Смесь трех газов смешали в замкнутом сосуде
Муниципальный этап всероссийской олимпиады
школьников по химии 2011 года
Решение заданий для учащихся 9 классов
Задание 1. В колбе нагрели 0,18 г простого вещества А с избытком концентрированной серной кислоты. Газообразные продукты реакции пропустили через избыток раствора гидроксида кальция, выпало 5,1 г осадка. Определите исходное вещество. Ответ подтвердите расчетами и химическими уравнениями реакций. (10 баллов)
Решение:
1. При взаимодействии с известковой водой только одного газообразного продукта восстановления конц. серной кислоты – оксида серы (IV) образуется осадок.
Са(ОН)2 + SО2 = СаSО3 + Н2О 1 балл
2. Определение количества вещества образовавшегося осадка:
n(СаSО3)==0,0425 моль 1 балл
3. Допустим, что концентрированная серная кислота реагирует с малоактивным металлом (I), что описывается уравнением реакции:
2Ме + 2Н2SО4(конц) = Ме2SО4 + SО2+ 2Н2О, тогда
n(SО2)=n(СаSО3)= 0,0425 моль 1 балл
n(Ме)=2n(SО2)= 0,0850 моль 1 балл
4. Определение молярной массы металла:
М(Ме)= ==2,12г/моль 1 балл
Молярные массы металлов (II), (III), (IV) будут равны 4,26; 6,36 и 8,48 г/моль, соответственно. Учитывая, что малоактивные металлы с такими молярными массами не известны, то делаем вывод, что вещество А – неметалл, вероятно сера или углерод. 1 балл
5. Уравнение реакции конц. серной кислоты с серой:
S + 2Н2SО4(конц) = 3SО2 + 2Н2О
1 моль(32г) 3моль(364г)
n(S)===0,0056 моль
n(SО2)=3n(S)=30,0056 = 0,0168 моль
n(СаSО3)= n(SО2)=0,0168 моль
m(СаSО3)===2,02 г эта масса меньше приведенной в условии задачи. Следовательно, с концентрированной серной кислотой реагировала не сера.
1 балл
6. Допустим, что конц. серная кислота взаимодействует с углеродом:
С + 2Н2SО4(конц)= 2SО2+ СО2 + 2Н2О
1 моль (12г) 2 моль (264 г)
n(CО2)==0,015 моль
СО2+ Са(ОН)2 = СаСО3 + Н2О
1моль 1моль(100г)
n(СО2)=n(С)=0,015 моль
n(СаСО3)= n(СО2)=0,015 моль
m(СаСО3)=М(СаСО3)n(СаСО3)=100г/моль0,015 моль=1,50 г 1 балл
7. Как следует из химических уравнений
n(SО2)=2n(СО2)=0,030 моль
n(СаSО3)=n(SО2)= 0,030 моль
m(СаSО3)= 120г/моль0,030 моль = 3,60 г
8. Общая масса осадка составит:
m(СаСО3) + m(СаSО3) = 1,50 + 3,60 = 5,10 г, что соответствует данным условиям задачи. Следовательно, простое вещество А – углерод. 2 балла
Муниципальный этап всероссийской олимпиады
школьников по химии 2011 года
Решение заданий для учащихся 9 классов
Задание 2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения веществ:
СuSO4СuXCu(OH)2CuOCuSO4YCu(NO3)2CuOCu
Cu(NO3)2 (10 баллов)
Решение:
1. СuSO4 +Fе=FеSO4 + Сu 1 балл
2. Сu + 2Н2SО4(конц) = СuSO4 +SО2+ 2Н2О или
Сu + НNО3 (конц. или разб.) 1 балл
3. СuSO4 +2КОН = Cu(OH)2 + К2SO4 1 балл
4. Cu(OH)2= CuO + Н2О 1 балл
5. CuO + Н2SО4 = CuSO4 + Н2О 1 балл
6. CuSO4 + ВаСl2= ВаSО4+ СuСl2 1 балл
7. СuСl2 + 2АgNО3= Cu(NO3)2 + 2АgCl 1 балл
8. 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NО2 + О21 балл
9. CuO + Н2= Cu + Н2О 1 балл
10. Cu + 4НNО3 (конц) = Cu(NO3)2 + 2NО2 + Н2О 1 балл
В данной реакции также может быть использована разбавленная азотная кислота.
