Сосуд емкостью 8 л наполнен воздухом содержащим 16 кислорода

Задача 47.
0,350г металла вытеснили из кислоты 209 мл водорода, собранного над водой при 20 °С и давлении 104,3 кПа. Давление насыщенного пара воды при этой температуре составляет 2,3кПа. Найти эквивалентную массу металла.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды:

Обозначив искомый объём через и, используя объединённое уравнение закона Бойля- Мариотта и Гей-Люссака, находим V0:

где Р и V – давление и объём газа при температуре T = 293К (273 +20 = 293); P0 = 101,325кПа; T0 = 273К; = 102кПа; V0 – объём газа при н.у..

Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Мольный объём любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен 22,4 : 2 = 11,2л или 11200мл. Тогда, используя формулу закона эквивалентов, рассчитаем эквивалентную массу металла:

Ответ: m(Э) = 20г/моль.

Задача 48.
250 мл водорода собраны над водой при 26°С и давлении 98,7кПа. Давление насыщенного пара воды при 26°С составляет 3,4кПа. Вычислить объем водорода при нормальных условиях и его массу.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды:

Обозначив искомый объём через V0 и, используя объединённое уравнение закона Бойля- Мариотта и Гей-Люссака, находим V0:

где P и V – давление и объём газа при температуре T = 299К (273 +26 = 299); P0 = 101,325кПа; T0 = 273К; V0 = 95,3кПа; – объём газа при н.у..

Учитывая, что 1г Н2 занимает 11200 мл рассчитаем массу водорода, содержащуюся в 214,97мл, составив пропорцию:

Ответ:

Задача 49.
0,604г двухвалентного металла вытеснили из кислоты 581мл водорода, собранного над водой при 18°С и давлении 105,6 кПа. Давление насыщенного пара воды при 18°С составляет 2,1кПа. Найти относительную атомную массу металла.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды.

где P и V – давление и объём газа при температуре T = 291K (273 + 18 = 291); T0 = 273К; P0 = 101,325 Kпа; V0 -объём газа при н.у.

Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Мольный объём любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен 22,4 : 2 = 11,2л или 11200мл. Тогда, используя формулу закона эквивалентов, рассчитаем эквивалентную массу металла:

Молекулярная масса металла равна произведению эквивалентной массы на валентность его:

M(Me) = mЭ(Me). B, где B – валентность металла. Тогда M(Me) = 12,16 . 2 = 24,32г/моль.

Ответ: M(Me) = 24,32г/моль.

Задача 50.
Сосуд наполнен смесью кислорода и азота. При каком соотношении парциальных давлений массы газов будут одинаковы:

Решение:
Парциальным давлением любого газа в смеси называется давление, которое производил бы газ, занимая при тех же условиях объём всей газовой смеси.

Так как 1моль любого газа занимает одинаковый объём при одинаковых физических условиях (например, 22,4л при н.у.), следовательно, и парциальные давления 1-го моля любого газа при тех же физических условиях будут одинаковы.

Молекулярная масса кислорода больше молекулярной массы азота в 1,14 раза (32/!4 = 1,14), то при одинаковых массах данных газов, соответственно, парциальное давление азота будет в 1,14 раза меньше, чем у кислорода, т. е.:

Ответ: б).

Задача 51.
Парциальное давление кислорода в воздухе равно 22 кПа. Чему равно содержание кислорода в процентах по объему: а) 42%; 6) 21%; в) 10,5%?
Решение:
Воздух представляет собой, в основном, смесь азота и кислорода. Для нахождения приведённого объёма кислорода, входящего в состав воздуха, приведённый к давлению смеси (Рвозд.) и температуре (Т) необходимо воспользоваться законом Бойля-Мариотта:

где – объём кислорода; Vвозд. – объём воздуха; Рвозд. – общее давление смеси кислорода и азота (н.у.), 101,325кПа; – парциальное давление кислорода, 22кПа.

Сумма приведённых объёмов отдельных газов в смеси равняется общему объёму смеси, т. е.:

Отношение приведённых объёмов кислорода и азота к общему объёму воздуха называется объёмной долей и обозначается через r. Тогда:

Следовательно, содержание кислорода в процентах по объёму в воздухе с учётом закона Бойля-Мариотта, равно:

Ответ: б)

Задача 52.
Водород собирали в одном случае над водой, в другом над ртутью при одинаковых условиях. В обоих случаях объем газа оказался одинаковым. Одинаковы ли количества собранного водорода: а) одинаковы; б) количество водорода, собранного над ртутью, больше; в) количество водорода, собранного над водой, больше?
Решение:
Водород собирали над водой и над ртутью при одинаковых условиях при этом объёмы обеих систем оказались одинаковы. Учитывая, что ртуть имеет большую плотность, чем вода, то можно предположить, что количество водорода, собранное над ртутью будет больше, чем собранное над водой.

В обоих случаях объём газовой смеси будет складываться из определённого объёма водорода и паров жидкости, над которой собран газ. Так как температура кипения ртути и её плотность значительно выше, чем у воды, то в равных объёмах газов водорода будет содержаться больше над ртутью, так как ртути (её паров) будет в смеси значительно меньше, чем паров воды.

Таким образом, вследствие малой испаряемости ртути по отношению к воде парциальное давление паров ртути над жидкой ртутью будет меньше, чем парциальное давление паров воды над жидкой водой при одинаковых условиях и, следовательно, парциальное давление водорода над ртутью будет больше, чем над водой. Отсюда вытекает, что количество водорода, собранного над ртутью, больше, чем над водой.

Ответ: б).

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.

Мрамор		А. Оксид азота (IV)
Пищевая сода		Б. Оксид водорода
Кальцинированная сода		В. Оксид углерода (IV) тв.
Песок		Г. Карбонат натрия
Бурый газ		Д. Гидрокарбонат натрия
Вода		Е. Оксид кремния (IV)
Алмаз		Ж. Оксид алюминия
Глинозем		З. Пероксид водорода
Пергидроль		И. Углерод
Сухой лед		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