В герметично закрытый сосуд вместимостью 1 л поместили 15 ммоль

Сохраните:

Ответы и задания для 6,7,8,9,10,11 класса 43-го турнира Ломоносова по химии 2020-2021 учебный год,  официальная дата проведения турнира в онлайне: 04.10.2020 (4 октября 2020 год).

P.S свои ответы пишите в комментариях ниже, тем самым поможете другим ребятам, а они вам.

Ссылка для скачивания заданий для 6-11 класса: скачать задания

43 турнир М.В. Ломоносова по химии задания и ответы 6-11 класс 2020:

1)Рассчитайте молекулярную массу вещества, имеющего формулу Ca(HCO3)2. Атомные массы считайте целыми числами. 

Ответ: 162

2)Рассчитайте, сколько протонов содержится в ядрах всех атомов, входящих в состав молекулы серной кислоты (H2SO4).

Ответ: 50

3)Школьник нашел моток проволоки из белого металла. Он предположил, что это оловянная проволока, тем более ему как раз требовалось олово для пайки. Но как убедиться в этом? К счастью недавно он как раз изучал в школе закон Архимеда, поэтому сразу сообразил, что нужно делать. Он взвесил проволоку и получил величину 841,3 г. Затем он полностью погрузил проволоку в воду и снова взвесил ее, на этот раз весы показали 726,3 г. Школьник произвел необходимые расчеты и убедился, что проволока действительно изготовлена из олова. 

Определите по этим данным плотность олова. Приведите свой расчет.

Ответ: 7,3 г/см

Если бы проволока такой же массы (841,3 г) была изготовлена из алюминия, плотность которого 2,7 г см3, то сколько бы она весила в воде?

Ответ: 530,3

4)Водород взаимодействует с парами йода образуя газообразный иодоводород HI. В реакцию в замкнутом сосуде ввели некоторые количества H2 и I2. Через некоторое время состав смеси (в % по молям) стал таким: 30% HI, 10% H2 и 60% I2.

Определите мольное соотношение водорода и йода в первоначальной смеси.

Для реакции взяли такую же смесь водорода и паров йода, как в вопросе 1. Через некоторое время в смеси обнаружено 0,4 моль HI. Определите количества (в моль) водорода и йода, которые в этот момент остаются в сосуде, если известно, что количество водорода уменьшилось в ходе реакции на 50%.

5)Вещества А, Б, В и Г вступают в следующие реакции (многоточие означает, что в реакции образуются и другие продукты): А+K2CO3 + H2O = 2Б Б+HCl =А+….. А+2Mg =В+….. В+O2 =А А+В= 2Г. Определите вещества А, Б, В и Г, если известно, что они все содержат один и тот же элемент, причем его содержание в веществе А составляет 27,27%.

Ответ: A – CO2, Б – KHCO3, В – C, Г – CO

6)В лаборатории имеется пять колб с водными растворами различных веществ. Они подписаны: №1  хлорид аммония, №2 — соляная кислота, №3 — гидроксид калия, №4 — хлорид алюминия, №5 — карбонат натрия. Однако все этикетки перепутаны таким образом, что ни один из растворов не подписан правильно.

При сливании раствора №1 с раствором №4 выделяется газ, который окрашивает влажную индикаторную бумажку в синий цвет. При сливании растворов №2 и №3 выпадает осадок. А при сливании раствора №2 с раствором №5 никаких изменений не происходит.

• Укажите правильные надписи для колб №№ 1–5. Приведите необходимые рассуждения.
• Напишите уравнения реакций, упомянутых в условии.
• Какие еще реакции можно провести между указанными веществами? Напишите их уравнения.

Ответ: №1 карбонат натрия, №2 гидроксид калия, №3 хлорид аллюминия, №4 хлорид аммония, №5 соляная кислота. 2_NH4Cl + Na2CO3 = H2O + CO2 + 2_NaCl + 2_NH3 AlCl3+ 3_KOH = Al(OH)3 + 3_KCl KOH+ HCl= H2O+ KCl

7)Смесь, состоящую из металла А и не которого оксида Б, прокалили и получили смесь продуктов В и Г. При растворении смеси В и Г в избытке соляной кислоты была получена соль Д и выделился горючий газ Е с плотностью по водороду 16. К раствору, содержащему соль Д массой 4,75 г, добавили избыток раствора гидроксида натрия, выпавший при этом осадок отделили, высушили и прокалили, при этом было получено 2,0 г продукта Ж.