Муниципальный этап всероссийской олимпиады
школьников по химии 2011 года
Решение заданий для учащихся 9 классов
Задание 3. В замкнутом сосуде смешали три газа, полученные следующим образом: первый – действием избытком концентрированной соляной кислоты на 5,88 г дихромата калия, второй – при разложении 24,5 г бертолетовой соли в присутствии катализатора – оксида марганца (IV), третий – действием разбавленной серной кислоты на 37 г железа. Полученную газовую смесь взорвали. Какая кислота и какой концентрации образовалась?
Решение:
1. Уравнения реакций получения газов:
К2Сr2О3 + 14НСl = 2КСl + 2СrСl3 + 3Сl2 + 7Н2О 2 балла
2КСlО3 = 2КСl + 3О2реакция протекает в присутствии катализатора МnО2
1 балл
Fе + Н2SО4 = FеSО4 + Н21 балл
2. Объем полученных газов
n(К2Сr2О3) = = 0,02 моль n(Cl2) = 0,023= 0,06 моль V(Cl2)=1,344 л
n(КСlО3) = = 0,2 моль n(О2)= 0,3 моль V(О2)= 6,73 л
n(Fе)==0,66 моль n(Н2)=0,66 моль V(Н2)= 14,8 л 1 балла
3. Уравнения реакций после и расчеты вступившего в реакции объемы водорода и массы полученныхвеществ:
2Н2 + О2 = 2Н2О
n(Н2)=0,3моль 2=0,6 моль V(Н2)= 0,622,4=13,4л
m(Н2О)=0,6 моль18 г/моль=10,8 г 1 балл
Н2 + Сl2 = 2НСl
n(Н2)=0,06моль V(Н2)=0,0622,4-1,344л
n(НСl)=0,062=0,12 моль m(НСl)=4,38 г 1 балл
4. Общий объем водорода, израсходованный в период взрыва:
V(Н2)=13,44+1,34414,8 л 1 балл
5. Масса раствора, полученного после реакций:
mр-ра=10,8+4,38=15,18 г 1 балл
6. Массовая доля полученного раствора:
15,8 г р-ра содержат – 4,38 г НСl
100 г р-ра содержат – x г НСl x== 28,2 или 28,2 % 1 балл
Муниципальный этап всероссийской олимпиады
школьников по химии 2011 года
Решение заданий для учащихся 9 классов
Задание 4. Смесь из карбоната калия массой 1,2 г и кристаллогидрата карбоната натрия массой 2,5 г растворили в воде. Молярные концентрации ионов калия и натрия в растворе оказались равными. Определите формулу кристаллогидрата. (10 баллов)
Решение:
1. Формулы веществ: К2СО3 -1,2 г; Nа2СО3•nН2О – 2,5 г 1 балл
2. Количество К+ в 1,2 г К2СО3 (М(К2СО3) = 138 г/моль)
N(К+) = = 0,0174 моль 2 балла
3. Вывод: n(Nа+) = 0, 0174 моль 1 балл
4. m(Nа+) = 0,0174 23 = 0,400 г 1 балл
5. вычислим количество кристаллизационной воды в Nа2СО3•nН2О
V(Nа2СО3•nН2О) = = 4 балла
Отсюда 18 n181 n=10, формула вещества Nа2СО3•10Н2О 1 балл
Муниципальный этап всероссийской олимпиады
школьников по химии 2011 года
Решение заданий для учащихся 9 классов
Задание 5. Некоторый объем кислорода подвергли озонированию, при этом его объем уменьшился на 2,5%. Вычислите выход озона в процентах от теоретически возможного. (10 баллов)
Решение:
1. Пусть V(02) – 1 л 1 балл
2. Уравнение озонирования
3О2 = 2О3 1 балл
3. Теоретический выход озона в литрах:
1 л x л
3О2 = 2О3 x= (л) 1 балл
3 л 2 л
4. Уменьшение объема газа.
