписаться на наш канал и хэштег #хакнем_физика

Автор: #себихов_александр 71 год, много лет проработал конструктором-технологом микроэлектронных приборов и узлов в одном из НИИ г. Саратова, затем преподавателем математики и физики.

Другие статьи автора:

Вы читаете контент канала “Хакнем Школа”. Подпишитесь на наш канал, чтобы не терять его из виду.

Источник