• Определите вещества А–Ж.
• Приведите необходимые расчеты

Ответ: А – магний Б – оксид кремния (IV) В – силицид магния Г – оксид магния Д – хлорид магния Е – силан Ж – оксид магния. 

Mg+SiO2=Mg2Si+MgOMgO+2HCl=MgCl2+H2OMg2Si+4HCl=SiH4+2MgCl2MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaClMg(OH)2=MgO+H2O

8)Смесь пропана и пропена пропустили в темноте через сосуд, содержащий раствор брома в четыреххлористом углероде. После пропускания газовой смеси масса сосуда увеличилась на 1,26 г. Газ, который не поглотился раствором брома, собрали и сожгли в кислороде. Продукты сгорания последовательно пропустили через трубки, содержащие избыток безводного оксида фосфора(V) и избыток сухого гидроксида калия. Масса первой трубки увеличилась на 2,52 г, а масса второй — на 5,28 г.

• Определите количество пропана в исходной смеси (в моль).
• Определите количество пропена в исходной смеси (в моль).
• Приведите необходимые расчеты.

9)Органическое вещество Х имеет следующий элементный состав: 61,31% C; 5,11% H; 23,36% O; и 10,22% N и молекулярную массу менее 180. Вещество Х можно получить из бензола в четыре стадии. Ниже приведены реагенты и условия, которые требуются на каждой стадии, но в произвольном порядке, не соответствующем реальной последовательности реакций.

• HNO3, H2SO4
• Zn, HCl
• C2H4, H3PO4
• KMnO4, H2SO4 (водный раствор)

В реакции, приведенной под номером 1, образуется два изомерных продукта, в реальных синтезах требуется их разделение. В качестве решения вы можете выбрать любой из изомеров.

• Определите вещество Х
• Расставьте стадии его получения в правильном порядке
• Определите промежуточные вещества, которые получаются на каждой стадии (запишите их названия).

04.10.2020 XLIII Турнир Ломоносова задания и ответы по всем предметам:

04.10.2020 XLIII Турнир Ломоносова задания и ответы

В данной работе предлагается определенный подход к классификации и способам решения задач на газовые законы. Такой подход позволит быстро сориентироваться в большом количестве задач на свойства газов и применить к ним те или иные приемы решения.

Основные теоретические сведения

Состояние газа характеризуется совокупностью трех физических величин или термодинамических параметров:объемом газа V, давлением Р и температурой Т. Состояние газа, при котором эти параметры остаются постоянными считают равновесным состоянием.В этом состоянии параметры газа связаны между собой уравнением состояния. Самый простой вид уравнение состояния имеет для идеального газа. Идеальным газом называют газ, молекулы которого не имеют размеров (материальные точки) и взаимодействуют друг с другом лишь при  абсолютно упругих соударениях (отсутствует межмолекулярное притяжение и отталкивание). Реальные газы тем точнее подчиняются законам идеальных газов, чем меньше размеры их молекул (т.е. газ одноатомный),  и чем больше он разряжен.

Уравнение состояния идеального газа или уравнение Менделеева-Клапейрона имеет вид:         
– универсальная газовая постоянная

Из этого закона вытекает, что для двух произвольных состояний газа справедливо равенство, называемое уравнением Клапейрона:

Так же для идеальных газов имеют место следующие экспериментальные законы:

Закон Бойля — Мариотта:

Закон Гей-Люссака:
Закон Шарля:
Если в сосуде находится смесь нескольких газов, не вступающих друг с другом в химические реакции, то результирующее давление определяется по закону Дальтона: давление смеси равно сумме давлений, производимых каждым газом в отдельности, как если бы он один занимал весь сосуд.

Р = Р1 + Р2 +… + РN

Задачи, решение которых основывается на данных уравнениях, можно разделить на две группы:

§ задачи на применение уравнения Менделеева-Клапейрона.

• задачи на газовые законы.