1 л – (л) = л 1 балл
5. Уменьшение объема при 100%-ном выходе озона:
л : 1 л = , или % 2 балла
6. Выход озона по условию задачи:
% – 100%
2,5% – x % x= =7,5% 4 балла
Источник
Команда “Газы!” была объявлена еще две недели назад. И что?! Легкие задачи порешали и расслабились?! Или вы думаете, что задачи на газы касаются только 28-х заданий ЕГЭ?! Как бы не так! Если газов пока еще не было в 34-х заданиях, это ничего не значит! Задач на электролиз тоже не было в ЕГЭ до 2018 года. А потом как врезали, мама не горюй! Обязательно прочитайте мою статью “Тайны задач по химии? Тяжело в учении – легко в бою!”. В этой статье очень подробно рассказывается о новых фишках на электролиз. Статья вызвала шквал самых разных эмоций у преподавателей химии. До сих пор мне и пишут, и звонят, и благодарят, и бьются в конвульсиях. Просто цирк с конями, в котором я – зритель в первом ряду.
Однако, вернемся к нашим баранам, вернее, Газам. Я прошла через огонь и воду вступительных экзаменов и знаю точно – хочешь завалить абитуриента, дай ему задачу на Газы. Почитайте на досуге сборник задач И.Ю. Белавина. Я процитирую одну такую “мозгобойню”, чтобы вам жизнь медом не казалась. Попробуйте решить.
И.Ю. Белавин, 2005, задача 229
“Два из трех газов (сероводород, водород и кислород) смешали и получили газовую смесь, плотность которой оказалась равной плотности оставшегося газа. Полученную газовую смесь вместе с равным ей объемом третьего газа под давлением поместили в замкнутый сосуд емкостью 4 л, содержавший азот при н.у. и нагревали при 600 С до окончания химических реакций, затем постепенно охладили. Определите массы веществ, содержавшихся в сосуде после охлаждения, если плотность газовой смеси в сосуде перед нагреванием равнялась 9,25г/л. (Ответ: m(S) = 7,5 г, m(SO2) = 15 г, m(Н2О) = 9 г)”
Ну как, решили? Нет?! А ваши репетиторы?! Извините, это был риторический вопрос. Кстати, мои ученики, абитуриенты 2003-2008 гг. такие задачи щелкали, как семечки, на экзаменах во 2-й медицинский (теперь РНИМУ им. Н.И. Пирогова). Надеюсь, вам понятно, что 34-м задачам ЕГЭ еще есть куда усложняться, perfectio interminatus est (нет предела совершенству), с газами нужно работать, работать и работать. Поэтому команду “Газы!” отменять рано. Итак, поехали!
Сегодня мы поговорим о газовых смесях, затронем понятие плотности газа (абсолютной и относительной), средней молярной массы, решим задачи: определение средней молярной массы и плотности газа по компонентам смеси и наоборот.
• Газовая смесь – смесь отдельных газов НЕ вступающих между собой в химические реакции. К смесям газов относятся: воздух (состоит из азота, кислорода, углекислого газа, водяного пара и др.), природный газ (смесь предельных и непредельных углеводородов, оксида углерода, водорода, сероводорода, азота, кислорода, углекислого газа и др.), дымовые газы (содержат азот, углекислый газ, пары воды, сернистый газ и др.) и др.
• Объемная доля – отношение объема данного газа к общему объему смеси, показывает, какую часть общего объема смеси занимает данный газ, измеряется в долях единицы или в процентах.
• Мольная доля – отношение количества вещества данного газа к общему количеству вещества смеси газов, измеряется в долях единицы или в процентах.
• Плотность газа (абсолютная) – определяется как отношение массы газа к его объему, единица измерения (г/л). Физический смысл абсолютной плотности газа – масса 1 л, поэтому молярный объем газа (22,4 л при н.у. t° = 0°C, P = 1 атм) имеет массу, численно равную молярной массе.
• Относительная плотность газа (плотность одного газа по другому) – это отношение молярной массы данного газа к молярной массе того газа, по которому она находится
• Средняя молярная масса газа – рассчитывается на основе молярных масс составляющих эту смесь газов и их объемных долей
Настоятельно рекомендую запомнить среднюю молярную массу воздуха Мср(в) = 29 г/моль, в заданиях ЕГЭ часто встречается.
Обязательно посетите страницу моего сайта “Изучаем Х-ОбХ-04. Закон Авогадро. Следствия из закона Авогадро. Нормальные условия. Молярный объем газа. Абсолютная и относительная плотность газа. Закон объемных отношений”и сделайте конспекты по теории. Затем возьмите бумагу и ручку и решайте задачи вместе со мной.
ВАНГУЮ: чует мое сердце, что ЕГЭ по химии 2019 года устроит нам газовую атаку, а противогазы не выдаст!
Задача 1
Определить плотность по азоту газовой смеси, состоящей из 30% кислорода, 20% азота и 50% углекислого газа.
Задача 2
Вычислите плотность по водороду газовой смеси, содержащей 0,4 моль СО2, 0,2 моль азота и 1,4 моль кислорода.
Задача 3
5 л смеси азота и водорода имеют относительную плотность по водороду 12. Определить объем каждого газа в смеси.
Несколько задач со страницы моего сайта
Задача 4
Плотность по водороду пропан-бутановой смеси равна 23,5. Определите объемные доли пропана и бутана
Задача 5
Газообразный алкан объемом 8 л (н.у.) имеет массу 14,28 г. Чему равна его плотность по воздуху
Задача 6
Плотность паров альдегида по метану равна 2,75. Определите альдегид
Ну как? Пошло дело? Если туго, вернитесь к задачам и решайте их самостоятельно до тех пор, пока не щелкнет! А для стимуляции – десерт в виде еще одной задачи И.Ю. Белавина на газы. Наслаждайтесь ее решением самостоятельно!
И.Ю. Белавин, 2005, задача 202
“Сосуд емкостью 5,6 л при н.у. заполнили метаном, затем нагрели до высокой температуры, в результате чего произошло частичное разложение метана. Определите массу образовавшейся сажи, если известно, что после приведения к нормальным условиям объем полученной газовой смеси оказался в 1,6 раза больше объема исходного метана, эта газовая смесь обесцвечивает бромную воду и имеет плотность по воздуху 0,2931. (Ответ: m(C) = 0,6 г)”
Задачи И.Ю. Белавина – это крутой драйв! Попробуйте порешать, и вы откажетесь от просмотра любых ужастиков, поскольку запасетесь адреналином надолго! Но нам нужно спуститься на землю к ЕГЭ, простому и надежному, как первый советский трактор. Кстати, у меня в коллекции припасено немало сюрпризов с газовыми фишками, собранными за все годы работы и бережно хранимыми. Думаю, пришло время сказать им: “И снова здравствуйте!”, поскольку ЕГЭ с каждым годом становится “все чудесатее и чудесатее”. Но это уже совсем другая история. Читайте мои статьи – и вы подстелите соломку под свою ЕГЭшную попу.
Вы готовитесь к ЕГЭ и хотите поступить в медицинский? Обязательно посетите мой сайт Репетитор по химии и биологии https://repetitor-him.ru. Здесь вы найдете огромное количество задач, заданий и теоретического материала, познакомитесь с моими учениками, многие из которых уже давно работают врачами. Позвоните мне +7(903)186-74-55, приходите ко мне на курс, на бесплатные Мастер-классы “Решение задач по химии”. Я с удовольствием вам помогу.
Репетитор по химии и биологии кбн В.Богунова
Источник
Всероссийская олимпиада школьников по химии
(муниципальный этап 2018/2019 уч. г.)
Задания 8 класс
Задача 1.
Главная роль элемента «А» в организме определяется тем, что оно отвечает за уровень гемоглобина в крови, а также входит в состав сотни ферментов, тем самым выполняя множество важных функций. Дефицит этого элемента в организме может привести к развитию серьезных заболеваний. Если ощущаете хроническую усталость, кожные покровы бледные, есть апатия и сонливость, появились судороги, обязательно проверьте уровень гемоглобина.
В 100 г яблок содержится 2,8 мг элемента «А».
- О каком элементе идет речь?