ЗАДАЧИ НА ПРИМЕНЕНИЕ УРАВНЕНИЯ МЕНДЕЛЕЕВА-КЛАПЕЙРОНА.

Уравнение Менделеева-Клапейрона применяют тогда, когда

I. дано только одно состояние газа изадана масса газа (или вместо массы используют количество вещества или плотность газа).

II. масса газа не задана, но она меняется, то есть утечка газа или накачка.

При решении задач на применение равнения состояния идеального газа надо помнить:

1.если дана смесь газов, то уравнение Менделеева-Клапейрона записывают для каждого компонента в отдельности.Связь между парциальными давлениями газов, входящих в смесь и результирующим давлением смеси, устанавливается законом Дальтона.

2.если газ меняет свои термодинамические параметры или массу, уравнение Менделеева-Клапейрона записывают для каждого состояния газа в отдельности и полученную систему уравнений решают относительно искомой величины.

P.S.

§ Необходимо пользоваться только абсолютной температурой и сразу же переводить значения температуры по шкале Цельсия в значения по шкале Кельвина.

§ В задачах, где рассматривается движение сосуда с газом (пузырька воздуха, воздушного шара) к уравнению газового состояния добавляют уравнения механики.

§ если между газами происходит реакция, то надо составить уравнение реакции и определить продукты реакции

ПЕРВЫЙ ТИП ЗАДАЧ: НЕТ ИЗМЕНЕНИЯ МАССЫ

Определить давление кислорода в баллоне объемом V = 1 м3  при температуре t=27 °С. Масса кислорода m = 0,2 кг.

Баллон емкостью V= 12 л содержит углекислый газ. Давление газа Р = 1 МПа, температура Т = 300 К. Определить массу газа.

При температуре Т = 309 К и давлении Р = 0,7 МПа плотность газа ρ = 12 кг/м3. Определить молярную массу газа.

Какова плотность водорода при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С.

До какой температуры Т1 надо нагреть кислород, чтобы его плотность стала равна плотности водорода при том же давлении ,но при температуре Т2 = 200 К?

В сосуде объемом 4·10-3 м3 находится 0,012 кг газа при температуре 177°С. При какой температуре плотность этого газа будет равна 6·10-6 кг /см3, если давление газа остается неизменным.

Смесь газов

В баллоне объемом 25 литров находится 20г азота и 2 г гелия при 301К. Найдите давление в баллоне.

Определить плотность смеси, состоящей из 4 граммов водорода и 32 граммов кислорода при давлении 7°С и давлении 93кПа?

Сосуд емкостью 2V разделен пополам полупроницаемой перегородкой. В одной половине находится водород массой mВ  и азот массой mА. В другой половине вакуум. Во время процесса поддерживается постоянная температура Т. Через перегородку может диффундировать только водород. Какое давление установиться в обеих частях сосуда?

Вакуумированный сосуд разделен перегородками на три равных отсека, каждый объемом V. В средний отсек ввели одинаковые массы кислорода, азота и водорода. В результате чего давление в этом отсеке стало равно Р. Перегородка I проницаема только для молекул водорода, перегородка II проницаема для молекул всех газов. Найти давления Р1 Р2 и Р3, установившиеся в каждом отсеке, если температура газа поддерживается постоянной и равной Т.

С химическими реакциями

В сосуде находится смесь азота и водорода. При температуре Т, когда азот полностью диссоциирован на атомы, давление равно Р (диссоциацией водорода можно пренебречь). При температуре 2Т, когда оба газа полностью диссоциированы, давление в сосуде 3Р. Каково отношение масс азота и водорода в смеси?

В герметично закрытом сосуде находится 1 моль неона и 2 моля водорода. При температуре Т1=300К, когда весь водород молекулярный, атмосферное давление в сосуде Р1=105 Па. При температуре Т2=3000К давление возросло до Р2=1,5∙105 Па. Какая часть молекул водорода диссоциировала на атомы?

В закрытом баллоне находится смесь из m1= 0,50 г водорода и m2 = 8,0 г кислорода при давлении Р1= 2,35∙105 Па. Между газами происходит реакция с образованием водяного пара. Какое давление Р установится в баллоне после охлаждения до первоначальной температуры? Конденсации пара не происходит.