- Рассчитайте число атомов этого элемента в яблоке массой 200 г.
- Сколько яблок массой 200 г надо съесть человеку, чтобы в организм попало 3,01 · 1020 атомов этого элемента?
Задача 2.
В лаборатории имеются образцы различных металлов. Данные об этих металлах приведены в таблице.
Вещество | Число частиц N | Масса m, г | Молярная масса М г/моль | Количество вещества n, моль | Плотность ρ, г/см3 | Объем V, cм3 |
? | 37,7 · 1023 | ? | ? | ? | 7,9 | 44,24 |
? | ? | 192 | ? | 3 | 9 | ? |
? | 3,01· 1023 | ? | ? | ? | 2,7 | 5 |
- Определите какие это металлы.
- Расположите, образцы этих металлов, по возрастанию числа атомов в них, если предположить, что они взяты одинаковым объемом.
Задача 3.
Говоря на химическом языке, химик должен правильно употреблять и специальные химические понятия. Постарайтесь восстановить абзац текста, вставив вместо каждого пробела одно из предложенных понятий (слово можно изменять, вставляя в нужном падеже и числе). Некоторые слова пригодятся несколько раз, другие, возможно, не потребуются ни разу. Напишите в ответе полученный текст, подчеркните вставленные слова.
Морская вода это…(1) веществ: хлорид магния, хлорид натрия, хлорид калия и другие. Каждое из этих веществ имеет …(2) строение, которые в свою очередь состоят из …(3) разных химических …(4). Так, в составе этих веществ присутствуют …(5) хлора. Также в морской воде есть …(6) – вещество, необходимое для дыхания рыб. Его …(7) состоит из двух …(8). В воздухе этого …(9) содержится 21% по объему. Человеку и животным для дыхания необходим …(10)
Список понятий: вещество, немолекулярное, смесь, ион, простое, атом, молекула, элемент, сложное, чистое, грязное, азот, кислород.
Задача 4.
Определите простое вещество «А» в уравнениях реакций, проставьте коэффициенты.
1) А + О2 = ZnO 2) A + S = ZnS 3) A + HBr = ZnBr2 + H2
4) A + CuSO4 = ZnSO4 + Cu 5) A + NaOH + H2O = Na2 [Zn(OH)4] + H2
Задача 5
Соедините линиями различные названия одного вещества.
| А. Оксид азота (IV) | |
| Б. Оксид водорода | |
| В. Оксид углерода (IV) тв. | |
| Г. Карбонат натрия | |
| Д. Гидрокарбонат натрия | |
| Е. Оксид кремния (IV) | |
| Ж. Оксид алюминия | |
| З. Пероксид водорода | |
| И. Углерод | |
| К. Карбонат кальция |
1.Запишите: номера и буквы соответствующих названий;
2. Выпишите: названия оксидов и составьте их формулы
Всероссийская олимпиада школьников по химии
(муниципальный этап 2018/2019 уч. г.)
Задания 9 класс
Задание 1
Определите методом электронного баланса коэффициенты в уравнении окислительно – восстановительной реакции. Укажите окислитель и востановитель.
КI + H2SO4(конц) = I2 + S + K2SO4 + H2O
Задание 2
При действии на твердое вещество А соляной кислотой образуется газ Б со специфическим запахом. На воздухе он сгорает образованием нового бесцветного газа В с резким запахом. Если через раствор последнего пропустить газ Б, выпадает осадок простого вещества Г желтого цвета. Последнее может быть получено при неполном сгорании вещества Б. При нагревании смеси вещества Г с порошком двухвалентного металла (в оксиде которого массовая доля кислорода равна 19,75%) образуется исходное вещество А. Определите вещество А. Составьте уравнения всех описанных реакций.
Задача 3
Рассчитайте объем и радиус атома натрия, исходя из предположения, что атомы имеют форму шара. Плотность натрия равна 0,968 г/см3. Объем шаров составляет 72,72% от общего объема.
Задача 4
В четырех склянках без этикеток находятся растворы следующих солей: нитрат бария, нитрат свинца, иодид калия, карбонат натрия. Используя реактивы: гидроксид натрия, серную кислоту, нитрат серебра, определите какое вещество находится в той или иной склянке.
1. Составьте уравнения всех реакций.
2. Укажите признаки каждой реакции.
Задача 5.
Составьте уравнения реакций по схемам.
Назовите вещества А, В. С и Д если известно, что вещество А входит в состав воздух (массовая доля 78%)
А + О2 = В
В + О2 = С
С + Н2О = В + Д
Д + Сu = В + …
С + Сu = В + ….
Всероссийская олимпиада школьников по химии
(муниципальный этап 2018/2019 уч. г)
Задания 10 класс
Задание 1
Химический элемент состоит из двух изотопов, находящихся в атомном
отношении 16:9. Ядро первого изотопа содержит 38 нейтронов и 31 протон. Ядро второго изотопа содержит на 2 нейтрона больше. Назовите элемент и вычислите его среднюю относительную атомную массу.
(5 баллов)
Задание 2
Напишите уравнения протекающих реакций, соответствующих следующей последовательности превращений (вещества А и С – гомологи).
3 2 1 4 5 6
С2H7NO2 B A CxHy CH3Br C C3H6O
Укажите структурные формулы веществ и условия протекания
реакций (12 баллов)
Задание 3
При добавлении к 1 л бутана (200С, 1 атм) неизвестного газа объем газовой смеси увеличился в 3 раза, а ее плотность составила 1,276 г/л. Определите неизвестный газ. Как изменится плотность газовой смеси при добавлении к ней 2 л хлороводорода.
(8 баллов)
Задание 4
Смесь калия и алюминия массой 15,87 г залили 25 мл воды. В исходной смеси количество калия превышает количество алюминия в 40 раза. Рассчитайте массовые доли металлов в исходной смеси и объем газа (н.у.), который выделится после полного протекания реакций. Какой объем 0,6 М раствора соляной кислоты потребуется добавить к полученному раствору, чтобы масса выпавшего осадка максимальной. Рассчитайте массу осадка.
(10 баллов)
Задание 5
Углеводород «А», подвергаясь одновременному дегидрированию и
циклизации, превращается в соединение «Б», которое способно при нитровании образовывать взрывчатое вещество «В». При окислении вещества «Б» образуется карбоновая кислота «Г», входящая в состав сока брусники и обладающая консервирующими свойствами. Дайте названия и составьте структурные формулы всех веществ. Составьте уравнения соответствующих реакций.
Всероссийская олимпиада школьников по химии
(муниципальный этап 2018/2019 уч. г)
Задания 11 класс
Задание 1
При частичном термическом разложении хлората калия в присутствии катализатора. в результате чего выделился кислород объемом 6,72 л (в пересчете на н. у.) и образовался твердый остаток. Этот остаток прореагировал с 30 %-ным раствором нитрата серебра. При этом образовалось 170 г раствора с массовой долей нитрата серебра 10 %. Определите массу исходного образца хлората калия. (10баллов)
Задание 2
Приведите уравнения реакций, соответствующих следующей схеме (все известные вещества содержат хлор). Расшифруйте неизвестные вещества, укажите условия протекания реакций.
H2SO4(20%) Fe t0 Na2S H2O
HCl Cl2 CaOCl2 X1 X2 X3 NaClO3
(12 баллов)
Задание 3
Рассчитайте количество теплоты, которое выделится при разложении перманганата калия, если в результате реакции образовалось 64 г кислорода. Теплоты образования КMnO4, K2MnO4 и MnO2 равны 829, 1184, 521 кДж/моль соответственно. (5 баллов)
Задание 4
Металл массой 19,5 г растворили в разбавленной азотной кислоте, при этом кислота восстановилась до оксида азота (II) и было получено 250 мл 1,2 М раствора соли. Определите неизвестный металл и запишите уравнение вышеупомянутой реакции. Напишите уравнение реакции металла с концентрированной серной кислотой.
(8 баллов)
Задание 5
Вычислить концентрацию формиат – ионов в растворе, 1 л которого содержит 0,1 моль муравьиной кислоты и 0,01 моль хлороводородной кислоты, считая диссоциацию последней полной. Кд = 1,8 ·10−4
(15 баллов)
Источник